苯酚丙酮废水生物处理研究
苯酚丙酮装置含酚废水治理技术
２ 化 学氧 化 法
２ １ 电化 学 氧 化 法 ．
１ 溶 剂 萃取 法
溶 剂 萃 取 法 治 理 含 酚 废 水 主 要 有 物 理 萃 取 法
和 络合 萃取 法 。物 理 萃取法 具有 代表 性 的溶剂 为 甲 基 异 丁基 甲酮 （ Ｂ ， 由于 它在水 中的溶解 度较 ＭＩ Ｋ） 大 ， 般 需要 考 虑溶 剂 回收 。络合 萃 取 法是 近 年来 一 研 究 和应 用 的热 点 ， 用 的萃 取 剂 主要 为有 长 碳链 使
中 图分 类 号 ： ７ ３ 文 献 标 志 码 ： 文 章 编 号 ： ０ ８ １ ６ （ ０ ８ ０ － ０ ８ ０ ｘ ８ Ａ １０ — ２７ ２０ ）１ ０ ５ — ３
酚类 化合 物 是一 种 原 型质 毒 物 ， 可使 蛋 白质 它 凝 固， 并且 有 致 癌 、 畸 、 变 效 应 ， 于这 类 废 水 致 致 对 如 果 不 达标 处 理排 放 ， 环 境 带 来 严 重 污染 ， 给 直接
理酚 含量 １ ０ ～ ００ ０ｍ ／ ０ １ ０ ｇ Ｌ的废 水 ，油水 比 １ ， ０ ： ３
０１ｍ ＬＬ 苯 酚 初 始 浓 度 ２０ｍ ／ 、 ． ｏ／ 、 ０ ｇ Ｌ 电流 密 度 ００ ．４
Ａ ｃ 、温度 ３ 、 Ｈ值 １ ．、阴 阳极 转换 频 率 ５ ／ ｍ ５ｏ ｐ Ｃ ２ ５
在 室 温 下 经 ２ ３级 逆 流 萃 取 ，废 水 中酚 含量 小 于 ～
０１ ｇＬ， 用 １％～ ０ Ｎ Ｏ 反 萃 ， ．ｍ ／ 再 ０ ２％ ａＨ 回收 萃 取 剂
和 苯酚 。 该方 法 已在无 锡某 厂投入 运 行 。 屹等团 林 采 用 物 理 萃 取 剂 正 辛 醇 及 络 合 萃 取 剂 磷 酸 三 丁 酯 （Ｂ ） Ｔ Ｐ ，对浙 江 某化 工 厂酚 醛树 脂 生产 工艺 中的约 ２０ ０ｍｇ Ｌ含酚 废水 进 行 错流 萃 取 ， 级 萃 取 出水 ０ ／ 单
苯酚类废水处理方法
苯酚类废水处理方法苯酚类废水是指含有苯酚及其衍生物的工业废水。
苯酚是一种有毒有害的化学物质，对环境和人体都有一定的危害性。
因此，苯酚类废水的正确处理和处理方法的选择非常重要。
本文将探讨和介绍一些常见的苯酚类废水处理方法。
一、物理处理方法：1.吸附法：利用活性炭等吸附剂将废水中的苯酚吸附，从而实现废水中苯酚的去除。
这种方法对苯酚的去除率较高，但吸附剂的选择和再生都需要考虑。
2.溶解气体浮选法：通过将气体溶解到废水中，然后利用气泡的浮力将苯酚分离出来。
这种方法主要适用于苯酚浓度较高的废水处理。
3.沉降法：使用化学药剂将苯酚与其他杂质反应生成沉淀物，然后通过沉淀物的沉降将苯酚分离出来。
二、化学处理方法：1.氧化法：通过加入氧化剂，如过硫酸氢钾、高氯酸等，将废水中的苯酚氧化成无害的化合物。
这种方法应用广泛，但是需要控制适当的反应条件和氧化剂的浓度。
2.还原法：通过还原剂的作用将废水中的苯酚还原成无害的物质。
常用的还原剂有亚硫酸钠、亚硫酸等。
3.氯化法：利用化学方法将废水中的苯酚进行氯化反应，生成无害的化合物。
但是这种方法需要考虑废水的再处理和氯化副产物的处理问题。
三、生物处理方法：1.厌氧处理法：通过利用厌氧菌对废水中的苯酚进行降解和转化，将苯酚转化成无害的化合物。
这种方法适用于高浓度的苯酚废水处理，但需要提供合适的温度和营养物质，同时需要处理废水的剩余物和菌种的再生。
2.好氧处理法：通过运用好氧菌将废水中的苯酚降解为无害的物质。
好氧生物法适用于低浓度的苯酚废水处理，但处理过程中需要提供足够的氧气和温度。
需要注意的点有以下几个方面：1.废水的处理需遵循环保要求并进行合理配置2.废水处理设备的运行维护保养要及时，以确保设备运转正常3.废水处理过程需要监测废水处理效果，确保废水处理达到排放标准4.废水处理过程需完善的资料记录和备案以备查。
总结起来，苯酚类废水的处理方法涉及到多个领域，并且需要根据实际情况进行选择，综合利用多种处理方法可能是更好的选择。
苯酚类废水处理方法
苯酚类废水处理方法 Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#一、物理法1、萃取法由于酚类化合物是有机物,在水相与有机相的溶解度有较大差异,因此可以利用与水不互溶的有机萃取剂与含酚类污染物的废水混合,从而使酚类物质从水相转移至有机相中,以此实现酚类物质从水相中的脱除[8]。
目前萃取法的发展除了选取混合强度更高的反应器之外[9],选择、优化萃取剂也是一个重要方向,其中使用超临界流体进行反应萃取分离是目前萃取法研究的重要方向[1()]。
由于萃取剂一般都相对昂贵,因此萃取剂一般都需要回收利用。
但由于萃取过程中存在一些副反应、操作过程中也有一定的损失、溶剂会一定程度地溶解于水中,因此萃取法一般只用来处理回收较高浓度的苯酚废水,从而限制了其广泛应用。
2、蒸汽法蒸汽法用来脱除挥发酚也一种使用时间比较长的方法,主要是利用挥发酚能够与水蒸汽组成一种共沸物的物理特点,当两种物质的总蒸汽压大于外部的压力时,废液就会沸腾,同时挥发酚便会转变为气体。
在传统的蒸汽脱酚塔中,含酚废液喷淋塔顶端向下喷淋,而水蒸气则从下往上流动,两者进行逆流接触,从而使废液中的挥发酚转入气相中,达到脱除挥发酚的目标。
蒸汽法的优点是不使用昂贵的萃取剂、操作比较简便、处理量大、无后续污染,适合处理含挥发酚含量较高的酚类废水[li】,但其也存在蒸汽消耗大、设备体积大、废水处理不彻底的缺点。
3、吸附法比表面积大、具有多孔结构等特征的物质常常能吸附水体中的污染物。
科研人员使用具有以上特征的吸附剂处理酚类废水,在达到一定吸附量之后,再利用其他手段进行脱附,如通过加热脱附、溶剂脱附、蒸汽脱附等等。
目前使用最为广泛的吸附剂是活性炭吸附剂,其具有吸附总量大的特点,对高含酚量和低含酚量的酚类废水都有很好的吸附效果,但活性炭吸附法也存在着脱附能耗高、脱附产物难以利用等缺点[12]。
也有科研工作者探索使用其他更为廉价吸附剂进行吸附,如焦木素等[13]。
微生物降解苯酚废水中有机污染物的机理研究
微生物降解苯酚废水中有机污染物的机理研究在工业生产和人类生活中，排放苯酚废水已成为一个无法回避的问题。
苯酚废水中含有大量的有机污染物，如果不加以处理，将会对环境和人类健康造成严重的危害。
因此，研究微生物降解苯酚废水中的有机污染物的机理具有重要的理论和实践意义。
一、微生物的降解机理微生物是自然界中降解有机物质的重要代表。
微生物降解苯酚废水中的有机污染物的过程可以分为两个阶段：第一阶段是对有机物质分子的降解，将其打断成小分子基元。
