摘要：含酚废水对环境具有较大危害，去除废水中的酚含量对环境安全具有重要的意义。活性炭吸附和超声降解技术都被应用于废水处理中，本文首次将这2种技术联合起来处理含酚废水，并比较了活性炭吸附、超声降解和超声活性炭联合技术3种方法的效果，表明超声—活性炭联合技术对苯酚的去除率高于单独使用活性炭吸附或超声降解，探讨了溶液pH值、超声时间、活性炭投加量等因素对联合处理含酚废水效果的影响，发现处理100ml的0.01mol/L的模拟含酚废水，溶液pH值为5，超声处理20mins，0.4g活性炭振荡吸附20mins，可使苯酚去除率达到83.9%。联合技术可以综合2种技术的优势，在废水处理中有着广阔的应用前景。
1 引言
酚醛树脂生产厂排放液中经常含有微量酚、甲醛以及甲醇。含酚废水是一种污染范围广、危险性大的工业废水，这种废水不经处理排放，会对人类、鱼类以及农作物带来严重危害。超声是一种处理有机污染物废水的新型技术，近10年来，超声降解水体中有机污染物的研究十分活跃，但此技术存在着费用高、降解效率低等一些局限性。活性炭由于优越的吸附性能在废水处理中被广泛应用，本文主要研究将活性炭和超声技术联合应用处理含酚废水，以达到对废水中酚含量的控制，实现环境安全。
2 试验部分
2.1 仪器
KQ5200型超声波清洗器（上海精密科学仪器有限公司），HY-2调速多用振荡器（金坛市晶玻实验仪器厂），MP200B电子天平（上海精密科学仪器有限公司）。
2.2 试剂
苯酚：分析纯，浙江杭州双林试剂厂；
活性炭：粉末。
3 结果与讨论
3.1 不同处理方法的比较
对100mL的0.01molL的模拟含酚废水，分别采用单独添加0.3g活性炭进行20min振荡处理，或单独使用超声处理30min，或先用超声处理30min，再添加0.3g活性炭进行20min振荡，仅用这一联合技术进行处理，所得实验数据见表1。
表1 3种方法的苯酚去除率比较
| 处理方法 | 苯酚去除率 |
| 添加0.3g活性炭 | 70.45% |
| 超声处理30min | 49.39% |
| 联合处理 | 80.93% |
由表1可得，应用超声—活性炭联合技术处理含酚废水的效果优于单独使用活性炭或单独使用超声。
3.2 pH值对联合技术去除苯酚的影响
不同pH值对苯酚去除率的影响见图1，超声—活性炭联合技术处理苯酚废水，在酸性条件下处理效果比碱性条件理想。在pH=1时苯酚去除率高，然后随着pH值的升高略有降低，在pH=3后又有回升，但在pH>6时对苯酚的处理效率骤减。但考虑酸性过强易对设备、容器造成腐蚀，缩短设备使用寿命，导致设备发生泄漏等事故，因此，不宜选用pH=1的条件，由图可知在pH=5时，苯酚去除率依然较为理想，因此选择pH=5为适宜的pH值。
3.3 超声时间对联合技术去除苯酚的影响
图2是在不同超声时间下所得的曲线，由图可发现苯酚的去除率开始随着超声时间的增加而增加，并在20mins到25mins之间达到较大值，然后又随着超声时间的增加而降低。超声时间低于20mins时，由于超声对苯酚的处理时间短，超声处理效果未能完全发挥，使得去除率随着超声的时间增加而增加。但超声波在媒质中传播，其振动能量不断被媒质吸收转变为热能而使自身温度升高，声能不间断的吸收可引起媒质的整体加热。随着超声处理时间的增长导致实验温度升高，将影响活性炭的吸附平衡，使平衡向脱附方向移动，降低苯酚去除率，此时再增加超声时间将不利于苯酚的去除。
3.4 活性炭用量对联合技术去除苯酚的影响
改变活性炭的投加量，其结果见图3，由图可见随着活性炭量的增多，苯酚去除率升高，并在活性炭量为0.4g时达到较大值，然后随着活性炭量的继续增多而降低。
4 结论
超声—活性炭联合技术处理100mL的0.01mol/L的模拟含酚废水的较适宜条件：溶液pH值为5，超声处理20mins后添加0.4g活性炭进行20mins的振荡处理，可使苯酚去除率达到83.9%。
通过预实验发现在应用联合技术处理含酚废水时，采用先活性炭吸附再超声处理与先进行超声处理再进行活性炭吸附这2种方法相比，前者处理含酚废水的去除率明显低于后者，其原因可能是采用先活性炭后超声方法，使本来已经被吸附在活性炭上的部分苯酚，又由于超声的作用发生脱附，从另一个侧面也反应出，超声作用有利于活性炭的再生利用。