酚醛树脂生产废水处理方法概况

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酚醛树脂生产废水处理方法概况

酚醛树脂生产废水处理方法概况

酚醛树脂生产废水处理方法概况摘要:本文讨论了酚醛树脂生产废水的处理方法:分离方法和分解或者降解方法,含酚醛树脂生产废水是一种危害较严重的工业废水,应该因地制宜地采用处理技术和方法来消除或减少其污染关键词:酚醛树脂废水;处理方法;概况酚醛树脂因其耐热、无毒、能自行降解等优异性能而被广泛应用。

酚醛树脂生产过程中产生大量的高浓度含酚及少量的含醛废水。

由于酚和醛是具有高毒、强腐蚀性,若不经处理就任意排放,对人类、鱼类以及农作物都会带来严重危害。

酚类物质不仅是我国优先控制的污染物,同时也是世界各国公认的有害污染物。

酚醛树脂废水的防治已经引起世界各国的普遍重视,在我国已被列为重点的治理项目之一[1,2]。

1 酚醛树脂废水的特点在酚醛树脂生产工艺中的各个工段会产生大量酚醛树脂废水。

随着酚醛树脂产量的增加,废水的量也在逐年增加。

其中包括干燥时所得的冷凝水和澄清树脂所分离出来的水。

据统计,每平均生产1t热固性酚醛树脂可得上层水液650kg 左右。

生产It热固性酚醛树脂可得900kg左右。

在未回收树脂、甲醇等之前,其中酚类达16-440g/L,醛类达20—60 g/L,醇类达25—272 g/L[3]。

酚醛树脂废水的特点主要有:生产工艺、操作条件的不同,产生的废水的组成及浓度也不一样。

废水中主要是酚、醛和醇等物质;废水浓度高,一般的树脂生产企业仅对废水进行初步的缩合处理,经过缩合处理后,COD依然高达10-30 g/L,酚含量1-60 g/L,醛含量1-60 g/L;废水排放量大,据统计,每平均生产一吨酚醛树脂,可得高浓度含酚废水650kg左右[3]。

一些酚醛树脂生产企业每天废水中仅COD的排放量就高达数吨;随着实际生产的需要,废水非连续性排放,使水量变化很大,冲击负荷大;高浓度酚类物质和甲醛对细菌有很强的抑制作用和毒害作用,废水的可生化性差。

这些特点都给处理带来了很大难度。

2 酚醛树脂生产废水处理方法目前对含酚醛等废水的处理主要采用回收和净化处理。

废水处理含酚废水处理技术

废水处理含酚废水处理技术

废水处理含酚废水处理技术酚废水主要来源于焦化、煤气、炼油和以苯酚或酚醛为原料的化工、制药等生产过程,其来源广、数量多、危害大,是各国水污染控制中列为重点解决的有毒有害废水之一。

此废水处理原则:①对高浓度的含酚废水,首先应考虑将酚加以回收利用;②对含酚浓度较低、无回收价值的废水或经回收处理后仍留有残余酚的废水,则必须进行无害化处理,做到达标排放,以实现经济效益与环境效益的统一。

1、化学法处理1.1 缩聚法反应原理是在一定的温度、压力条件下,苯酚与甲醛经催化剂的作用,反应生成酚醛树脂。

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。

该法具有占地面积小、流程简单、处理效果稳定等特点。

目前,一些树脂厂、塑料厂、石化炼油厂之“碱渣”及一些高浓度亚硝基苯酚废水的处理均已使用本法。

有的树脂厂采用预处理—吸附—氧化三级处理法,对酚醛废水进行综合利用,效果显著。

1.2 氧化法在废水中添加化学氧化剂,使酚分解,同时也使水中的还原性物质被氧化。

该法多用于低浓度含酚废水(<1 000 mg/L)的处理。

常用化学氧化剂有臭氧、高锰酸钾等。

苗秀生等运用衍生化气相色谱和GC/MS法对黄磷诱发氧化水中苯酚的降解产物进行了定性、定量分析。

在潮湿的环境中,黄磷可与氧进行岐链反应,产生大量的O,O3,PO,PO2等活性物,它们能降解和破坏污染物。

在合适的反应条件下,苯酚去除率可达95%以上。

2、物化法处理含酚废水2.1 萃取法常用萃取剂有苯、丁醇等。

目前使用较多的有N-503、TBP及TOPO等。

其中N-503是一种最常用的高效脱酚萃取剂,它对酚的萃取分配系数大于苯及其它萃取剂。

单级萃取率可达95%以上。

但萃取后的废水含酚量仍不符合排放标准,且在废水中含微量萃取剂,可能造成二次污染。

因此,N-503萃取法对高浓度含酚废水,仅作为一级回收处理;欲使废水达到排放标准,须进行二级生化处理。

酚醛树脂废水处理碱解缩聚-臭氧氧化-生化技术

酚醛树脂废水处理碱解缩聚-臭氧氧化-生化技术

酚醛树脂废水处理碱解缩聚-臭氧氧化-生化技术工业含酚、含醛废水是我国水污染控制中重点治理的有害废水,其中酚醛树脂废水是由酚类(如苯酚,甲酚,二甲酚和壬酚等)和醛类(甲醛,乙醛和糖醛等)在酸或碱的催化作用下合成的,其排放的废水含有高浓度的酚类,高浓度的醛类等有机物,其具有有机物浓度高,生物毒性大,pH值较低等特点。