第二阶段是将小分子基元进一步降解为水和二氧化碳。
在有机污染物被微生物降解的过程中，细胞内外酶的协同作用和微生物种类的配合是最重要的。
微生物在进化过程中形成了丰富的代谢途径和互补代谢机制，使其可以对不同类型的有机物质进行高效降解。
二、微生物的生长条件微生物降解苯酚废水中的有机污染物需要具备一定的生长条件。
其中最重要的是温度、pH值和营养物质等。
温度：不同类型的微生物对温度的适应性不同。
有的微生物生长的最适温度为30℃，有的是10℃，有的则达到了80℃。
微生物生长的温度过高或过低都会对降解效率产生影响。
pH值：微生物也对pH值有不同的适应性。
细菌通常比较喜欢中性或者微酸环境，而霉菌则更适合在弱碱性环境生长。
营养物质：营养物质供给对微生物的生长和代谢也有重要的影响。
一般来说，微生物需要氮、磷、钾等元素，同时还需要能量供给，这些都是微生物代谢的必备营养物质。
三、微生物降解苯酚废水中的有机污染物研究1. 选择适宜的微生物种类在研究中，需要选择适宜的微生物种类。
近年来，一些研究人员对这方面进行了尝试，比如选择弧菌、假单胞菌、硝化细菌等微生物，通过实验验证它们对苯酚废水中有机物质的降解效果。
2. 优化微生物生长条件在实验室条件下，研究人员尝试探究适宜的温度、pH值和营养物质的比例等因素，用以优化微生物的生长条件。
通过优化实验条件，可以提高微生物降解苯酚废水中有机污染物的效率和降解速率。
3. 探究降解途径和代谢产物在微生物降解苯酚废水中的有机污染物的研究中，如何利用生物分析方法研究其降解途径和代谢产物也是非常重要的。
苯酚废水处理技术及其工业应用研究
苯酚废水处理技术及其工业应用研究第一章：引言苯酚又称为羟苯甲酚，是一种重要的有机化学品，广泛应用于染料、药品、杀虫剂等诸多工业领域，但其生产过程中会产生大量的废水，若不妥善处理，将对环境和人类健康带来难以预估的不良影响。
因此，苯酚废水处理技术的研究和应用显得十分重要。
本文将对苯酚废水处理技术及其工业应用进行深入探讨。
第二章：苯酚废水的特性分析苯酚废水是工业废水中的一种典型代表，其特性主要表现为高浓度、难以降解、毒性强等特点。
其中，苯酚浓度的高低直接影响到废水处理的难易程度。
而苯酚的毒性主要表现在具有刺激性和腐蚀性，易造成人体呼吸系统、皮肤和眼睛等部位的刺激和损害。
此外，苯酚还具有一定的生物毒性，并且对水生生物的影响比较显著。
第三章：苯酚废水处理技术研究苯酚废水处理技术应根据不同的特性和难度选用相对应的处理方法。
常见的处理技术主要包括化学法、生物法、物理法三大类。
3.1 化学法化学法包括氧化法、还原法、沉淀法等。
其中，氧化法主要采用高级氧化技术，如臭氧氧化、过氧化氢氧化等，能够高效降解苯酚。
还原法通常采用活性炭吸附还原法，也能有效降低苯酚的浓度。
沉淀法则基于苯酚的沉淀性和与其沉淀性相关的离子的沉淀效应，通过沉淀剂投加等方式将苯酚沉淀下来。
3.2 生物法生物法是近年来发展较快的一种处理技术，它主要利用微生物对苯酚进行降解。
生物法相对于化学法的优点在于能够高效地降解苯酚，减少化学药剂的使用，同时不会产生二次污染等问题。
生物法种类较多，常用的包括生物接触氧化法、生物膜法等。
3.3 物理法物理法包括吸附法、膜法等。
吸附法通常采用活性炭吸附法，通过活性炭对苯酚的吸附，达到降低浓度的效果。
膜法则基于膜对苯酚的筛选作用，实现对苯酚的除去。
第四章：苯酚废水处理技术的应用苯酚废水处理技术已经广泛应用于苯酚工业废水的处理中。
其中，生化接触氧化法在中小型污水处理厂中得到了广泛的应用；臭氧氧化法则在废水中苯酚浓度较高时表现出较好的效果；活性炭吸附法则已经成为应用广泛的一种处理技术，能够实现对苯酚的高效处理。
苯酚丙酮生产废水处理技术综述
苯酚丙酮生产废水处理技术综述北京102500摘要:苯酚丙酮生产废水是一种成分复杂、有毒有机物种类繁多、含盐量高、处理难度大的高浓度有机废水，除了含有苯酚、丙酮外，还有一定量的苯、甲基苯乙烯和一定浓度的不可生物降解的有机化合物等。
苯酚丙酮生产废水未经处理即排放，不仅污染环境，而且威胁人类健康和动植物的生存环境。
因此，研究苯酚丙酮生产废水处理技术具有重要意义。
本文综述了苯酚丙酮生产废水的处理现状，探究了苯酚丙酮生产废水的特点和目前较为先进的处理技术，对苯酚丙酮生产废水处理技术进行了展望。
关键词:苯酚丙酮废水；处理技术；展望1.苯酚丙酮生产废水简介1.1苯酚丙酮废水来源及性质含酚废水来源广泛，性质多样，类型多样。
苯酚及其衍生物是芳香族化合物，对生物体有毒且难以降解。
异丙苯法是生产苯酚丙酮的主要方法，该工艺以苯和丙烯为原料，进行烷基化反应生产异丙苯。
异丙苯被空气氧化后形成的过氧化氢异丙苯经提浓、分解后形成含有苯酚、丙酮、等物质的混合物，中和后被送至精制单元，利用反应精馏、共沸精馏、减压精馏等方法分析出高纯度苯酚、丙酮产品。
苯酚丙酮生产废水主要来源于苯酚丙酮装置氧化单元异丙苯及空气进料洗涤废水、苯酚脱烃塔塔顶废水、精丙酮塔塔釜分离器废水、真空凝液罐废水。
酚类物质是国家环保总局控制的主要污染物之一[1]。
1.2苯酚丙酮废水的危害酚类物质不能通过肝脏解毒，它们可以通过与皮肤和粘膜接触进入血液系统，造成人体毒性和细胞损伤。
酚类化合物可导致蛋白质变性、深层组织损伤和全身中毒。
长期以来，人们一直认为酚类物质污染的水会导致慢性中毒，如头晕、缺血和各种神经系统疾病，并导致严重的死亡。
一些例子表明酚类物质与某些物质相互作用，导致癌症。
而且，含氧苯酚进入水中并消耗大量溶解氧，硫化氢、氨气、粪便等一系列恶臭气体通过一系列化学反应，逐渐降解，影响水环境质量，破坏生态平衡[2]。
2.苯酚丙酮生产废水的处理2.1物理治理技术2.1.1溶剂萃取法近年来，国内外对含酚工业废水的处理与回收以及各种处理方法提出了多项建议并付诸于实施。
苯酚丙酮生产废水中芳香族有机污染物分析方法研究
毛细柱 ； 载气 ： 高纯氮气 ， 恒流模式 ， １ ． ０ ｍＬ ／ ｍ ｉ ｎ ； 燃烧气 ： 高纯氢气 ， ３ ０ ｍ Ｌ ／ ｍｉ ｎ ； 助燃气 ： 空气 ， ３ ０ ０
第！ ｌ 爸
ｍＬ ／ ｍｉ ｎ ； 尾 吹气 ： 高纯 氮气 ， ３ ０ ｍＬ ／ ｍｉ ｎ ； 进样量 ： １ Ｌ； 进样方式 ： 分 流 进样 ； 分流比： １： ５ ； 隔垫 吹
潘
科学研究院 ， 北京 １ ０ ０ ｏ ｏ ｏ ）
玲 ， 刘淑玲 ， 杜延生 ， 王兆花 ， 宋广清。 ， 赵京田。
（ １ ． 中国石油吉林石化公 司 研究院 ， 吉林 吉林 １ ３ ２ ０ ２ １ ； ２ ． 中国石油吉林石化公司 ， 吉林 吉林 １ ３ ２ ０ ２ １ ； ３ ． 中国环境
