行業(yè)動態(tài)
含酚廢水有何危害芹枷,怎樣處理?
酚廢水來源
酚廢水主要來自焦化廠、煤氣廠离福、石油化工廠杖狼、絕緣材料廠等工業(yè)部門以及石油裂解制乙烯炼蛤、合成苯酚妖爷、聚酰胺纖維、合成染料理朋、有機(jī)農(nóng)藥和酚醛樹脂生產(chǎn)過程絮识。
酚廢水危害
酚廢水中主要含有酚基化合物,如苯酚嗽上、甲酚次舌、二甲酚和硝基甲酚等。酚基化合物是一種原生質(zhì)毒物兽愤,可使蛋白質(zhì)凝固彼念。水中酚的質(zhì)量濃度達(dá)到0.1一0.2mg/L時(shí),魚肉即有異味浅萧,不能食用;質(zhì)量濃度增加到1mg/L逐沙,會影響魚類產(chǎn)卵,含酚5—10mg/L洼畅,魚類就會大量死亡吩案。飲用水中含酚能影響人體健康,即使水中含酚質(zhì)量濃度只有0.002mg/L帝簇,用氯消毒也會產(chǎn)生氯酚惡臭徘郭。
酚廢水處理原則:
① 對高濃度的含酚廢水丧肴,首先應(yīng)考慮將酚加以回收利用;
〔腥唷② 對含酚濃度較低、無回收價(jià)值的廢水或經(jīng)回收處理后仍留有殘余酚的廢水芋浮,則必須進(jìn)行無害化處理冲甘,做到達(dá)標(biāo)排放,以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益的統(tǒng)一。
酚廢水處理方法
1江醇、化學(xué)法處理
1.1 縮聚法
反應(yīng)原理是在一定的溫度濒憋、壓力條件下,苯酚與甲醛經(jīng)催化劑的作用陶夜,反應(yīng)生成酚醛樹脂凛驮。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条辟、動態(tài)逆流活性炭吸附處理黔夭,可使廢水含酚量達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。該法具有占地面積小羽嫡、流程簡單本姥、處理效果穩(wěn)定等特點(diǎn)。目前杭棵,一些樹脂廠婚惫、塑料廠、石化煉油廠之“堿渣”及一些高濃度亞硝基苯酚廢水的處理均已使用本法魂爪。有的樹脂廠采用預(yù)處理—吸附—氧化三級處理法先舷,對酚醛廢水進(jìn)行綜合利用,效果顯著滓侍。
1.2 氧化法
在廢水中添加化學(xué)氧化劑蒋川,使酚分解,同時(shí)也使水中的還原性物質(zhì)被氧化撩笆。該法多用于低濃度含酚廢水(<1 000 mg/L)的處理捺球。常用化學(xué)氧化劑有臭氧、高錳酸鉀等夕冲。苗秀生等運(yùn)用衍生化氣相色譜和GC/MS法對黃磷誘發(fā)氧化水中苯酚的降解產(chǎn)物進(jìn)行了定性氮兵、定量分析。在潮濕的環(huán)境中耘擂,黃磷可與氧進(jìn)行岐鏈反應(yīng)胆剧,產(chǎn)生大量的O,O3醉冤,PO秩霍,PO2等活性物,它們能降解和破壞污染物蚁阳。在合適的反應(yīng)條件下铃绒,苯酚去除率可達(dá)95%以上。
2螺捐、物化法處理含酚廢水
2.1 萃取法
常用萃取劑有苯颠悬、丁醇等矮燎。
目前使用較多的有N-503、TBP及TOPO等赔癌。其中N-503是一種最常用的高效脫酚萃取劑诞外,它對酚的萃取分配系數(shù)大于苯及其它萃取劑。單級萃取率可達(dá)95%以上灾票。但萃取后的廢水含酚量仍不符合排放標(biāo)準(zhǔn)峡谊,且在廢水中含微量萃取劑,可能造成二次污染刊苍。因此既们,N-503萃取法對高濃度含酚廢水,僅作為一級回收處理;欲使廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)正什,須進(jìn)行二級生化處理啥纸。葛宜掌等進(jìn)一步提出了用協(xié)同—絡(luò)合萃取法回收含酚廢水中的酚類方法。在此方法理論的基礎(chǔ)上婴氮,開發(fā)了4種HC新型萃取劑斯棒。其中使用HC-3和HC-4萃取劑單級萃取可使廢水中酚的含量降至10mg/L以下,除酚率可達(dá)99%以上莹妒。
