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含酚废水的处理

文章出处：未知发表时间：2021-07-03 15:37:32

一、含酚废水来源及其危害
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。
由于工业门类、产品种类和工艺条件不同，其废水组成及含酚浓度差别较大，一般分为酸性、碱性、中性含酚废水和挥发、非挥发性含酚废水。
酚类化合物是一种原型质毒物，所有生物活性体均能产生毒性，可通过与皮肤、粘膜的接触不经肝脏解毒直接进入血液循环，致使细胞破坏并失去活力，也可通过口腔侵入人体，造成细胞损伤。高浓度的酚液能使蛋白质凝固，并能继续向体内渗透，引起深部组织损伤，坏死乃至全身中毒，即使是低浓度的酚液也可使蛋白质变性。人如果长期饮用被酚污染的水能引起慢性中毒，出现贫血、头昏、记忆力衰退以及各种神经系统的疾病，严重的会引起死亡。酚口服致死量为530mg/kg（体重）左右，而且甲基酚和硝基酚对人体的毒性更大。据有关报道，酚和其它有害物质相互作用产生协同效应，变得更加有害，促进致癌化。
含酚废水不仅对人类健康带来严重威胁，也对动植物产生危害。
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。

二、含酚废水的处理方法
含酚废水由于来源不同，其水中酚的种类和浓度也不同。实际含酚废水的处理，常按酚浓度的高低，分为高浓度、中等浓度和低浓度含酚废水，选择合适的处理方法。

（一）高浓度含酚废水的处理方法
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。从高浓度含酚废水中回收酚的方法主要有溶剂萃取法、蒸气吹脱法和缩聚法。
1、溶剂萃取法
溶剂萃取脱酚法是工业上常用的一种脱酚方法。萃取法适合于从高浓度含酚废水中（酚浓度﹥1000mg/L）回收酚类物质。不仅可回收挥发酚，也可回收不挥发酚。酚是一种重要的化工原料，通过治理含酚废水，将酚回收，具有一定的经济意义。
萃取脱酚常用的萃取剂是苯、重苯、重溶剂油、聚代乙酰胺（N-503）、醋酸乙酯、异丙醚、苯乙酮、磷酸三甲酚等。其中N-503萃取剂是一种常用的有效脱酚萃取剂，萃取分配系数大，萃取率95％以上。但是，经过萃取后的废水中苯酚的含量仍然高于排放标准，同时废水中的萃取剂，也会对环境造成二次污染。因此，N-503萃取方法仅对高浓度含酚废水进行第一阶段回收处理。为了满足废水中酚类物质的排放标准，仍然需要进行二次生化处理。因此，目前国内一般均采用萃取加生化或萃取加吸附等多级回收治理方法，使高浓度含酚废水降到允许的排放浓度。
萃取法处理含酚废水过程：
含酚废水+萃取剂→废水+萃取剂-酚    （萃取）
萃取剂-酚+NaOH→萃取剂+酚钠        （反萃取）
酚钠+酸（或CO₂）→粉酚+钠盐         （强酸置换弱酸）

2、蒸气吹脱法
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，不适合不挥发酚类的回收。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。
回收挥发性酚类时，要将废水pH值调节到4左右，以使废水中的酚盐转化为酚；并加药剂（如硫酸铜）沉淀硫化物，不让硫化氢混入挥发酚。回收设备可选用水蒸气蒸馏装置。
3、缩聚法
在高浓度含酚废水处理方法中化学处理时，采用的方法是缩聚法。缩聚法是在一定的压力和温度条件下，甲醛和苯酚通过催化剂反应形成酚醛树脂。产物经固液分离后，对含酚量已下降到一定浓度的二次废水采用固定床、动态逆流活性炭吸附处理，可使废水含酚量达到排放标准（我国工业废水中酚含量不得高于5mg/L）。

（二）中等浓度的含酚废水的处理方法
中等浓度含酚废水，从经济观点来看这种浓度的酚，已没有必要进行回收。含酚5～500mg/L的废水，均属于中等浓度含酚废水。
1、生物处理法
在此类含酚废水不杂有其他毒性物质（或已预先除去）的情况下，广泛采用生物法进行处理。生物法包括：氧化塘、生物滤池和活性污泥法等。
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。
2、吸附法
吸附法常用的固体吸附剂有磺化煤、活性炭等，树脂吸附剂主要使用大孔树脂。其中活性炭吸附法，可与生物法相竞争，它具有不受负荷波动影响而效果始终一致的优点。
3、氧化法
氧化法是向含酚废水中添加强氧化剂或采用其他氧化工艺，将废水中的酚氧化成二氧化碳和水，实现降低废水中酚含量的目的。常用的氧化法有化学氧化法、催化氧化法、电解氧化法、光氧化法、超临界氧化法、超声氧化法等。化学氧化法采用的强氧化剂主要有：双氧水、Fenton试剂、二氧化氯、臭氧等。

采用氯化加石灰的方法，酚的去除率可几乎近100%。氯化时需加入高浓度的氯，以便把酚除尽。氯化时必须在pH﹤7下才能进行完全，否则会产生有毒的氯酚。用此法处理含残留酚5mg/L的再生胶厂废水，可得无残留酚的排水。

（三）低浓度含酚废水的处理方法
低浓度含酚废水一般也采用生物化学法，生物处理通常能把酚类浓度降低到0.5～1mg/L。
经生物法处理后含酚废水，可采用吸附法、氧化法、离子交换法、混凝沉淀法等进行深度处理，使废水中的酚含量达排放要求。

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