苯 酚丙酮是一种重要的有机合成原料 ， 广泛
应用 于塑料 、 合 成纤维 、 医 药 和 燃 料 等 工 业 生 产 中＿ １ ］ 。苯 酚 的工 业 生产 方 法有 异 丙 苯 法 、 甲苯一 苯 甲酸法 以及 苯直 接 氧 化 法 等 ［ ２ ｛ ］ 。异 丙 苯 法 采 用
酮： 标准 品， 德 国 Ｄｒ ． Ｅｌ １ ， ｌ 一 二 甲基 苯 甲醇 、 ２ 一 苯
厂； 浓硫 酸 ： 优级纯 ， 北京市北 郊化工厂 ； 氢 氧 化
４ ０ ０ ； 检测模 式 ： 全扫描离子模式 ； 溶 剂 延 迟 时
钠： 分析纯 ， 天 津 市 耀 华化 工 厂 ； 异丙 苯 ： 标准 品，
间： １ ． ８ ｍｉ ｎ 。
１ ． ２ ２ 气 相色谱 条件
北京仪化通标科技有限公司 ； ａ 一 甲基苯 乙烯 、 苯乙
摘
要： 采 用二 氯 甲烷液一 液 萃取预 处理 ， 气相 色谱一 质谱谱库检 索与标准 品 色谱保 留时 间相 结合定
苯酚类废水处理方法
苯酚类废水处理方法1.生物处理法生物处理法是一种利用微生物将苯酚类废水中的有机物降解为水和二氧化碳的方法。
其中最常用的是好氧生物处理和厌氧生物处理。
在好氧条件下，通过给反应器供氧，使微生物能够利用废水中的有机物进行降解。
这种方法具有操作简单、成本较低的优点，但对废水中的苯酚浓度要求较高。
厌氧生物处理是将废水送入没有氧气的反应器中，微生物在无氧条件下进行厌氧呼吸降解有机物。
这种方法适用于苯酚浓度较高的废水处理。
2.化学处理法化学处理法是通过加入化学试剂改变废水的性质，使废水中的苯酚和其他污染物发生物理或化学变化，进而实现废水的净化。
主要包括氧化法，还原法，絮凝法等。
氧化法是通过加入氧化剂将废水中的苯酚氧化为无害物质。
常用的氧化剂有过氧化氢、高锰酸盐等。
还原法是通过加入还原剂使废水中的苯酚还原为无害物质。
常用的还原剂有亚硫酸盐、硫酸亚铁等。
絮凝法是通过加入絮凝剂形成絮凝物，将废水中的苯酚和其他污染物凝结成群体，便于后续的分离和处理。
3.填料吸附法填料吸附法是将苯酚类废水通过填料层，利用填料的吸附作用将苯酚类物质吸附在填料上，从而达到净化废水的目的。
常用的填料有活性炭、树脂等。
填料吸附法具有吸附效果好、操作简单、成本较低等优点。
但是对废水中的苯酚浓度要求较高，且填料饱和后需要进行更换。
4.膜分离法膜分离法是使用逆渗透、纳滤等膜技术，通过半透膜的作用将废水中的苯酚类物质和水分离。
膜分离法具有操作简单、能耗低、净化效果好等优点。
综上所述，苯酚类废水处理方法多种多样，各自具有不同的适用场景和优缺点。
在实际应用中，可以根据废水的性质、苯酚浓度等因素综合考虑，选择合适的处理方法进行处理，以实现废水的净化和循环利用。
生物化学法处理含酚废水的研究进展
生物化学法处理含酚废水的研究进展臧花运1,苏小欢1,曾宝强2,曾和平1,卢 平1(1.华南师范大学化学系,广州 510631; 2.香港教育学院科学系,香港)摘要:含酚废水来源广、数量多,对人体和动植物都有很大的危害,因此,必须对含酚废水进行有效的处理。
综述了含酚废水的处理技术和处理结果,特别是对生物法处理含酚废水的现状与发展进行了介绍和评述。
关键词:含酚废水;生物法;化学需氧量中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:1008-2301(2005)01-0028-04The Progress of Phenol-Containing Wastewater Treatment by Biochemical Method.ZANG Hua-yun1,SU Xiao-huan1,ZENG Bao-qiang2,ZE NG He-ping1,LU Ping1(1 Department of Chemistry,South China Normal University, Guangzhou510631;2 Department of science,The college of Education of HongKong,HongKong,China).Environmental Protection of Xinjiang2005,27(1):28~31Abstract:Treating phenol-containing waste water is very important to industrial processes,because there is much phenol-containing wastewater which is great harm to propagation.In this paper,the treatment techniques of industrial phenol-c on-taining waste water are introduced,especially the biochemical method.Key words:phenol-containing wastewater;biochemical method;chemical oxygen de mand1 前言含酚废水是一种污染范围极广的工业废水,如不经处理直接排放会对人体、水体、鱼类、农作物、环境等带来严重危害。
苯酚丙酮生产废水处理工艺初探
目录摘要 (II)Abstract (II)一、引言 (1)二、国内苯酚丙酮需求量及废水现状 (2)（一）我国近年苯酚／丙酮生产需求情况 (2)（二）苯酚丙酮废水的生产 (2)（三）废水的特性 (4)三、苯酚丙酮废水模型处理试验 (6)（一）试验方法 (6)（二）工艺机理 (6)（三）SBR工艺 (6)（四）废水小试处理工艺和装置 (7)（五）水质分析方法 (7)（六）试验内容 (8)四、试验结果与讨论 (10)（一）处理工艺1运行情况 (10)（二）处理工艺2运行情况 (12)（三）不同处理工艺好氧SBR池曝气时间对最终出水的影响 (13)（四）生物相观察 (15)五、结论................................ 错误!未定义书签。
参考文献. (17)致谢 (18)苯酚丙酮生产废水处理工艺初探摘要本文通过对苯酚丙酮生产废水现状的调查与了解，并根据此废水的特性配制了原水，随后针对其富含硫酸盐、有机物浓度高等特点，通过实验室的模拟研究工作，对苯酚丙酮生产有机废水的处理技术进行系统的研究与探讨。
由此本课题分别采用兼氧/好氧和好氧的废水处理工艺对苯酚丙酮废水进行生物处理小试研究。
兼氧---好氧工艺处理高浓度难降解有机废水在近几年被广泛应用。