酚类化合物是原型质毒物,对一切生活个体都有毒害作用。

因此,酚醛树脂废水的治理是非常有意义的。

处理酚醛树脂废水的工艺方法比较多,主要有生化法、化学氧化法、气提法、吸附法、萃取法等,但这些方法能耗较高。

最近几年也出现了新的方法,如催化氧化法、液膜分离法、协同络合萃取法、磁化絮凝氧化法等。

经研究表明,对于高浓度的酚醛树脂生产废水采用单一方法处理很难达到排放标准。

综合考虑废水的处理成本和处理效果,本文采用碱解缩聚-催化氧化法-生物氧化法的组合工艺,对酚醛树脂废水处理进行探讨。

本文采用碱解缩聚-臭氧催化氧化法预处理,碱解缩聚采用石灰为催化剂,经济实用,反应后可提高废水的可生化性。

除醛脱酚后再进入到生化系统进行生物处理,取得了较好的处理效果,为实际工程设计提供依据。

1、实验部分1.1 主要试剂和仪器4-氨基安替比林,铁氰化钾,氯化铵,氨水,过氧化氢,固体氢氧化钙,乙酰丙酮,乙酸铵,氢氧化钠,磷酸均为分析纯。

数显恒温振荡器SHA-C,紫外分光光度计UV-2450,臭氧发生器。

1.2 废水水质实验用废水是江苏南通某酚醛树脂生产工艺废水,其主要有机物污染物是苯酚,甲醛,水质见表1。

1.3 分析方法按照水中甲醛和挥发酚类的测定方法。

采用乙酰丙酮光度法来测定水中甲醛的含量,4-氨基安替比林分光光度法来测定水中苯酚的含量。

2、实验及结果讨论2.1 碱解缩聚除醛取200mL废水于500mL烧杯中,在pH值为7的条件下,投加一定量的氢氧化钙试剂,将烧杯放在恒温水浴中在一定的恒温温度下,一定反应时间后分析废水中残留的甲醛含量。

酚醛树脂废水来源及水质特性

酚醛树脂废水来源及水质特性

摘要酚醛树脂是由酚类(如苯酚、甲酚、二甲酚和壬酚等)和醛类(如甲醛、乙醛和糖醛等)在酸或碱的催化作用下合成的, 其生产过程中排出的废水含有较高浓度的酚类、醛类,并且还含有大量醇类、酸类等有毒物,处理难度大。

高浓度含酚醛废水需采用萃取、化学氧化、吸附、缩合等预处理降低有毒有害物的毒性和浓度后才可生化处理。

本试验所处理的废水为焦作市某胶粘剂厂生产改性酚醛树脂的生产废水,生产中排放2 t/d左右的废水。

实验中采用碱性缩合正交试验,其中缩合分“一步缩合”试验和“两步缩合”试验。

通过寻求正交实验影响因素以及各因素反应的水平值,最终确定为四因素三水平正交,共做9组实验。

实验测定水样以及缩合后水样COD值、甲醛浓度、挥发酚浓度、PH值等各项指标。

“两步缩合”试验只进行了第一步的反应,COD的去除率能达到41.2%,甲醛的去除率保持在30-40%之间,挥发酚的去除率在40-60%之间。

.通过对比“一步缩合”和“两步缩合”试验的预处理效果,得出“一步缩合”试验对COD、甲醛、挥发酚的去除效果更加明显,因此在后期的实验中选择“一步反应”对甲醛和酚的后续处理。