2.2 吸附法
目前較廣泛采用的固體吸附劑有活性炭名船、磺化煤等绰上。
樹脂吸附主要采用大孔徑樹脂作吸附劑旨怠。近來,有人研究了在丙烯酸基質(zhì)中的多孔聚合吸附劑對酚的吸附蜈块,顯示出更好的除酚效率鉴腻。國內(nèi)目前也相繼開發(fā)出H系列、GDX系列百揭、NKA系列樹脂爽哎,其性能已接近或超過國外產(chǎn)品。使用較普遍的有H-103器一、NKA-2课锌、DA-201型樹脂等。H-103型大孔樹脂是采用二次交聯(lián)合成法制成的祈秕,其比表面積達(dá)1 000m2/g渺贤,平均孔徑90。利用其對苯酚分子產(chǎn)生較大的范德華力请毛,且有較強(qiáng)的吸附能力志鞍,可用來處理含酚廢水。用DA-201大孔樹脂處理從酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂生產(chǎn)中排放的含酚量高達(dá)8000mg/L~40000 mg/L的廢水方仿,經(jīng)預(yù)處理后固棚,含酚量可降至0.5mg/L以下统翩,符合國家排放標(biāo)準(zhǔn)。
活性炭纖維(ACF)此洲、PVA陽離子交換纖維等也可用于高濃度酚的吸附厂汗。其特征是具有巨大的比表面積、特有的微孔結(jié)構(gòu)及帶有多種官能團(tuán)呜师。吸附再生速度快面徽,交換容量大。如PVAF對苯酚吸附量可達(dá)95%以上匣掸,二次吸附苯酚去除率可達(dá)99.99%趟紊。
2.3 液膜法
本法自1968年N.N.Li首創(chuàng)液膜技術(shù)以來,國內(nèi)外對其分離技術(shù)進(jìn)行了不少研究碰酝。對含酚量為上千mg/L的酚醛樹脂廢水霎匈,經(jīng)處理后,可達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)送爸,且無二次污染铛嘱。目前,該法主要用于焦化廢水袭厂、雙酚A廢水等的治理上墨吓。
2.4 蒸汽脫酚法
揮發(fā)酚可與水蒸汽形成共沸混合物。利用酚在兩相中平衡濃度的差異纹磺,在強(qiáng)烈對流中帖烘,酚由水相轉(zhuǎn)為氣相,從而可使廢水得以凈化橄杨。并可以利用堿液回收粗酚秘症。本法主要用于高濃度揮發(fā)酚的處理上,且回收酚的質(zhì)量好式矫,不帶進(jìn)其它污染物乡摹。
3、生化法處理含酚廢水
生化法是利用微生物凈化廢水的方法采转。廢水中含酚濃度在50mg/L~500mg/L時(shí)聪廉,適用于生化法處理。采用生化法時(shí)要注意廢水中不得含有焦油或油類物質(zhì)故慈,否則會使微生物死亡板熊。
3.1 活性污泥法
活性污泥法是一種以活性污泥為主體的廢水處理方法。該法目前已成為焦化惯悠、煤氣邻邮、煉油、染料等工業(yè)廢水治理的主要方法克婶。
優(yōu)點(diǎn):設(shè)備簡單筒严、處理效果好受氣候條件影響小等丹泉。
缺點(diǎn):預(yù)處理要求高、運(yùn)行開支較大鸭蛙。滿春生等從生化反應(yīng)的動力學(xué)理論出發(fā)摹恨,研究了溫度對提高活性污泥法處理含酚廢水的效果。結(jié)果表明:當(dāng)水溫由20℃~25℃升至50℃~55℃時(shí)娶视,出口水含酚合格率由88%提高至100%;COD去除率由68%提高至85%晒哄。此外,將光合細(xì)菌(PSB)固定于活性污泥上經(jīng)馴化培養(yǎng)后肪获,在好氧條件下處理含酚廢水寝凌,可明顯提高去酚能力辕棚,并可減少菌體流失踩身。具有抗沖擊力強(qiáng),對溫度pH值適應(yīng)范圍廣等特點(diǎn)蔚龙。