该工艺充分发挥兼氧微生物可承担高浓度、高负荷污染物并可回收有效资源的优势，同时又能适宜地利用好氧微生物生长速度快、处理水质好的特点。
废水经过两种状态处理之后，不仅能大幅降低COD Cr，而且能有效的去除氮与磷等营养盐类物质，是一种高效率、低能耗有机废水处理工艺。
本实验采用两种工艺，工艺1为兼氧/好氧，主要设置兼气槽，需进行兼氧槽搅拌循环，出水后即可按SBR时序进行好氧处理。
与处理工艺1相比，处理工艺2即按SBR时序进行好氧处理。
将处理工艺1与处理工艺2进行比较，可发现两种工艺的差异性。
关键字：苯酚丙酮生产废水；兼氧/好氧； SBRThe Pilot Study of the Treatment Process of Phenol and Acetone Production WastewaterAbstract : Phenol and acetone production wastewater is a kind of high organic wastewater with high sulfate content through understanding and the investigation of wastewater present situation. According to the property of this wastewater, raw water has been compounded . Soon afterwards, according to the simulated research work in laboratory, the treatment for phenol and acetone production wastewater is studied systematically. This paper adopts the wastewater treatment technology of simultaneous oxidation / oxidation and oxidation, then carries out bio-treatment tests. The treatment technology of simultaneous oxidation / oxidation deals with high organic wastewater has been applied extensively in last few years. This technology develops simultaneously oxygen microorganism fully can undertake high density and high load of the contaminant and it has advantage of collecting the effective resource, at the same time it can also suitablely use the characteristics of oxygen microorganism growing up quickly and handling water quality well. After been handled via two states, not only COD C r can be redused considerably ,but also nutrition salt material like nitrogen and Lin etc.can be excluded effectively.It is an organic wastewater treatment technology with characteristic of high efficiency and low energy consumption This test adopts two technics. Technology 1 is simultaneous oxidation / oxidation in which sets up installations simultaneous oxidation groove and needs to stir cyclely. Then the effluent water can be treated according to SBR sequence. With technology 1 compare, technology 2 carries out oxygen handling using SBR sequence directly. Compare technology 1 with technology 2, discrepancy of two technologies can be discovered.Keywords:Phenol and acetone production wastewater; Simultaneous oxidation / oxidation; SBR一、引言我国的水环境当前存在的主要问题有三个:一是水资源短缺；二是水污染；三是用水的极大浪费。
电催化氧化预处理苯酚丙酮废水实验研究
中国环境科学 2017,37(1)：131~138 China Environmental Science 电催化氧化预处理苯酚丙酮废水实验研究陈月芳1*,樊荣1,滕科均2,陈凯华2,潘建通2,迟金宝2(1.北京科技大学能源与环境工程学院;北京市工业典型污染物资源化处理重点实验室,北京 100083；2.北京博汇特环保科技有限公司,北京 100102)摘要：通过电极的选择,催化活性炭粒子电极的制备,应用电催化氧化技术对某炼油厂含苯酚丙酮的生产废水进行预处理研究.通过对5种金属催化剂进行比较,最终选择锰离子作为活性炭粒子的催化剂,提高了粒子电极的催化活性.通过研究4种影响因素:槽电压、pH值、曝气量、水力停留时间,对COD cr去除效果的影响,得到最佳反应条件为:槽电压取值为15V,进水pH值为5.5~6.5,水力停留时间为90min,曝气量为6m3/(m2·h).在最优条件下,废水COD cr去除率可达到80%,可生化性BOD/COD值从0.07上升到0.43,很大程度上提高了废水的可生化性.在优化的试验条件下,生产废水中的酚类、芳香烃和醛类、酮类物质浓度都能降解到10mg/L以下,作为苯酚丙酮废水预处理效果显著,为后续生化处理提供了有利条件.