关键词:酚醛树脂废水碱性缩合甲醛挥发酚AbstractThe phenolic resin is a phenol (such as phenol, cresol, xylenol, and nonyl phenol, etc.) and aldehydes (such as formaldehyde, acetaldehyde and furfural, etc.) in acid or alkaline catalyst synthesis, and its production Process wastewater containing high concentrations of phenols, aldehydes, and also contains large amounts of alcohols, acids and other toxic substances, treatment is difficult. Phenolic wastewater containing high concentration requires the use of extraction, chemical oxidation, adsorption, condensation preconditioning decrease the toxicity of toxic and hazardous compounds, and only after the concentration of biological treatment.The trials for the treatment of wastewater plant in Jiaozuo City, a modified phenolic resin adhesive production of wastewater, the production of emissions 2 t / d or so of wastewater. Experiment, alkaline condensation experiment, in which the condensation point "one step condensation reaction " and "two-step condensation reaction. " Orthogonal factors by looking for and value of each factor level of response, and ultimately determine the level of the four factors and three orthogonal, a total of 9 groups to do experiments. Water sample and test water samples after the COD value of the condensation, the concentration of formaldehyde, phenol concentration, PH value and other indicators. "two-step condensation" We only got the first step of the reaction, COD removal rate is not very high, the highest is 41.2%, removal rate of formaldehyde at 30-40%, and phenol removal Between 40-60%. .By contrast, after "one step condensation reaction " and "two-step condensation reaction "the pre-effect, come to "step condensation reaction " to the more obvious the removal of the three indexes, so in later experiments, select the "step response " on formaldehyde Follow-up treatment and phenol.Key words: Phenolic resin wastewater Alkaline condensation Formaldehyde Phenol目录1 引言 (4)1.1课题来源 (4)1.2研究内容与研究目的及意义 (5)1.2.1 研究内容 (5)1.2.2 研究目的及意义 (6)2 方案设计 (6)2.1 酚醛树脂废水来源及水质特性 (6)2.1.1 废水来源 (6)2.1.2水质特性 (6)2.2 各项水质指标 (7)2.3 工艺流程 (7)2.4 物化前处理方法的选择与原理 (8)2.4.1 处理方法的选择 (8)2.4.2 反应机理 (8)3.实验部分 (9)3.1水样指标测定方法 (9)3.1.1COD的测定重铬酸钾法GB 11914—8 9 (9)3.1.2挥发酚的测定水质挥发酚的测定—蒸馏后溴化容量法GB 7491-87 (9)3.1.3甲醛的测定乙酰丙酮分光光度法GB13197—91 (10)3.2甲醛测定的分析 (10)3.2.1甲醛校准曲线的绘制 (10)3.2.2结果分析 (10)4、缩合实验 (13)4.1实验装置、药剂与方案 (13)4.1.1实验装置 (13)4.1.2药剂 (15)4.1.3试验方法 (15)4.2预实验 (15)4.3实验情况与现象说明 (16)4.4“二步缩合”正交试验 (18)4.4.1第一步缩合 (18)4.4.2第二步缩合 (23)5 经济效益分析 (25)6 结论与建议 (25)6.1结论 (25)6.2建议 (26)致谢 (27)参考文献 (27)1 引言1.1 课题来源酚醛树脂是由酚类(如苯酚、甲酚、二甲酚和壬酚等)和醛类(如甲醛、乙醛和糖醛等)在酸或碱的催化作用下合成的, 其生产过程中排出的废水含有较高浓度的酚类、醛类,并且还含有大量醇类、酸类等有毒物,处理难度大。

简要分析酚醛树脂废水的处理方法

简要分析酚醛树脂废水的处理方法

简要分析酚醛树脂废水的处理方法酚醛树脂生产废水含有高浓度的酚、醛和树脂等有机物,具有高有机物浓度、高毒性、低pH等特点。

处理含酚废水的工艺方法较多,广泛使用的有生化法、化学氧化法、萃取法、吸附法和气提法等,近年来出现较多的新方法,如催化氧化法、液膜分离法、协同络合萃取法、磁化絮凝氧化法等。

针对该废水的来源和特性采用“多维电催化-蓬松床微电解”法处理高浓度酚醛树脂废水,取得了显著的成效。

酚醛树脂废水、缩聚反应简介:采用三段指标控制法、酚与醛摩尔比控制法、树脂与废水及时分离法和酸性催化剂使废水在酸性条件下进行缩聚反应,第一段指标:控制苯酚﹑甲醛摩尔比,使苯酚含量小于1000mg/l;第二段指标:苯酚﹑甲醛之间满足一定的关系式,第三段指标:COD为4000~8000mg/l。

当废水达到第三阶段的指标时,即可进行下一步骤的处理。

废水的苯酚和甲醛摩尔比的控制要求:第一阶段的反应,废水的苯酚﹑甲醛摩尔比0.98~1.05;在第二阶段的反应,废水的苯酚﹑甲醛摩尔比符合下述关系式:Y=0.32X+(800~1200),X为苯酚含量,Y为甲醛含量,单位为mg/l。