3.2 生物膜法
生物膜是一種生長在固定介質(zhì)表面上青柄,由好氧微生物及其吸附伐债、截留的有機(jī)物和無機(jī)物所組成的粘膜。在處理廢水時(shí)致开,廢水流過生物膜峰锁,借助于生物膜中微生物的作用,在有氧存在的條件下双戳,氧化廢水中的有機(jī)物質(zhì)虹蒋,經(jīng)處理后的污水可以排放或作污水灌溉。
具體的應(yīng)用方式有生物濾池法拣技、生物轉(zhuǎn)盤法千诬、接觸曝氣法等耍目。近年來膏斤,我國生物膜法的研究開發(fā)著重于基礎(chǔ)和應(yīng)用兩個(gè)方面,主要內(nèi)容有:生物膜法的動力學(xué)模式研究;新的填充料的開發(fā)研究;接觸曝氣法“無污泥低氧”運(yùn)轉(zhuǎn)控制研究;在工業(yè)廢水中處理的應(yīng)用邪驮。
3.3 生物接觸氧化法
又稱ASFF法該法兼有生物膜法和活性污泥的優(yōu)點(diǎn)莫辨。自1980年以來,在我國得到較為廣泛的應(yīng)用毅访。尤其在染料廢水的處理中已取得良好的效益沮榜。本法采用人工曝氣,填料完全浸沒在污水中的手段喻粹,使微生物以固定生物膜的形態(tài)附著于填料表面蟆融,與所需凈化的污水相接觸,從而對水中有機(jī)污染物進(jìn)行降解與轉(zhuǎn)化守呜。采用多段ASFF法處理含酚廢水型酥。當(dāng)酚濃度為190mg/L~900mg/L山憨,水力負(fù)荷為0.02m3/m2/d~0.22m3/m2/d,水溫為20℃時(shí)弥喉,酚去除率可達(dá)99.99%郁竟。
3.4 厭氧法
除了用好氧法處理含酚廢水外,近年來由境,厭氧法的研究也取得了肯定的成果棚亩。研究人員在對焦化廢水的厭氧生物處理的試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn):焦化廢水中的甲酚及二甲酚等對厭氧微生物有抑制作用。因此虏杰,厭氧處理一般采用顆良ン。活性炭(GAC)濾床或流化床、GAC膨脹床等纺阔。廢水中大部分抑制性有機(jī)物首先被吸附在GAC上攻询,從而降低了對厭氧微生物抑制作用。用該法處理廢水的主要問題在于:COD州弟,TOC的去除率不高钧栖,一般在70%左右、GAC飽和較快婆翔,使用周期短拯杠,再生也有一定的困難、處理的時(shí)間比較長啃奴。
除上述外潭陪,用于處理低濃度含酚廢水的方法還有電解法、溫法氧化法最蕾、光催化氧化法及酶催化氧化法等依溯。
氧化處理技術(shù)
濕式催化氧化法
該法是在傳統(tǒng)的濕式氧化工藝中加入適宜的催化劑以降低反應(yīng)的溫度和壓力,提高氧化分解能力瘟则,縮短反應(yīng)時(shí)間黎炉。若配合使用H2O2、O3等氧化劑醋拧,則可加大自由基產(chǎn)生的速率慷嗜,進(jìn)一步提高廢水處理能力。以Cu(NO3)2為催化劑丹壕,濕式氧化處理煤氣含酚廢水(酚7866mg/L,COD22928mg/L)時(shí)庆械,酚、氰菌赖、硫的去除率達(dá)100%缭乘,COD去除率達(dá)65%~90%。濕式催化氧化法雖對有機(jī)物的處理效率高琉用,但由于在高溫堕绩、高壓下反應(yīng)薄啥,對設(shè)備要求高(要求耐高溫、耐高壓和耐腐蝕)逛尚,且催化劑的損耗大垄惧。因而研究適合于溫和反應(yīng)條件下高效經(jīng)濟(jì)的催化劑是濕式催化氧化法推廣應(yīng)用中要解決的重要課題。