关键词：电催化氧化；苯酚丙酮废水；预处理；可生化性中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1000-6923(2017)01-0131-08Experimental study on pretreatment of phenol acetone wastewater by electro-catalytic oxidation. CHEN Yue-fang1*, FAN Rong1, TENG K e-jun2, CHEN K ai-hua2, PAN Jian-tong2, CHI Jin-bao2 (1.Beijing K ey Laboratory of Resource- oriented Treatment of Industrial Pollutants, School of Energy and Environmental Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China；2.Beijing Bo-hui-te Environment Technology Limited Company, Beijing 100102, China). China Environmental Science, 2017,37(1)：131~138Abstract：The application of electro-catalytic oxidation technology for the pretreatment of a certain refinery’s wastewater containing phenol acetone was studied. After selection and preparation, five different metal-loaded activated carbon particle electrodes and their catalytic activities were determined. Manganese ion was finally chosen as the activated carbon particle catalyst, improving the catalytic activity of the particle electrode. Factors like voltage, pH value, aeration rate and hydraulic retention time which influence the catalytic activity were studied. Optimum reaction conditions for the system were as follows: slot voltage value of 15V, water pH value of 5.5~6.5, hydraulic retention time of 90minutes, and aeration rate of 6m3/(m2·h). Under the condition, 80% CODcr removal was achieved and the biodegradability BOD/COD value could be largely increased from 0.07 to 0.43. Under optimum experimental conditions, the concentration of phenols, aromatic hydrocarbons, aldehydes, and ketones in phenol acetone wastewater could be degraded to below 10mg/L. After pretreatment, favorable conditions were provided for subsequent biochemical treatment of phenol acetone wastewater. Key words：electro-catalytic oxidation；acetone phenol wastewater；pretreatment；biodegradability近年来随着我国建筑、电子、汽车等行业的迅猛发展,国内市场对苯酚丙酮的需求持续增长[1-2].在苯酚丙酮生产过程中会产生含有苯酚丙酮的生产废水,这类污水由于含有复杂的有机成分,大部分对生物体和微生物有毒害作用[3].其自然降解困难,存在时间长,可通过食物链富集,危害人体健康,对水生生物、水质条件、农业等有不利影响,造成十分严重的环境污染[4-5].目前,对苯酚丙酮废水的处理技术主要包括:吸附法[6-7]、生物处理法[8]、湿式过氧化物氧化处理技术[9]、电催化氧化技术[10-13]等.电催化氧化技术在国内外已有大量的研究,对难降解的有机物处理效果明显[14-16],适用于炼油废水的预处理.由于炼油废水可生化性低,电极的腐蚀和催化收稿日期：2016-03-25基金项目：国家水体污染控制与治理科技重大专项(2014ZX07101- 012);国家自然科学基金资助项目(41273091)* 责任作者, 副教授, yuefangchen@132 中 国 环 境 科 学 37卷剂的流失[17],工程应用困难,还需进一步研究和改进.本文通过电极的选择,催化剂填充粒子的制备[18-19],应用电催化氧化技术对含有苯酚丙酮的炼油废水进行预处理研究,废水的可生化性得到很大提高. 1 实验部分1.1 实验用水实验用水来自于某炼油厂的苯酚丙酮生产废水,对其成分进行分析,具体指标如表1所示.表1 苯酚丙酮生产废水水质指标 Table 1 Parameters for original phenol acetonewastewater水质指标 范围(mg/L) 平均值(mg/L)COD Cr 13500 BOD 5 1000 TDS 35000 丙酮 800 苯酚 100 异丙苯 10000~15000 850~1200 30000~40000 700~1000 80~120 80~120 100 芳香烃 1000~1300 1100 甲醇 2500~3000 2800 丙醛 150~260 200 甲醛 450~600 500 丙酮醇 800~1200 1000 甲酸钠 7000~8000 7600 异丙叉丙酮300~500 400 总油80~120100从表1原水水质来看,原水中COD cr 浓度较高,可生性B/C 值为0.07远远低于可生性B/C 值的0.30,并含有大量的酚类和油类物质,若直接排入综合废水处理厂进行生化处理,对微生物有毒害作用.