在废水的反应过程中,需要对废水的苯酚和甲醛进行检测,并及时地向废水中添加甲醛或酚,以满足上述要求。

树脂与废水及时分离法:反应过程中,及时地将反应形成的低分子量树脂从废水中分离出。

以避免形成的树脂分子量过大,形成不溶不熔的树脂,粘结在反应釜的器壁上。

此外,低分子量树脂从废水中分离出,有利于废水中少量的苯酚和甲醛进行深度反应,可以使废水中的苯酚含量和甲醛含量大幅度的降低。

在第一阶段的反应,每隔60~90分钟,将沉积在反应釜底部的树脂从釜中放出;在第二阶段的反应,每隔2~4小时,将树脂从反应釜中放出。

低分子量树脂控制在这种指标,便于树脂从反应釜内放出,大幅度降低树脂粘结在反应釜器壁的量,同时也便于将低分子量树脂加工成合格的热塑性固体树脂。

废水缩聚反应的控制条件:温度为95℃~100℃,pH值为1.0~1.5。

化学、生化法处理酚醛废水工程实例

化学、生化法处理酚醛废水工程实例

化学、生化法处理酚醛废水工程实例
本文以某公司污水处理工程为背景,就以酚醛废水处理工程实例,研究如何利用化学法和生化法进行废水处理。

某公司生产酚醛树脂,其中含有酚和甲醛。

废水以污水为主,并兼有清水。

该公司的废水处理系统包括化学和生化法两部分。

首先,进行化学处理,根据水质调节方面的要求,将原料酚醛废水采用催化氧化技术中的氧化剂处理所产生的废水,以期达到降低水中有害物质的目的。

在化学氧化处理过程中,氧化剂与水中有机物发生化学反应,形成更简单的有机物,从而最终将有害物质的总量降低到较低的水平。

废水中的COD、BOD5等污染因子在处理过程中明显地分解降解,有效改善水质。

此外,还进行生物处理,把废水放入反应池,添加固定的微生物培养剂,并搭配好细菌和活性剂来活化废水中的有机物,通过微生物细胞中的酶把有机物分解成二氧化碳、水和非有毒有害物质,有效地降低水中有害物质的浓度,从而提高水质。

在经过以上化学和生化处理工程后,可有效降低废水中有害物质的浓度,达到符合排放标准的水质,安全地排入环境中,减少对环境的污染。

本文以某公司污水处理工程为背景,研究了通过化学法和生化法处理酚醛废水的具体方法和技术。

通过废水处理,可以降低水中污染物的浓度,达到排放标准,有利于减少对环境的破坏。

酚醛树脂废水处理研究

酚醛树脂废水处理研究
川大学, 20 0 . 6
此外 ,
该模 式 也提 供 了用 来Байду номын сангаас 离 不 同种类 的功 能机 制 , 从 而使 类 的主 要功 能不 会
6]R bert C.随r i 著, 邓辉译, 敏捷 软件开发原则 ! 模式 与实践, 清华 o t n 大学出版社, 200 . 6 作者简介 : 魏笑峰 (1969一 , 女, 汉族 , 甘肃省武威 市人 , 学士学位 , 讲师 , 就职 )

2 结论
D 通过大量的生产实验 , 酚醛树脂废水在P 等于3, 反应时间7 小 H 2
时 , 测 得 游 离 酚 在 3O0mg/L 以 内 , 游 离 醛 在 3000田L 以 内 , CO 在 g/ D
lo 0 mg/ 以下时; 通过碱性中和 , 使游离酚 ! 游离醛 ! c0 进一步降解 o L D 采用分光光度计测量, 游离酚在SOm / 以内游离醛在ZOm / 以内 g L g L
甘 准 书 代 若
对 绝大 多 数生 物均 有 极 强的 毒性 , 能 引起蛋 白质 变 性 ! 凝 固 , 最终 导致 生 物 体组 织 衰竭 , 直 至 死亡 然水 体 中 , 将对 我 们 赖 以生存 的 自然 环 境造 成严 重 的破 坏
局 己将 酚及 其化 合物 列入 12 种优 先控 制 的污染 物之 一 , 我 国的水 污染控 制 9
四 . 1251 .
蛋! 定 七 一 ! 皆 !
) 2
回调 PH值 使 之适 应微 生 物 生长 需 要 , 经 过 生化 处 理 后 , 含酚 ! 醛
废 水满足 国家 3级 排放 要求 ; 处 理效 果好 的话 , 甚 至 达到2级 排放 标准 浙 江 省重大 专项 项 目资助 (NO.2007C lll42 )

酚醛废水处理方案

酚醛废水处理方案

酚醛废水处理设计方案兰州交通大学2014.06目录一、概述 (4)二、设计依据 (4)三、设计原则和要求 (4)四、设计内容 (5)五、排放去向 (5)六、厂区自然条件(略) (5)七、设计规模 (5)7.1、设计污水处理量 (5)7.2、进水水质: (5)7.3 出水水质 (5)八、工艺方案的选择 (5)8.1酚醛废水的特性 (5)8.2酚醛废水处理的难点 (6)8.3酚醛废水处理常采用的工艺及优缺点 (6)8.4工艺方案的确定 (7)九、工艺流程 (7)9.1污水处理流程框图 (7)9.2工艺流程描述 (8)9.3工艺特点 (8)十、主要设备的设计及描述 (8)10.1调节池 (8)10.2 铁碳过滤器 (8)10.3 氧化反应池 (9)10.4中间水池 (10)10.5絮凝沉淀池 (11)10.6好氧氧化池 (12)10.7二次沉淀池 (13)10.8污泥浓缩池 (13)十一、废水处理站工程设计 (14)11.1、工艺设计 (14)11.2、结构设计 (14)11.3、建筑设计 (14)十二、电气及自控设计 (14)12.1 电气设计 (14)12.2 自控系统及仪表设计 (15)十三、主要工程量清单 (16)13.1土建工程量清单 (16)13.1主要设备及材料清单 (16)一、概述酚醛树脂是由酚类(如苯酚、甲酚、二甲酚和壬酚等)和醛类(如甲醛、乙醛和糖醛等)在酸或碱的催化作用下合成的, 其生产过程中排出的废水含有较高浓度的酚类、醛类 ,并且还含有大量醇类、酸类等有毒物。