光化學(xué)氧化法
光化學(xué)氧化是近十幾年來發(fā)展迅速的先進(jìn)氧化技術(shù)绰寞,它的反應(yīng)條件溫和到逊、氧化能力強(qiáng)、適用范圍廣滤钱,特別適用于難生物降解的有毒有機(jī)物的處理觉壶。目前研究較多的是非均相半導(dǎo)體光催化氧化法和均相光氧化法兩大類。非均相半導(dǎo)體光催化氧化法一般可使有機(jī)物完全降解件缸,如用TiO2半導(dǎo)體光催化氧化較低濃度的含酚廢水铜靶,在pH=4的環(huán)境下光解2h,可使酚的去除率達(dá)到100%他炊。
常用的均相光氧化體系有:UV/O3争剿、UV/H2O2、UV/Fenton痊末、UV/H2O2/草酸鐵絡(luò)合物等蚕苇。其中在含酚廢水處理中應(yīng)用較多的是Fenton試劑,光Fenton氧化法可在較短時(shí)間內(nèi)將酚完全分解凿叠,但對組成復(fù)雜的實(shí)際廢水涩笤,完全礦化則需要較長時(shí)間的光照及要消耗較大量的氧化劑。
從經(jīng)濟(jì)上考慮盒件,光氧化法適于低濃度蹬碧、少量廢水的處理;對有機(jī)物濃度較高的廢水,單純采用光氧化法能耗高炒刁、氧化劑用量大恩沽,在經(jīng)濟(jì)上是不可行的。用太陽光代替人工電光源切心,可節(jié)省能源飒筑、降低成本,具有廣泛的應(yīng)用前景绽昏,但是如何提高太陽光的光效率仍是研究的熱點(diǎn)。
超臨界水氧化法
它利用超臨界水(Tc≥374℃,Pc≥22.1Mpa)作為氧化有機(jī)物的介質(zhì)俏脊,使氣體全谤、有機(jī)物完全溶于廢水中,氣液相界面消失爷贫,形成均相氧化體系认然,大大提高了反應(yīng)速率补憾,許多有機(jī)物在極短時(shí)間內(nèi)就可完全分解,被氧化成H2O卷员、CO2盈匾、N2及其他無害小分子,國內(nèi)外的研究表明毕骡,超臨界水氧化法以及其他多種有機(jī)物的氧化降解是很有效的削饵。超臨界水氧化法因反應(yīng)迅速、氧化徹底而倍受關(guān)注未巫,國外發(fā)達(dá)國家已建成中試及工業(yè)化裝置并投入運(yùn)行窿撬,中國在這方面的研究仍處于起步階段。超臨界水氧化法由于在特殊的高溫叙凡、高壓狀態(tài)下反應(yīng)劈伴,面臨的主要問題是反應(yīng)器材的腐蝕,對反應(yīng)器材質(zhì)要求高握爷、功耗大跛璧,因而在一定程度上限制了其工業(yè)化應(yīng)用。研制長期耐高溫新啼、耐腐蝕的反應(yīng)器材質(zhì)是該法大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵赡模。
超聲波化學(xué)氧化法
超聲波化學(xué)氧化法是20世紀(jì)80年代后期新發(fā)展起來的一種有機(jī)污染物高效處理技術(shù),其原理是利用超聲波輻照溶液產(chǎn)生高溫(>5000K)的空化氣泡及強(qiáng)氧化性物質(zhì)师抄,使難降解有機(jī)物在此條件下完全氧化降解漓柑、無二次污染。但與其他水處理技術(shù)相比叨吮,超聲輻射降解法仍存在處理量少辆布、費(fèi)用高的問題,目前仍屬探索階段茶鉴,其工業(yè)化應(yīng)用還有許多尚需解決锋玲。
考慮到含酚廢水的復(fù)雜與多樣性,單純采用一種方法往往難以達(dá)到預(yù)期目的涵叮,因此要考慮幾種技術(shù)的聯(lián)用以實(shí)現(xiàn)高效惭蹂、經(jīng)濟(jì)的目的。
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