酚廢水來源
 

　　酚廢水主要來自焦化廠、煤氣廠、石油化工廠、絕緣材料廠等工業部門以及石油裂解制乙烯、合成苯酚、聚酰胺纖維、合成染料、有機農藥和酚醛樹脂生產過程。
 

　　酚廢水危害
 

　　酚廢水中主要含有酚基化合物，如苯酚、甲酚、二甲酚和硝基甲酚等。酚基化合物是一種原生質毒物，可使蛋白質凝固。水中酚的質量濃度達到0.1一0.2mg/L時，魚肉即有異味，不能食用;質量濃度增加到1mg/L，會影響魚類產卵，含酚5—10mg/L，魚類就會大量死亡。飲用水中含酚能影響人體健康，即使水中含酚質量濃度只有0.002mg/L，用氯消毒也會產生氯酚惡臭。
 

　　酚廢水處理原則：
 

　?、佟Ω邼舛鹊暮訌U水，首先應考慮將酚加以回收利用;
 

　?、凇訚舛容^低、無回收價值的廢水或經回收處理后仍留有殘余酚的廢水，則必須進行無害化處理，做到達標排放，以實現經濟效益與環境效益的統一。
 

　　酚廢水處理方法
 

　　1、化學法處理
 

　　1.1 縮聚法
 

　　反應原理是在一定的溫度、壓力條件下，苯酚與甲醛經催化劑的作用，反應生成酚醛樹脂。產物經固液分離后，對含酚量已下降到一定濃度的二次廢水采用固定床、動態逆流活性炭吸附處理，可使廢水含酚量達到排放標準。該法具有占地面積小、流程簡單、處理效果穩定等特點。目前，一些樹脂廠、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。有的樹脂廠采用預處理—吸附—氧化三級處理法，對酚醛廢水進行綜合利用，效果顯著。
 

　　1.2 氧化法
 

　　在廢水中添加化學氧化劑，使酚分解，同時也使水中的還原性物質被氧化。該法多用于低濃度含酚廢水(<1 000 mg/L)的處理。常用化學氧化劑有臭氧、高錳酸鉀等。苗秀生等運用衍生化氣相色譜和GC/MS法對黃磷誘發氧化水中苯酚的降解產物進行了定性、定量分析。在潮濕的環境中，黃磷可與氧進行岐鏈反應，產生大量的O，O3，PO，PO2等活性物，它們能降解和破壞污染物。在合適的反應條件下，苯酚去除率可達95%以上。
 

　　2、物化法處理含酚廢水
 

　　2.1 萃取法
 

　　常用萃取劑有苯、丁醇等。
 

　　目前使用較多的有N-503、TBP及TOPO等。其中N-503是一種最常用的高效脫酚萃取劑，它對酚的萃取分配系數大于苯及其它萃取劑。單級萃取率可達95%以上。但萃取后的廢水含酚量仍不符合排放標準，且在廢水中含微量萃取劑，可能造成二次污染。因此，N-503萃取法對高濃度含酚廢水，僅作為一級回收處理;欲使廢水達到排放標準，須進行二級生化處理。葛宜掌等進一步提出了用協同—絡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上，開發了4種HC新型萃取劑。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99%以上。
 

　　2.2 吸附法
 

　　目前較廣泛采用的固體吸附劑有活性炭、磺化煤等。
 

　　樹脂吸附主要采用大孔徑樹脂作吸附劑。近來，有人研究了在丙烯酸基質中的多孔聚合吸附劑對酚的吸附，顯示出更好的除酚效率。國內目前也相繼開發出H系列、GDX系列、NKA系列樹脂，其性能已接近或超過國外產品。使用較普遍的有H-103、NKA-2、DA-201型樹脂等。H-103型大孔樹脂是采用二次交聯合成法制成的，其比表面積達1 000m2/g，平均孔徑90。利用其對苯酚分子產生較大的范德華力，且有較強的吸附能力，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氧樹脂生產中排放的含酚量高達8000mg/L~40000 mg/L的廢水，經預處理后，含酚量可降至0.5mg/L以下，符合國家排放標準。
 