由于酚是一种具有高毒、强腐蚀性的化学物质,它对绝大多数生物均有极强的毒性, 能引起蛋白质变性、凝固, 最终导致生物体组织衰竭, 直至死亡。

含酚废水如果不经处理就任意排放,对人类、鱼类以及农作物都会带来严重危害。

酚能使人的神经、肝、肾受到损害,在加氯水体中酚含量即使在0.01mg/l以下,也会导致氯酚恶臭,造成水质有气味,从而影响饮用水源。

酚醛树脂废水处理

酚醛树脂废水处理

酚醛树脂废水处理酚醛树脂生产引发的环境问题主要是废水排放污染环境的问题,由于生产工艺、*作条件的不同,不同酚醛树脂产生废水的污染物浓度也不一样。

废水中的污染物主要是酚、醛等,其中的酚类浓度可达16~440g/l、醛类浓度达20~60g/l、醇类(原料夹带或作为稳定剂加入,不参加反应)达25~272g/l、COD达数十万mg/l,属难处理的有机化工废水。

含酚废水如果不经处理就任意排放,对人类、鱼类以及农作物都会带来严重危害。

酚能使人的神经、肝、肾受到损害,在加氯水体中酚含量即使在0.01mg/l以下,也会导致氯酚恶臭,造成水质有气味,从而影响饮用水源。

水体中含酚达0.1~0.2mg/l时,鱼肉会有酚味,浓度更高时会引起鱼类大量死亡。

用含酚废水(酚含量50~100mg/l)直接灌溉农田,会使农作物枯死和减产。

我国的许多江湖水体及地下水都受到含酚废水的污染,含酚废水已被列为重点治理对象。

因此,酚醛树脂废水治理非常有意义,否则将会给环境带来极大的危害。

针对如此高COD的采取先进行缩聚回收和后期生化法处理,一般经过缩聚出水COD可以降低到4000mg/l以下,然后再经过生化处理,最终COD能稳定在500mg/l。

下面我们介绍几种常见的酚醛树脂废水处理方法:(1)二次缩聚缩聚法是处理酚醛树脂废水最常用的方法,其原理是在催化剂的作用下,废水中的游离酚和游离醛缩聚成低分子树脂,经沉淀回收利用,该方法可以稳定地降低废水中的COD浓度,去除率较高。

一般情况下,第一次缩聚的COD去除率为75%,第二次缩聚的COD去除率为80%,经两次缩聚,废水COD浓度可从20~30万mg/l降至5000mg/l 以下。

同时,经缩聚处理,废水中游离酚的浓度得到大幅度降低,最低可以达到几十mg/l,然后经过一道化学处理将其中的大量游离醛去除,正常能将游离醛降低到1mg/l。

从而为后续的生化处理创造了有利条件。

(2)中和缩聚后的废水再加碱中和处理,一般在第二次缩聚时,即同时向废水中加碱中和处理,废水的COD去除率约为20%。

酚醛树脂污水处理 工艺流程

酚醛树脂污水处理 工艺流程

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微电解-催化氧化-生化法处理酚醛树脂生产废水

微电解-催化氧化-生化法处理酚醛树脂生产废水

微电解—催化氧化—生化法处理酚醛树脂生产废水朱丽华,金爱民(苏州市相城区环境监测站,江苏苏州215131)[摘要]介绍某一酚醛树脂厂采用微电解—催化氧化—生化技术处理高浓度有机废水,给出了工艺流程、主要设备及构筑物设计参数。

该工程治理费用低、出水达标、有显著的环境效益。

[关键词]酚醛树脂;微电解;催化氧化;生化[中图分类号]X703 [文献标识码]A [文章编号]1006-1878(2004)07-0243-021 工程概况某酚醛树脂厂主要生产2123酚醛树脂,年产量约3000t,生产中每吨产品排放750kg左右高浓度有机废水。

