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含酚廢水的處理

文章出處：未知發(fā)表時間：2021-07-03 15:37:32

一、含酚廢水來源及其危害
        焦化廠、煤氣廠、煤氣發(fā)生站產(chǎn)生大量含酚廢水，酚濃度達(dá)1000～3000 毫克/升，還含有油、懸浮物、硫化物、氨氮、氰化物等污染物。石油煉制廠、頁巖煉油廠、木材防腐廠、木材干餾廠，以及用酚作原料或合成酚的各種工業(yè)，如樹脂、合成纖維、染料、醫(yī)藥、香料、農(nóng)藥、炸藥、玻璃纖維、油漆、消毒劑、上浮劑、化學(xué)試劑等工業(yè)生產(chǎn)過程中都可產(chǎn)生不同數(shù)量和性質(zhì)的含酚廢水。
        由于工業(yè)門類、產(chǎn)品種類和工藝條件不同，其廢水組成及含酚濃度差別較大，一般分為酸性、堿性、中性含酚廢水和揮發(fā)、非揮發(fā)性含酚廢水。
       酚類化合物是一種原型質(zhì)毒物，所有生物活性體均能產(chǎn)生毒性，可通過與皮膚、粘膜的接觸不經(jīng)肝臟解毒直接進(jìn)入血液循環(huán)，致使細(xì)胞破壞并失去活力，也可通過口腔侵入人體，造成細(xì)胞損傷。高濃度的酚液能使蛋白質(zhì)凝固，并能繼續(xù)向體內(nèi)滲透，引起深部組織損傷，壞死乃至全身中毒，即使是低濃度的酚液也可使蛋白質(zhì)變性。人如果長期飲用被酚污染的水能引起慢性中毒，出現(xiàn)貧血、頭昏、記憶力衰退以及各種神經(jīng)系統(tǒng)的疾病，嚴(yán)重的會引起死亡。酚口服致死量為530mg/kg（體重）左右，而且甲基酚和硝基酚對人體的毒性更大。據(jù)有關(guān)報道，酚和其它有害物質(zhì)相互作用產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，變得更加有害，促進(jìn)致癌化。
        含酚廢水不僅對人類健康帶來嚴(yán)重威脅，也對動植物產(chǎn)生危害。
        含酚廢水不經(jīng)處理排入水體，會危害水生生物的繁殖和生存。水體含酚0.1～0.2毫克/升，魚肉就有酚味；含酚1毫克/升會影響魚產(chǎn)卵和回游,含酚5～10毫克/升，魚類就會大量死亡。飲用水含酚，能影響人體健康。即使酚濃度只有0.002毫克/升，用氯消毒也會產(chǎn)生氯酚惡臭。農(nóng)作物經(jīng)高濃度含酚廢水灌溉，會枯萎死亡。
 
二、含酚廢水的處理方法
       含酚廢水由于來源不同，其水中酚的種類和濃度也不同。實際含酚廢水的處理，常按酚濃度的高低，分為高濃度、中等濃度和低濃度含酚廢水，選擇合適的處理方法。

（一）高濃度含酚廢水的處理方法
        對高濃度含酚（酚大于1000毫克/升）廢水通常先進(jìn)行回收，再進(jìn)行無害化處理。 從高濃度含酚廢水中回收酚的方法主要有溶劑萃取法、蒸氣吹脫法和縮聚法。
        1、溶劑萃取法
        溶劑萃取脫酚法是工業(yè)上常用的一種脫酚方法。萃取法適合于從高濃度含酚廢水中（酚濃度﹥1000mg/L）回收酚類物質(zhì)。不僅可回收揮發(fā)酚，也可回收不揮發(fā)酚。酚是一種重要的化工原料，通過治理含酚廢水，將酚回收，具有一定的經(jīng)濟(jì)意義。
        萃取脫酚常用的萃取劑是苯、重苯、重溶劑油、聚代乙酰胺（N-503）、醋酸乙酯、異丙醚、苯乙酮、磷酸三甲酚等。其中N-503萃取劑是一種常用的有效脫酚萃取劑，萃取分配系數(shù)大，萃取率95％以上。但是，經(jīng)過萃取后的廢水中苯酚的含量仍然高于排放標(biāo)準(zhǔn)，同時廢水中的萃取劑，也會對環(huán)境造成二次污染。因此，N-503萃取方法僅對高濃度含酚廢水進(jìn)行第一階段回收處理。為了滿足廢水中酚類物質(zhì)的排放標(biāo)準(zhǔn)，仍然需要進(jìn)行二次生化處理。因此，目前國內(nèi)一般均采用萃取加生化或萃取加吸附等多級回收治理方法，使高濃度含酚廢水降到允許的排放濃度。
       萃取法處理含酚廢水過程：
                   含酚廢水+萃取劑→廢水+萃取劑-酚    （萃取）
                   萃取劑-酚+NaOH→萃取劑+酚鈉        （反萃?。?/span>
                  酚鈉+酸（或CO2）→粉酚+鈉鹽         （強(qiáng)酸置換弱酸）
 
