含酚废水处理

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[外文]：phenolicwastewatertreatment含有酚类物质的废水来源广泛，危害较大。焦化厂、煤气厂、煤气发生站产生大量含酚废水，酚浓度达1000～3000毫克／升，还含有油、悬浮物、硫化物、氨氮、氰化物等污染物。石油炼制厂、页岩炼油厂、木材防腐厂、木材干馏厂，以及用酚作原料或合成酚的各种工业，如树脂、合成纤维、染料、医药、香料、农药、炸药、玻璃纤维、油漆、消毒剂、上浮剂、化学试剂等工业生产过程中都可产生不同数量和性质的含酚废水。含酚废水不经处理排入水体，会危害水生生物的繁殖和生存。水体含酚0.1～0.2毫克／升，鱼肉就有酚味；含酚1毫克/升，会影响鱼产卵和回游，含酚5～10毫克/升，鱼类就会大量死亡。饮用水含酚，能影响人体健康。即使酚浓度只有0.002毫克/升，用氯消毒也会产生氯酚恶臭。农作物经高浓度含酚废水灌溉，会枯萎死亡。世界上有许多水体遭到含酚废水的污染，例如密西西比河、莱茵河、伏尔加河、松花江等。防止含酚废水对环境的污染已引起普遍重视。关于含酚废水处理技术的研究，英国、苏联早在20世纪30年代就开始进行，中国是从50年代开始的。一些国家兴建了处理含酚废水的构筑物，广泛开展了各种研究工作。解决含酚废水问题，目前有两个基本途径。一是改革工艺，降低废水含酚浓度，或将废水循环重复使用，减少排出量。如中国的一些煤气站采用闭路循环系统后，消除了对江河的酚污染；苏联把焦化厂含酚废水掺入其他工业冷却循环用水系统；美国道氏化学公司把酚和氯碱的生产合为一个“闭路生产圈”，不排出废水。二是对废水进行回收利用。酚是重要的化工原料。从废水中提酚，是酚的一个重要来源。德意志联邦共和国每年从焦化厂、煤气厂含酚废水中回收的酚达1万吨。对高浓度含酚（酚大于1000毫克／升）废水通常先进行回收，再进行无害化处理，一般处理流程如图1。从废水中回收酚的方法主要有：萃取法这种方法脱酚效率高，萃取剂来源广泛，得到广泛应用。中国已有几十座萃取脱酚装置在运行。美国约有三分之一、波兰约有四分之一的焦化厂采用溶剂萃取法脱酚。常用的萃取剂为苯、重苯、醋酸丁酯、轻油等。脉冲筛板萃取塔的设备不甚复杂，脱酚效率一般为93～97％，在中国普遍使用。图2为中国某煤气厂含酚废水的萃取脱酚和生物处理的流程图。这家工厂产生的高浓度含酚蒸氨废液（含酚2500～3000毫克／升）经除油、沉淀、冷却后送入脉冲萃取塔，脱酚后的出水（含酚100～150毫克／升）进入中间水罐，与低浓度的含酚终冷废水混合，用泵送入曝气池，池入口废水的含酚浓度如为50毫克/升，池出水含酚浓度一般可降到0.5毫克/升。萃取剂中的酚在碱洗塔中和碱液结合为酚钠盐，进入酚钠槽进行脱钠，回收酚。萃取剂经碱洗、再生、循环使用。离心萃取机是一种萃取效率高、体积小、溶剂用量小的装置，脱酚率可达99％。美国、日本、德意志联邦共和国已用于生产。蒸汽脱酚法采用较早的脱酚方法，操作简单，适用于处理含挥发酚为主的废水。此法的实质在于酚与水蒸汽形成的共沸的混合物，水中的酚转入蒸汽中而使废水得到净化，再用碱液洗涤含酚蒸汽以回收酚。脱酚率约80％左右。美国有的工厂用此法处理来自焦油提取、对异丙基苯-酚生产等废水，曾获得97％的脱酚效率。此法不用有机溶剂，回收酚的质量好，处理水量较大，操作较简单；但只能回收挥发酚，蒸汽用量大，脱酚塔塔体庞大，废水中剩余酚浓度较高。吸附法应用较多的是活性炭吸附。美国、英国用此法从水质较单纯的化工厂、农药厂废水中回收酚。英国菲逊·比斯特农业化学公司的废水经活性炭吸附处理，酚含量由800毫克／升降为8毫克／升，脱酚效率达99％。用活性炭滤器作为炼油厂废水高度净化设备，已在中国湖南长岭炼油厂、北京东方红炼油厂使用。捷克斯洛伐克相当普遍地用廉价的吸附剂炉渣处理焦化厂含酚废水，除酚效率可达75％。美国用大孔吸附树脂从含酚废水中回收酚获得成功。离子交换法用离子交换剂脱酚，以弱碱性阴离子交换树脂吸附和再生回收酚的效果为最好。德意志联邦共和国早在50年代就用弱碱型阴离子交换树脂从煤气厂、焦化厂等废水中回收大量的酚。中国在医药工业中已广泛应用磺化煤滤器脱酚，上海第六制药厂的磺化煤吸附脱酚效率可达98％以上。化学沉淀法投加化学药剂使废水中的酚生成沉淀物而分离回收，如树脂厂中的高浓度含酚和甲醛的废水经进一步蒸发浓缩后使酚与甲醛缩合成酚醛树脂；用氧化钙使泥煤煤气站废水中的酚、脂肪酸转变为钙盐再进一步回收。生物法浓度较低没有回收价值的含酚废水，或经回收处理后每升含酚数十至数百毫克的废水需进行净化处理，然后排放或回用。常用的净化处理方法有：（1）活性污泥法：处理效果好，费用较低。随活性污泥生物学研究的进展，活性污泥培育技术的提高，特别是高效破酚菌种的驯化和应用，以及新型高效能装置的出现，使此法成为处理各种含酚废水的主要方法。除酚效率可达到95～99％。（2）生物滤池法:对负荷变动的适应性强，操作管理简单。近年来出现了塑料滤料滤池、塔式生物滤池、生物转盘等，克服了普通滤池占地面积大、处理效率低的缺点，已应用于焦化厂、煤气厂、化学纤维厂的含酚废水处理。（3）氧化塘法：利用自然生物作用进行净化。美国使用较多，用于处理炼油厂、焦化厂等的含酚废水。此法处理费用低，但占地面积大，如具备土地条件，可考虑采用。除上述方法外，还可采用化学氧化法、催化氧化法、光化学氧化法、电化学氧化、燃烧等方法处理含酚废水。经过二次处理后的废水，酚等有害物含量大大降低，可用于农业灌溉或熄焦、水力除灰等。