生产2123酚醛树脂的主要原料为苯酚、甲醛及盐酸,原料消耗见表1,配料中苯酚过量。

废水中含苯酚质量分数5%左右,COD达50000mg/ L以上。

该厂对废水先采用二次缩合法回收部分树脂,再采用微电解—二氧化氯催化氧化—生化法处理,使高浓度有机废水达标排放,取得了显著的环境效益。

表1 吨产品原料消耗名称原料消耗量/(t・t-1)苯酚0.94甲醛(质量分数37%)0.70盐酸(质量分数37%)0.0052 废水治理工艺2.1 工艺流程该企业设计排水量100t/d,废水治理工艺流程见图1。

图1 废水治理工艺流程2.2 工艺说明2.2.1 二次缩合法去除废水中的苯酚由于废水中含有较高浓度的酚,为此添加过量甲醛,酚和甲醛的质量比为1∶1.5,在碱性条件下投加少量Fe盐作催化剂,在反应釜中进行二次缩合,生成热固性树脂从废水中分离出来,每吨废水可回收60kg左右树脂,这样可以除去大部分的酚醛。

经二次缩合后的废水再进入调节池均质均量,分离出的热固性树脂综合利用。

2.2.2 微电解—混凝法降低废水中的COD调节池中废水COD在15000mg/L左右,采用微电解—混凝方法去除COD。

在该处理过程中补充适量的H2O2,使Fe2+形成芬顿试剂氧化降解废水中的有机物,Fe2+还可与苯酚形成铬合物: 6ArOH+Fe2+[Fe(OAr)6]4-+6H+再加碱后进行混凝处理,这样废水中苯酚和COD 浓度显著下降。

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酚醛树脂生产废水处理方法概况摘要:本文讨论了酚醛树脂生产废水的处理方法:分离方法和分解或者降解方法,含酚醛树脂生产废水是一种危害较严重的工业废水,应该因地制宜地采用处理技术和方法来消除或减少其污染关键词:酚醛树脂废水;处理方法;概况酚醛树脂因其耐热、无毒、能自行降解等优异性能而被广泛应用。

酚醛树脂生产过程中产生大量的高浓度含酚及少量的含醛废水。

由于酚和醛是具有高毒、强腐蚀性,若不经处理就任意排放,对人类、鱼类以及农作物都会带来严重危害。

酚类物质不仅是我国优先控制的污染物,同时也是世界各国公认的有害污染物。

酚醛树脂废水的防治已经引起世界各国的普遍重视,在我国已被列为重点的治理项目之一[1,2]。

1 酚醛树脂废水的特点在酚醛树脂生产工艺中的各个工段会产生大量酚醛树脂废水。

随着酚醛树脂产量的增加,废水的量也在逐年增加。

其中包括干燥时所得的冷凝水和澄清树脂所分离出来的水。

据统计,每平均生产1t热固性酚醛树脂可得上层水液650kg 左右。

生产It热固性酚醛树脂可得900kg左右。

在未回收树脂、甲醇等之前,其中酚类达16-440g/L,醛类达20—60 g/L,醇类达25—272 g/L[3]。

酚醛树脂废水的特点主要有:生产工艺、操作条件的不同,产生的废水的组成及浓度也不一样。

废水中主要是酚、醛和醇等物质;废水浓度高,一般的树脂生产企业仅对废水进行初步的缩合处理,经过缩合处理后,COD依然高达10-30 g/L,酚含量1-60 g/L,醛含量1-60 g/L;废水排放量大,据统计,每平均生产一吨酚醛树脂,可得高浓度含酚废水650kg左右[3]。

一些酚醛树脂生产企业每天废水中仅COD的排放量就高达数吨;随着实际生产的需要,废水非连续性排放,使水量变化很大,冲击负荷大;高浓度酚类物质和甲醛对细菌有很强的抑制作用和毒害作用,废水的可生化性差。