因此,生化处理前,采用电催化氧化法对其进行预处理,主要目的为降低废水中COD cr 浓度和提升可生化性B/C 值. 1.2 实验装置电催化氧化反应器装置如图1所示.电源采用型号为ZWT -PS -80V20A 的可调节直流稳压电源,电压输出范围为0~80V ,电流输出范围为0~20A.该反应器是由10mm 厚的UPVC 板材加工而成,有效容积为400mm ×300mm ×220mm;极板采用高密度石墨极板,极板有效正对面积为300mm ×300mm,极板厚度为10mm;反应器底部设置穿孔曝气管,曝气强度为4~6m 3/(m 2·h);反应装置中填充柱状活性炭粒子作为粒子电极,填充区域孔隙率为60%,形成了活性炭粒子电极群,由于活性炭粒子群的导电特性,形成了扩展的阳极区域,提高了氧化降解有机污染物的效率.出水进水穿孔管压缩空气阴极阳极活性炭粒子群图1 电催化氧化实验装置Fig.1 Electro -catalytic oxidation apparatus1.3 分析测试仪器Oxi Top BOD 测定仪,DRB200消解仪, HI9146型手提式溶解氧测试仪,pH -HJ90B 梅特勒托利多pH 计,JEM -200CX 型透射电子显微镜, ZWT -PS -80V20A 直流电源,M9Portable TOC 分析仪,美国哈希DR2700分光光度计,可编程气氛保护箱式炉,KL120型饲料造粒机,美国哈希GLI 电导率分析仪.2 催化活性炭粒子电极的制备2.1 活性炭粒子特性活性炭粒子化学性质稳定,、内部多微孔、比表面积大、物理和化学吸附能力强,本实验选用的活性炭碘值在900点左右,柱状活性炭粒子直径6mm,长度8~10mm.2.2 催化活性炭粒子电极制备过程分别取50g 二氧化锰、三氧化二铁、氧化铜、氧化锌、二氧化钛五种金属氧化物,溶于1L1.84mol/L 硫酸溶液中,充分溶解后,分别投放1kg 煤质活性炭,浸泡24h 后洗掉残留的酸溶液,放入烧结炉中在105℃的条件下干燥至恒重,于1期 陈月芳等：电催化氧化预处理苯酚丙酮废水实验研究 133500℃无氧条件下烧结5h,干燥冷却至室温,用自来水冲洗,冲洗后重复上述操作,如此反复浸溶和烧结操作3次以上,以保证金属离子催化剂稳定地负载于载体上.负载有金属离子的活性炭粒子作为电催化氧化反应器的粒子电极以备用,每种粒子在实验前均用待处理废水浸泡24h,确保活性炭对原水中的有机物吸附饱和,再进行三维粒子电极催化氧化反应实验. 3 催化剂的表征分析3.1 粒子电极X 射线荧光分析对2.2中以锰的硫酸溶液制备的催化活性炭粒子电极进行了XRF 分析,以未经催化处理的活性炭粒子作为对比,分析结果如图2所示.510152025303540O Mn Fe Ca SiAlF S Mg K Ti元素成分含量百分比(%)图2 改性粒子X 射线荧光分析 Fig.2 XRF analysis of modified particles由图2可看出,催化活性炭粒子与原活性炭粒子的元素组成相比,锰含量百分比增长最大,其他元素的含量比例基本保持一致,锰负载量约占整个比例的20%,说明浸溶处理过程中,锰离子在硫酸溶液中进入了活性炭粒子的内部,并且经过高温厌氧烧结之后可稳定负载于活性碳微孔的表面.3.2 粒子电极SEM 分析锰与其他几种金属相比表现出更好的性能优势,对经过二氧化锰硫酸溶液处理前后的活性炭粒子进行扫描电镜(SEM),结果如图3所示.未改性活性炭粒子的表面凸凹不平比较粗糙且具有显著的裂缝和大孔结构,有利于催化剂吸附在其表面.经过锰的硫酸溶液改性后的活性炭粒子表面变的平整,不规则孔隙结构消失,有许多细小微粒负载于活性炭表面和微孔表面,说明具有催化活性的锰离子被活性炭所吸附,并且负载于活性炭载体的内表面和微孔内部.(a)改性前(b)改性后图3 活性炭粒子SEM 图Fig.3 SEM image of activated carbon particles3.3 粒子电极稳定性分析在实验条件为:电压10V ,停留时间1h,pH 值为4,曝气量为5m 3/(m 2·h),以锰的硫酸溶液浸溶后的活性炭粒子作为填充粒子电极,连续运行72h,每隔8h 取一次样,测试出水COD 值来考察改性后的粒子电极的稳定性.多次反复浸溶和烧结可有效避免催化剂的溶出,本次实验考察了1、3、5、7次反复浸溶和烧结后粒子电极的稳定性,结果如图4所示.由图4可看出,仅进行1次浸溶和烧结改性后的粒子电极稳定性较差,实验连续运行24h134 中 国 环 境 科 学 37卷后,COD 去除率较低,吸附的催化活性物质几乎已经完全流失,而通过3次以上的反复浸溶和烧结后的活性炭粒子电极稳定性较好,催化剂流失少,实验连续运行72h,依然能保持较稳定的COD去除率.为保证活性碳粒子电极催化剂的稳定性,本实验反复浸溶和烧结重复3次以上.C OD 去除率(%)0 12 24 36486072 连续运行时间(h)图4 浸溶次数对粒子的稳定性影响Fig.4 Stability of carbon particles for different dissolvantcycles4 结果与讨论4.1 催化活性炭粒子电极性能分析 以2.2中制备的催化活性碳粒子作为电催化氧化反应器的填充粒子,以苯酚丙酮废水作为待处理水样,分别在反应器中进行电催化氧化实验,实验条件均为:电压10V ,pH 为4.3,曝气强度为5m 3/(m 2·h),间隔15min 取样一次,测试水样的COD,通过测试每组实验对COD 的去除率随时间变化来反应粒子的催化性能,实验结果如图5所示.由图5可以看出,经过二氧化锰改性后的活性炭粒子填料,对水样COD 的去除效果最显著,反应1h 后,COD 去除率达到80%以上,而经其他几种金属氧化物改性后的粒子填料,对COD 去除率均在70%及以下,氧化铜改性的活性碳粒子电极对COD 去除效果最差. 通过对5种金属催化剂进行比较,最终选择锰离子作为活性炭粒子的催化剂.为了得到一个最佳反应条件,需对各影响因素进行单独试验分析,并寻找各条件的最佳范围,得出性价比较高的反应条件.主要考虑的影响因素有以下几种:槽电压,槽内pH 值,曝气量,水力停留时间.C OD 去除率(%)时间(min)01530456075 90 105 120102030405060708090100图5 不同改性粒子电极对COD 的去除效果 Fig.5 COD removal efficiency of different modifiedparticle electrodes4.2 槽电压对污染物去除效率的影响反应器中填充改性活性炭作为粒子电极,利用活性碳粒子的导电性,在极板间的电场作用下,填充粒子间形成了无数个阴阳极反应,提高了电子的活性,促使反应迅速而高效的进行.