　　活性炭纖維(ACF)、PVA陽離子交換纖維等也可用于高濃度酚的吸附。其特征是具有巨大的比表面積、特有的微孔結構及帶有多種官能團。吸附再生速度快，交換容量大。如PVAF對苯酚吸附量可達95%以上，二次吸附苯酚去除率可達99.99%。
 

　　2.3 液膜法
 

　　本法自1968年N.N.Li首創液膜技術以來，國內外對其分離技術進行了不少研究。對含酚量為上千mg/L的酚醛樹脂廢水，經處理后，可達到國家排放標準，且無二次污染。目前，該法主要用于焦化廢水、雙酚A廢水等的治理上。
 

　　2.4 蒸汽脫酚法
 

　　揮發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，在強烈對流中，酚由水相轉為氣相，從而可使廢水得以凈化。并可以利用堿液回收粗酚。本法主要用于高濃度揮發酚的處理上，且回收酚的質量好，不帶進其它污染物。
 

　　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。廢水中含酚濃度在50mg/L~500mg/L時，適用于生化法處理。采用生化法時要注意廢水中不得含有焦油或油類物質，否則會使微生物死亡。
 

　　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、煤氣、煉油、染料等工業廢水治理的主要方法。
 

　　優點：設備簡單、處理效果好受氣候條件影響小等。
 

　　缺點：預處理要求高、運行開支較大。滿春生等從生化反應的動力學理論出發，研究了溫度對提高活性污泥法處理含酚廢水的效果。結果表明：當水溫由20℃~25℃升至50℃~55℃時，出口水含酚合格率由88%提高至100%;COD去除率由68%提高至85%。此外，將光合細菌(PSB)固定于活性污泥上經馴化培養后，在好氧條件下處理含酚廢水，可明顯提高去酚能力，并可減少菌體流失。具有抗沖擊力強，對溫度pH值適應范圍廣等特點。
 

　　3.2 生物膜法
 

　　生物膜是一種生長在固定介質表面上，由好氧微生物及其吸附、截留的有機物和無機物所組成的粘膜。在處理廢水時，廢水流過生物膜，借助于生物膜中微生物的作用，在有氧存在的條件下，氧化廢水中的有機物質，經處理后的污水可以排放或作污水灌溉。
 

　　具體的應用方式有生物濾池法、生物轉盤法、接觸曝氣法等。近年來，我國生物膜法的研究開發著重于基礎和應用兩個方面，主要內容有：生物膜法的動力學模式研究;新的填充料的開發研究;接觸曝氣法“無污泥低氧”運轉控制研究;在工業廢水中處理的應用。
 

　　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點。自1980年以來，在我國得到較為廣泛的應用。尤其在染料廢水的處理中已取得良好的效益。本法采用人工曝氣，填料完全浸沒在污水中的手段，使微生物以固定生物膜的形態附著于填料表面，與所需凈化的污水相接觸，從而對水中有機污染物進行降解與轉化。采用多段ASFF法處理含酚廢水。當酚濃度為190mg/L~900mg/L，水力負荷為0.02m3/m2/d~0.22m3/m2/d，水溫為20℃時，酚去除率可達99.99%。
 

　　3.4 厭氧法
 

　　除了用好氧法處理含酚廢水外，近年來，厭氧法的研究也取得了肯定的成果。研究人員在對焦化廢水的厭氧生物處理的試驗中發現：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，厭氧處理一般采用顆?；钚蕴?GAC)濾床或流化床、GAC膨脹床等。廢水中大部分抑制性有機物首先被吸附在GAC上，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，TOC的去除率不高，一般在70%左右、GAC飽和較快，使用周期短，再生也有一定的困難、處理的時間比較長。
 