这些特点都给处理带来了很大难度。

2 酚醛树脂生产废水处理方法目前对含酚醛等废水的处理主要采用回收和净化处理。

一般的,含酚浓度在1000 mg/L以上的废水为高浓度含酚废水,这类废水应首先考虑回收酚,降低废水中酚的浓度,然后进行深度处理。

含酚500mg/L以下的为低浓度含酚废水,一般经净化处理后循环使用或排放[3]。

回收和净化处理的方法大致分两类,一类是通过生物降解或者通过化学氧化等技术降低水中酚醛的浓度,另一类是采用提取、蒸馏、膜分离及吸附等方法将酚醛从废水中分离。

下面就对常用的回收和净化处理方法进行简要介绍。

2.1分离方法分离方法是应用物理化学性质将酚醛从废水中分离,降低出水中酚醛的浓度,同时对分离的酚醛进行回收处理或者深度处理的方法。

常用的分离方法有以下几种:2.1.1吸附法吸附法处理是利用吸附剂吸附分离水中酚醛的处理过程。

常用的吸附剂主要有活性炭、活性炭纤维及合成树脂。

活性炭、活性炭纤维是一种非极性的固体吸附剂,对酚及其衍生物的吸附效果高而且稳定。

合成树脂中的大孔树脂对苯酚分子有较强的的范德华力并形成π键,吸附效果好。

但是吸附剂再生困难,运行费用高。

所以,许多学者都在研究来源广泛,造价低廉的吸附剂。

如改性粉煤灰、膨润土、沸石分子筛、干污泥、松树皮等,实验表明这些吸附剂有良好的吸附性能,但是具体的吸附量要由相应的吸附曲线来计算[4]。

2.1.2蒸汽法[5]蒸汽法原理是利用含酚废水中挥发酚可与水蒸汽形成共沸混合物的特性,当挥发性酚的蒸汽压与水蒸汽的蒸汽压之和超过外界压力时,含酚废水就开始沸腾,并促进挥发性酚由液态转入气态。

同时,由于酚在气态中的平衡浓度大于酚在水中的平衡浓度,当含酚废水被加热至95~100℃时,使其从脱酚塔顶部向下喷淋,与从塔底向上流动的水蒸汽连续进行接触对流,废水中的挥发性酚立即转入到水蒸气中,从而达到含酚废水净化的目的.本法主要用于高浓度挥发酚的处理上,回收酚的质量好,不带进其他污染物。

通常,高浓度含酚废水经蒸汽脱酚处理后,水中仍含有一定量的酚,需要进一步处理。

2.1.3有机溶剂萃取法有机溶剂萃取法是利用酚在有机溶剂中溶解度或分配系数的不同,使酚从一种废水中转移到有机统计溶剂中,从而将酚从废水中分离的过程。

含酚的有机相可用稀碱液进行反萃取,可以回收酚,经碱反萃取的有机溶剂再经水洗后即可重复利用。

萃取的要点在于选用合适的萃取剂,常用的有芳香族碳氢化合物、脂肪族碳氢化合物、蘸类、醚类、酮类、醇类等。

在液-液相中萃取剂的选择与萃取效果有直接关系,它的用量多少可以影响混合物的组成,其性质又能直接影响混合物的分离效果,因此对萃取剂的选择很重要。

要求萃取剂具有稳定性相抗氧化稳定性,不与被萃取物起化学反应,且对设备不腐蚀[6]。

2.1.4液膜法液膜技术是近年来发展起来的分离技术,它的特点是在分离过程中萃取和反萃取同时进行,通过液膜传递而达到分离和浓缩的目的,使废水达标排放。

液膜的形成是首先用两种互不相溶的液相制成油包水或水包油型乳液,再将乳状液分散到含酚废水中去,在内外水相之间形成一层极薄、面积极大的油膜。

废水中的酚通过这层薄膜渗透到内相中去,与氢氧化钠反应生成不溶于膜相的酚钠而留在内相中,从而达到从废水中除酚的目的。

2.2分解或者降解方法2.2.1生物降解法生物降解法是利用微生物的新陈代谢功能,将废水中的有机物和酚醛等物质降解为二氧化碳和水的过程。

生物降解法主要分为活性污泥法和生物膜法两大类。

根据处理条件中微生物与氧气的关系,生物降解分为好氧法和厌氧法,在酚醛树脂废水中主要以好氧法为主。

目前常用的生物降解工艺主要有:SBR工艺[9]、SBBR工艺[10]、MSCR工艺[11]、固定床法[12]、流化床[13]等。

生物降解过程中要保证水质水量的稳定性,微生物所需要的营养比例是保证正常运行的重要因素。

在好养处理中,C:N:P在100:5:1间比较合适。

在厌氧处理过程中C:N:P 在200:5:1间比较合适。

再实际处理中,酚醛树脂废水往往和生活污水混合,以保证营养比例在正常范围。

生物降解法具有处理效果较好、所需费用较低等优点,在其它处理方法昂贵的条件下,生物降解法得到充分的重视,并在实验和工程不断研究应用。

2.2.2缩聚法缩聚法又称化学沉淀法。

通常以酚醛缩聚法处理酚醛树脂生产过程中产生的高浓度含酚废水(酚的浓度在1000mg/L以上)。

在酸性催化剂条件下,使废水中酚与醛缩合,生成低分子热塑性酚醛树脂,缩聚法能较稳定地使高浓度含酚废水从25000mg/L降到200mg/L左右。

此法只能初级治理,且需耗用较多的蒸汽。

此外,出于反应时甲醛投加需过量,所以处理的废水常伴有甲醛的污染,故废水中的COD下降不大,故缩聚法只适用于酚醛树酯生产单位含酚废水的一级处理,以便问收酚醛树脂。

有时不加甲醛,利用废水中原有的游离酚和游离醛在催化剂盐酸的作用下(每100kg含酚废水补加工业盐酸100m1左右)加热回流,酚和酯即缩合成低分子树脂,经沉淀回收利用。