电子的密度决定于电流密度,在极板面积和水样的电导率都恒定的条件下电流密度由槽电压直接决定,槽电压对COD 去除效率的影响如图6所示.反应条件为:流量为5L /h, HRT 控制时间为2h,槽内pH 值5~7,曝气强度5m 3/(m 2·h). 去除率(%)C OD 浓度(×103m g /L )电压(V)4681012141618 20 22 24 262345678910 20 30 40 5060 7080 90 图6 槽电压对COD 去除效率的影响Fig.6 Effect of cell voltage on COD removal efficiency 由图6可以看出,COD 的去除效率随着槽电1期 陈月芳等：电催化氧化预处理苯酚丙酮废水实验研究 135压的升高而增加.槽电压在4~16V 区间内,COD 去除效率随着槽电压的增大呈现明显上升的趋势,在16V 的槽电压时,COD 去除效率为78.67%.在电流的作用下,曝气提供的O 2和电解产生的O 2在阴极表面发生还原反应产生H 2O 2[20-21]. 酸性环境:O 2 +2H + +2e →H 2O 2 (1) 体系中H 2O 2的浓度可直接影响到·OH 的产生量,·OH 能够把废水中有机物氧化降解为二氧化碳、水和简单有机物[22].槽电压在超过16V 以后,随着槽电压的增高,COD 去除效率的增长缓慢,可能是由于槽电压过高时导致了副反应的发生,消耗了大量的能量.同时,极板间析氢析氧的现象加剧,水被电解虽然能够给污水处理提供一定的氧气,但是此过程的耗电量过高,从过程安全及工程经济角度考虑,槽电压取15V 为最佳值,在该槽电压条件下,电流为1.5A 左右,每吨水处理电耗为4.5kW·h 左右. 4.3 槽内pH 值对污染物去除效率的影响不同pH 值对COD 去除效率如图7所示.反应条件为:流量5L/h, HRT 控制时间为2h,电压为15V ,电流为1.2~1.8A,曝气强度5m 3/(m 2·h).C OD 浓度(m g /L )去除率(%)1 2 3 4 5 6 7891011 12 131420002500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500 7000 pH102030 40 50 60 70 80 90 100图7 槽内pH 值对COD 去除效率的影响 Fig.7 Effect of pH value on COD removal efficiency由图7可知,pH 值在4~6之间时,COD 的去除效率呈现峰值,在pH 值为12左右,COD 的去除率又达到另外一个峰值.在酸性条件下,可促使·OH 的生产,·OH 被还原后产生的产物是OH -可立即被水中的H +中和,从而能够使反应顺利的进行下去.在碱性条件下,体系中H 2O 2转化HO 2-,HO 2-具有更强的氧化能力,对有机物的降解更彻底[23].碱性环境:O 2 + H 2O + 2e →HO 2-+OH - (2) 在金属催化剂的作用下,可促进·OH 的产生,反应过程如下,其中M 代表还原态金属,M +代表氧化态金属[24-25]: 酸性环境:M+H 2O 2+H +→M ++·OH+H 2O (3)碱性环境:M+H 2O 2→M ++·OH+OH - (4) 由于在酸性和碱性环境中主导反应不同,因此,反应槽内的pH 不同,各反应的强度就不同,导致·OH 的浓度有所差异,从而污染物的降解效果也受到了影响,表明pH 值对COD 的去除效果影响较大.苯酚丙酮实际生产废水pH 值在5~7左右,因此考虑到工程运行的可操作性及经济性,槽内最佳pH 值可控制在5.5~6.5之间,在该pH 值区间内,COD 去除效率约为75%以上.4.4 曝气量对污染物去除效率的影响 曝气量对COD 去除效率的影响如图8所示,反应条件为:流量5L/h, HRT 控制时间为2h,槽内pH 值为5.5~6.5,电压为15V ,电流为1.2~1.8A.通过穿孔曝气管向反应槽内曝气.图8 曝气量对COD 去除效率的影响Fig.8 Effect of aeration rate on COD removal efficiency从图8中数据可知,随着曝气强度的增大, COD 的去除效率逐渐增加,但是当曝气强度大于6m 3/(m 2·h)后,COD 的去除效率反而呈下降的趋势.在较低曝气量条件下,污水的溶解氧为电催化136 中 国 环 境 科 学 37卷氧化反应过程提供部分电子受体,另一方面可起到搅拌的功能,加大了传质作用.在高曝气量条件下,COD 的去除效率下降的原因一方面是空气量大,占据了部分有效反应容积,使得污水的实际水力停留时间降低,另一方面是大量的气泡附着在粒子表面,使得污水与粒子表面的接触面积降低,阻碍了部分反应的进行.所以槽内最佳曝气强度选为6m 3/(m 2·h).4.5 HRT 对污染物去除效率的影响水力停留时间HRT 即电催化氧化反应的时间,是从时间上体现了电能的供给.水力停留时间对COD 的去除效率以及B/C 值的影响如图9、图10所示,反应条件为:槽内pH 值为5.5~6.5,电压为15V ,电流为1.2~1.8A,槽内pH 值为5.5~6.5,曝气强度6m 3/(m 2·h).水力停留时间(min)C OD 浓度(×103m g /L )去除率(%) 010 20 30 40 50 6070 80 90图9 水力停留时间对COD 去除效率的影响 Fig.9 Effect of HRT on COD removal efficiency浓度(m g /L )水力停留时间(min)B /C 值0 15 30 45 607590105 12000.000.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50图10 水力停留时间对B/C 值的影响 Fig.10 Effect of HRT on the B/C value从图9、图10中数据可知,随着水力停留时间的延长,COD 的去除效率逐渐增大,可生化性B/C 值也逐渐升高.在水力停留时间增长的初期,COD 去除效率和B/C 增长较明显;但水力停留时间超过90min 后,COD 的去除效率增长不明显,并且B/C 开始呈现下降的趋势.这与各污染物基质浓度相关,水力停留时间越长,反应槽内目标污染物基质浓度越低,传质效率越低,另外还可能与降解次级产物的反应动力学有关[26-27].