　　除上述外，用于處理低濃度含酚廢水的方法還有電解法、溫法氧化法、光催化氧化法及酶催化氧化法等。
 

　　氧化處理技術
 

　　濕式催化氧化法
 

　　該法是在傳統的濕式氧化工藝中加入適宜的催化劑以降低反應的溫度和壓力，提高氧化分解能力，縮短反應時間。若配合使用H2O2、O3等氧化劑，則可加大自由基產生的速率，進一步提高廢水處理能力。以Cu(NO3)2為催化劑，濕式氧化處理煤氣含酚廢水(酚7866mg/L,COD22928mg/L)時，酚、氰、硫的去除率達100%，COD去除率達65%~90%。濕式催化氧化法雖對有機物的處理效率高，但由于在高溫、高壓下反應，對設備要求高(要求耐高溫、耐高壓和耐腐蝕)，且催化劑的損耗大。因而研究適合于溫和反應條件下高效經濟的催化劑是濕式催化氧化法推廣應用中要解決的重要課題。
 

　　光化學氧化法
 

　　光化學氧化是近十幾年來發展迅速的先進氧化技術，它的反應條件溫和、氧化能力強、適用范圍廣，特別適用于難生物降解的有毒有機物的處理。目前研究較多的是非均相半導體光催化氧化法和均相光氧化法兩大類。非均相半導體光催化氧化法一般可使有機物完全降解，如用TiO2半導體光催化氧化較低濃度的含酚廢水，在pH=4的環境下光解2h，可使酚的去除率達到100%。
 

　　常用的均相光氧化體系有：UV/O3、UV/H2O2、UV/Fenton、UV/H2O2/草酸鐵絡合物等。其中在含酚廢水處理中應用較多的是Fenton試劑，光Fenton氧化法可在較短時間內將酚完全分解，但對組成復雜的實際廢水，完全礦化則需要較長時間的光照及要消耗較大量的氧化劑。
 

　　從經濟上考慮，光氧化法適于低濃度、少量廢水的處理;對有機物濃度較高的廢水，單純采用光氧化法能耗高、氧化劑用量大，在經濟上是不可行的。用太陽光代替人工電光源，可節省能源、降低成本，具有廣泛的應用前景，但是如何提高太陽光的光效率仍是研究的熱點。
 

　　超臨界水氧化法
 

　　它利用超臨界水(Tc≥374℃,Pc≥22.1Mpa)作為氧化有機物的介質，使氣體、有機物完全溶于廢水中，氣液相界面消失，形成均相氧化體系，大大提高了反應速率，許多有機物在極短時間內就可完全分解，被氧化成H2O、CO2、N2及其他無害小分子，國內外的研究表明，超臨界水氧化法以及其他多種有機物的氧化降解是很有效的。超臨界水氧化法因反應迅速、氧化徹底而倍受關注，國外發達國家已建成中試及工業化裝置并投入運行，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、高壓狀態下反應，面臨的主要問題是反應器材的腐蝕，對反應器材質要求高、功耗大，因而在一定程度上限制了其工業化應用。研制長期耐高溫、耐腐蝕的反應器材質是該法大規模工業化應用的關鍵。
 

　　超聲波化學氧化法
 

　　超聲波化學氧化法是20世紀80年代后期新發展起來的一種有機污染物高效處理技術，其原理是利用超聲波輻照溶液產生高溫(>5000K)的空化氣泡及強氧化性物質，使難降解有機物在此條件下完全氧化降解、無二次污染。但與其他水處理技術相比，超聲輻射降解法仍存在處理量少、費用高的問題，目前仍屬探索階段，其工業化應用還有許多尚需解決。
 

　　考慮到含酚廢水的復雜與多樣性，單純采用一種方法往往難以達到預期目的，因此要考慮幾種技術的聯用以實現高效、經濟的目的。

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