也可用氯化铁或硫酸铝做沉淀剂沉淀,其沉淀物可用焚烧处理。

废水则由此降低酚及游离醛的含量[3]。

朱留学通过试验结果表明,废水在碱性条件下,在酚∶脲素∶甲醛投加比为1∶0.6∶3时,酚、醛去除率可达98%,COD去除率在70%左右[14]。

2.2.3氧化法氧化法有化学氧化法、电化学法、光化学法等。

化学氧化法是在酚醛树脂废水中加入强氧化剂使的酚、醛等有机物氧化分解成二氧化碳和水等物质,它在广泛,经充分静置后,沉渣放入沥干池,沥干后可与煤混合焚烧,上清液进入滤床、经过充分的过滤、吸附、化学反应后达标排放。

化学氧化法所采用的氧化剂主要有高锰酸盐、氯、二氧化氯、次氯酸钠、臭氧以及过氧化氢等。

其中,臭氧和二氧化氯是较为优良的脱酚氧化剂。

该法多用于低浓度含酚废水(<1000mg/L)的处理[5]。

电化学法一般用于含酚废水的深度处理。

电化学法的基本原理是使有机污染物在电极表面发生直接电化学反应或利用电极表面产生的强氧化活性物质使污染物发生转化,即电化学间接转。

电化学法是一种灵活性高无二次污染的处理工艺。

电化学法既可以单独处理,也可与其它处理方法预处理工艺。

在预处理工艺,可将难降解有机物或生物毒性污染物转化为易生物降解物质,大大提高废水可生化性[3]。

光催化氧化法是以半导体粉末为光催化剂,光催化剂在光照条件下产生电子-空穴对,表面羟基或水吸附后形成氧化能力极强的羟基自由基,通过一系列的氧化反应分解有机物。

TiO2具有良好的光催化活性,且稳定、无毒、价廉易得,是光催化剂的首选物[17]。

2.2.5 湿式电氧化法[16]湿式氧化法是在高温和高压下通入空气,使废水中的有机物直接氧化降解的方法。

湿式催化氧化法是在传统的湿式氧化工艺中加入适宜的催化剂以降低反应的温度和压力,提高氧化分解能力,缩短反应时间,提高废水处理效率2.2.4焚烧处理当工业废水不仅含酚而且含多种高浓度有机污染物,使酚的分离回收十分困难,可以采用焚烧法。

该法通常用于酚质量浓度高于7 000 mg/废水,废水处理费用为167美元/t[18]3 结论含酚醛树脂生产废水是一种危害较严重的工业废水,应该因地制宜地采用处理技术和方法来消除或减少其污染,所以有各种各样的方法。

但目前不论是溶剂萃取法还是生化氧化法,或者是吸附法和电解氧化法,都存在着不同程度的技术问题,有待于进一步深人研究。

参考文献:[1]徐承明,酚醛树脂生产过程中高浓度含酚废水处理工艺的研究,鞍钢技术,2003.3 :32~34[2]路有昌、张长松,工业含酚废水的处理研究,安阳大学学报,2003.6 :29~31[3]黄发荣,焦杨声. 酚醛树脂及其应用.北京:化学工业出版社,2003[4] Su-Hsia Lin ,Ruey-Shin Juang.Adsorption of phenol and its derivatives from water using synthetic resins and low-cost natural dsorbents: A review. Environmental Management 2009,7(3):1336~1349[5]朱金城.俄罗斯含酚废水处理技术概述[J].辽宁城乡环境科技,18(1):82~84[6]王莉莉,杨孙楷.我国高浓度含酚废水的治理技术近况[J].环境污染与防治,1995,17(5):29~30[10] Muftah H. El-Naas,Sulaiman Al-Zuhair ,Souzan Makhlouf. Continuous biodegradation of phenol in a spouted bed bioreactor (SBBR).Chemical Engineering 2010,160(2): 565~570[11] Gholamreza Moussavi,Mahdi Heidarizad.Biodegradation of mixture of phenol and formaldehyde in wastewater using a single-basin MSCR process. Biotechnology.2010,150(2):240-245[12 ]M. Bajaj, C. Gallert,J. Winter. Biodegradation of high phenol containing synthetic wastewater by an aerobic fixed bed reactor. Biores. Technol. 2008,99(17): 8376-8381[13] G. González, M. G. Herrera, M. T.García and M.M.Pe&ntilde;a.Biodegradation of phenol in a continuous process: comparative study of stirred tank and fluidised-bed bioreactors, Biores. Technol. 2001,76 (3):245~251[14] 朱留学.酚醛树脂废水的回收预处理. 化工环保. 2000,20(2):24~27[15] 林齐平.含酚废水治理技术的进展[J].水处理技术,1993,19(3):174~180[16]贾太轩,冯世宏,杜慧玲. 含酚废水的氧化法处理[J].天津化工, 2005, (02):12~14[17]黄志勇.含酚废水的治理方法及其进展[J].环境与开发,1997,12(2):29~34。

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