含酚廢水處理含有酚類物質(zhì)的廢水來(lái)源廣泛,危害較大,含酚廢水不經(jīng)處理排入水體,會(huì)危害水生生物的繁殖和生存。濃度較低沒(méi)有回收價(jià)值的含酚廢水,或經(jīng)回收處理后每升含酚數(shù)十至數(shù)百毫克的廢水需進(jìn)行凈化處理,然后排放或回用。
含有酚類物質(zhì)的廢水來(lái)源廣泛,危害較大。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(yè)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(guò)程中都可產(chǎn)生不同數(shù)量和性質(zhì)的含酚廢水。
含酚廢水不經(jīng)處理排入水體,會(huì)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(huì)影響魚產(chǎn)卵和回游,含酚5~10毫克/升,魚類就會(huì)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(huì)產(chǎn)生氯酚惡臭。農(nóng)作物經(jīng)高濃度含酚廢水灌溉,會(huì)枯萎死亡。
對(duì)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(wú)害化處理, 從廢水中回收酚的方法主要有:
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。溶劑萃取脫酚主要有兩種,物理萃取脫酚技術(shù)及絡(luò)合反應(yīng)萃取脫酚技術(shù)。物理萃取脫酚技術(shù)主要選用苯、重苯、重溶劑油、乙酸乙酯、異丙醚等作為萃取溶劑,它們對(duì)苯酚均能提供比較高的平衡分配系數(shù)D值。物理萃取過(guò)程的分配系數(shù)的大小是選擇物理溶劑的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。
絡(luò)合萃取劑一般是由絡(luò)合劑、助溶劑及稀釋劑組成的。在絡(luò)合萃取過(guò)程中,助溶劑和稀釋劑的作用是十分重要的。常用的助溶劑有辛醇、甲基異丁基酮、醋酸丁酯、二異丙醚、氯仿等。常用的稀釋劑有脂肪烴類(正己烷、煤油等)、芳烴類(苯、甲苯、重苯等)。
稀釋劑的主要作用是調(diào)節(jié)形成的混合萃取劑的粘度、密度及界面張力等參數(shù),使液液萃取過(guò)程便于實(shí)施。一些絡(luò)合萃取過(guò)程中,若絡(luò)合劑或助溶劑的萃水問(wèn)題成為絡(luò)合萃取法使用的主要障礙時(shí),加入的稀釋劑可以起到降低萃取水量的作用。當(dāng)然,稀釋劑的加入是以降低萃取體系的分配系數(shù)為代價(jià)的??傊?,選擇適當(dāng)?shù)慕j(luò)合劑、助溶劑和稀釋劑,優(yōu)化絡(luò)合萃取劑的各組分的配比是絡(luò)合萃取法得以實(shí)施的重要環(huán)節(jié)。絡(luò)合萃取脫酚技術(shù)對(duì)一元酚可以提供很高的平衡分配系數(shù)。例如,磷酸三丁酯對(duì)苯酚的D值高達(dá)460。更有特點(diǎn)的是,對(duì)于二元酚、三元酚等,絡(luò)合萃取劑也可以提供較高的平衡分配系數(shù)。
蒸汽脫酚法采用較早的脫酚方法,操作簡(jiǎn)單,適用于處理含揮發(fā)酚為主的廢水。此法的實(shí)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。美國(guó)有的工廠用此法處理來(lái)自焦油提取、對(duì)異丙基苯-酚生產(chǎn)等廢水,曾獲得97%的脫酚效率。此法不用有機(jī)溶劑,回收酚的質(zhì)量好,處理水量較大,操作較簡(jiǎn)單;但只能回收揮發(fā)酚,蒸汽用量大,脫酚塔塔體龐大,廢水中剩余酚濃度較高,處理成本高。
離子交換法用離子交換劑脫酚,以弱堿性陰離子交換樹脂吸附和再生回收酚的效果為。德意志聯(lián)邦共和國(guó)早在50年代就用弱堿型陰離子交換樹脂從煤氣廠、焦化廠等廢水中回收大量的酚。中國(guó)在醫(yī)藥工業(yè)中已廣泛應(yīng)用磺化煤濾器脫酚,上海第六制藥廠的磺化煤吸附脫酚效率可達(dá)98%以上。
化學(xué)沉淀法投加化學(xué)藥劑使廢水中的酚生成沉淀物而分離回收,如樹脂廠中的高濃度含酚和甲醛的廢水經(jīng)進(jìn)一步蒸發(fā)濃縮后使酚與甲醛縮合成酚醛樹脂;用氧化鈣使泥煤煤氣站廢水中的酚、脂肪酸轉(zhuǎn)變?yōu)殁}鹽再進(jìn)一步回收。
生物法濃度較低沒(méi)有回收價(jià)值的含酚廢水,或經(jīng)回收處理后每升含酚數(shù)十至數(shù)百毫克的廢水需進(jìn)行凈化處理,然后排放或回用。常用的凈化處理方法有:①活性污泥法:處理效果好,費(fèi)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(duì)負(fù)荷變動(dòng)的適應(yīng)性強(qiáng),操作管理簡(jiǎn)單近年來(lái)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(diǎn),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(guó)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(fèi)用低,但占地面積大,如具備土地條件,可考慮采用。
除上述方法外,還可采用化學(xué)氧化法、催化氧化法、光化學(xué)氧化法、電化學(xué)氧化、燃燒等方法處理含酚廢水。經(jīng)過(guò)二次處理后的廢水,酚等有害物含量大大降低,可用于農(nóng)業(yè)灌溉或熄焦、水力除灰等。