        2、蒸氣吹脫法 
         蒸汽脫酚法采用較早的脫酚方法，操作簡單，適用于處理含揮發(fā)酚為主的廢水，不適合不揮發(fā)酚類的回收。此法的實質(zhì)在于酚與水蒸汽形成的共沸的混合物，水中的酚轉(zhuǎn)入蒸汽中而使廢水得到凈化，再用堿液洗滌含酚蒸汽以回收酚，脫酚率約80% 左右。
        回收揮發(fā)性酚類時，要將廢水pH值調(diào)節(jié)到4左右，以使廢水中的酚鹽轉(zhuǎn)化為酚；并加藥劑（如硫酸銅）沉淀硫化物，不讓硫化氫混入揮發(fā)酚?；厥赵O(shè)備可選用水蒸氣蒸餾裝置。
        3、縮聚法
         在高濃度含酚廢水處理方法中化學(xué)處理時，采用的方法是縮聚法。縮聚法是在一定的壓力和溫度條件下，甲醛和苯酚通過催化劑反應(yīng)形成酚醛樹脂。產(chǎn)物經(jīng)固液分離后，對含酚量已下降到一定濃度的二次廢水采用固定床、動態(tài)逆流活性炭吸附處理，可使廢水含酚量達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)（我國工業(yè)廢水中酚含量不得高于5mg/L）。
 
（二）中等濃度的含酚廢水的處理方法
          中等濃度含酚廢水，從經(jīng)濟(jì)觀點來看這種濃度的酚，已沒有必要進(jìn)行回收。含酚5～500mg/L的廢水，均屬于中等濃度含酚廢水。
         1、生物處理法
         在此類含酚廢水不雜有其他毒性物質(zhì)（或已預(yù)先除去）的情況下，廣泛采用生物法進(jìn)行處理。生物法包括：氧化塘、生物濾池和活性污泥法等。
         ①活性污泥法：處理效果好，費用較低。隨活性污泥生物學(xué)研究的進(jìn)展，活性污泥培育技術(shù)的提高，特別是高效破酚菌種的馴化和應(yīng)用，以及新型高效能裝置的出現(xiàn)，使此法成為處理各種含酚廢水的主要方法。除酚效率可達(dá)到95～99%。
          ②生物濾池法:對負(fù)荷變動的適應(yīng)性強(qiáng),操作管理簡單近年來出現(xiàn)了塑料濾料濾池、塔式生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤等，克服了普通濾池占地面積大、處理效率低的缺點，已應(yīng)用于焦化廠、煤氣廠、化學(xué)纖維廠的含酚廢水處理。
         ③氧化塘法：利用自然生物作用進(jìn)行凈化。美國使用較多，用于處理煉油廠、焦化廠等的含酚廢水。此法處理費用低，但占地面積大，如具備土地條件，可考慮采用。
          2、吸附法
          吸附法常用的固體吸附劑有磺化煤、活性炭等，樹脂吸附劑主要使用大孔樹脂。其中活性炭吸附法，可與生物法相競爭，它具有不受負(fù)荷波動影響而效果始終一致的優(yōu)點。
         3、氧化法
         氧化法是向含酚廢水中添加強(qiáng)氧化劑或采用其他氧化工藝，將廢水中的酚氧化成二氧化碳和水，實現(xiàn)降低廢水中酚含量的目的。常用的氧化法有化學(xué)氧化法、催化氧化法、電解氧化法、光氧化法、超臨界氧化法、超聲氧化法等?；瘜W(xué)氧化法采用的強(qiáng)氧化劑主要有：雙氧水、Fenton試劑、二氧化氯、臭氧等。
 
        采用氯化加石灰的方法，酚的去除率可幾乎近100%。氯化時需加入高濃度的氯，以便把酚除盡。氯化時必須在pH﹤7下才能進(jìn)行完全，否則會產(chǎn)生有毒的氯酚。用此法處理含殘留酚5mg/L的再生膠廠廢水，可得無殘留酚的排水。
 
（三）低濃度含酚廢水的處理方法
         低濃度含酚廢水一般也采用生物化學(xué)法，生物處理通常能把酚類濃度降低到0.5～1mg/L。
         經(jīng)生物法處理后含酚廢水，可采用吸附法、氧化法、離子交換法、混凝沉淀法等進(jìn)行深度處理，使廢水中的酚含量達(dá)排放要求。