对于实际工程来说,水力停留时间越长,初期投资越大,考虑到工程取值的余量,建议水力停留时间为90min.4.6 Mn 催化活性炭粒子的电催化机理整个体系的反应源于电子的活动而引发.在电解槽中填充Mn 催化活性炭粒子,利用活性碳粒子的导电性,在极板间的电场作用下,电极和导电粒子表面发生电催化氧化反应,填充粒子间形成了无数个阴阳极反应,增大了电解槽中电极的比表面积,强化了电极内的传质过程,促使反应迅速而高效的进行.在相同曝气量条件下, Mn 催化活性炭粒子在阴极的电催化作用可能是催化活性炭粒促使了O 2在阴极的还原,使体系产生了更多的·OH 等活性基团.电解过程中,通过活性组分Mn 的价态转换作用,Mn 2+非均相催化剂可使H 2O 2分解,产生大量的·OH,因而Mn 离子在反应中表现出较好的催化活性:Mn 4+ + 2e →Mn 2+(5) Mn 2++H 2O 2+H +→Mn 4++·OH+H 2O (6) 4.7 部分有机组分的降解过程分析表2 部分有机物的进出水含量Table 2 Some organic matter content in influent andeffluent water水质指标 进水(mg/L)出水(mg/L)5 10 3 1以下 苯酚 芳香烃丙酮 丙醛 甲醛 1以下 异丙苯100 1100 800 200 500 1001以下苯酚具有生物毒性,芳香烃类物质属于典型1期陈月芳等：电催化氧化预处理苯酚丙酮废水实验研究 137的难降解类有机物,醛类对微生物的生长代谢具有抑制作用.由表1可以看出,原废水中上述有毒物质含量均较高.通过GC-MS分析进出水中酚类物质、芳香烃和醛类、酮类物质的含量,以考察三维电催化氧化法对这类难降解有机物成分的去除效果,分析结果如表2所示.由表2可知,经过三维电催化氧化法预处理后的废水中,所含的酚类、醛类、酮类以及芳香烃类物质大部分被降解,为后续的生物处理提供了可能.5结论5.1以活性炭粒子为载体,负载的锰离子作为催化剂,提高了粒子电极的催化活性,二氧化锰可作为一种廉价、高效的催化剂负载于活性碳载体内.5.2通过影响因素的实验分析,得到电催化氧化反应器对苯酚丙酮生产废水进行预处理的最佳反应条件为:槽电压为15V、槽内pH值5.5~6.5、水力停留时间为90min、曝气量为6m3/(m2·h).在最佳反应条件下,COD去除效率达到80%.槽电压、pH值、水力停留时间对COD去除效率影响较大,曝气量的影响相对较小.但是在实际工程中,曝气可优化传质效率、提供电子受体、阻止填料结垢,因此曝气是必不可少的.5.3电催化氧化技术对苯酚丙酮生产废水预处理实验表明,电催化氧化反应器使具有生物毒性的高浓度苯酚丙酮废水的可生化性得到很大提高,可生化性B/C值从0.07上升为0.43.同时对酚类、芳香烃和醛类、酮类物质具有良好的去除效果.参考文献：[1] Chen F T, Yu S C, Dong X P, et al. 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Journal of Environmental Chemical Engineering,2014,2(3):1527-1532.作者简介：陈月芳(1973-),女,河北石家庄人,副教授,博士研究生,主要从事水污染控制与治理技术研究.发表论文40余篇.《中国环境科学》获评“2014中国最具国际影响力学术期刊”2014年12月,中国环境科学学会主办的《中国环境科学》被评为“2014中国最具国际影响力学术期刊”.“中国最具国际影响力学术期刊”是《中国学术期刊(光盘版)》电子杂志社有限公司、清华大学图书馆、中国学术国际评价研究中心对我国5600余种中外文学术期刊，根据总被引频次、影响因子、被引半衰期等计算出的国际影响力综合评价指标CI进行排序,遴选出的排名前5%的期刊.获评“中国最具国际影响力学术期刊”的科技类期刊共175种.自2012年开始此项评选以来，《中国环境科学》已连续3年获此殊荣.《中国环境科学》编辑部。
苯酚丙酮废水深度处理与组合工艺研究
苯酚丙酮废水深度处理与组合工艺研究苯酚丙酮废水深度处理与组合工艺研究摘要：随着工业化的快速发展，大量的废水排放对环境造成了严重的污染问题。
其中，含有苯酚丙酮的废水是一类难以处理的废水，对环境和人体健康都存在潜在的威胁。
因此，开展苯酚丙酮废水深度处理与组合工艺的研究具有重要的意义。
本文通过实验研究和理论分析，探讨了苯酚丙酮废水深度处理的技术途径和关键技术，提出了一种适用于苯酚丙酮废水处理的组合工艺。
关键词：苯酚丙酮废水；深度处理；组合工艺1. 引言苯酚丙酮是一种广泛存在于医药、化工和冶金等行业中的有机化合物，其废水含有苯酚丙酮、苯酚、重金属离子等有害物质，对环境和人体健康造成严重威胁。
目前，为了减少对环境的污染，降低废水排放对水体的毒害，研究者们致力于苯酚丙酮废水的深度处理和资源化利用。
2. 苯酚丙酮废水深度处理技术2.1 生物处理技术生物处理技术是一种利用微生物对废水中有机物进行降解的方法。
通过生物降解，可以将苯酚丙酮等有机物转化为无害物质，降低废水中有机物的含量。
目前最常用的生物处理方法是活性污泥法和厌氧处理法。
2.2 物化处理技术物化处理技术通过物理和化学的手段对废水进行处理，摄取和分离有害物质。
常见的物化处理技术包括吸附、膜分离、氧化和还原等。
这些技术对苯酚丙酮废水的处理效果显著，能够有效去除废水中的有害物质。
3. 苯酚丙酮废水深度处理的组合工艺通过综合运用不同的废水处理技术，可以达到更好的废水处理效果。
根据苯酚丙酮废水的特点和处理要求，本文提出了一种组合工艺：先采用生物处理技术进行初级处理，将废水中有机物减少到一定程度；然后利用物化处理技术对剩余的有机物和重金属离子进行进一步处理和去除。
这种组合工艺结合了两种处理技术的优势，能够高效、经济地将苯酚丙酮废水处理至达标排放标准。
4. 实验研究本文使用了实验室自制的废水处理装置，对苯酚丙酮废水进行了深度处理。
首先，将废水经过生物处理装置进行处理，经过一定的水质调节后，后续的深度处理过程包括吸附、膜分离和氧化等步骤。
苯酚丙酮装置含酚废水治理技术
２ 化学氧化法
２１ 电化学氧化法 ．
１ 溶剂萃取法
溶剂萃取法治理含酚废水主要有物理萃取法 和络合萃取法。 物理萃取法具有代表性的溶剂为甲 基异丁基甲酮 （ ＩＫ ，由于它在水中的溶解度较 Ｍ ） Ｂ 大， 一般需要考虑溶剂回收。络合萃取法是近年来 研究和应用的热点， 使用的萃取剂主要为有长碳链 取代基的磷氧类和胺类萃取剂， 它们通过活性官能 团与吸附质缔合。
第 ２ 卷第 １ ２ 期
２ ８ 年 １ ０ 月
ｉ ｉＣｅ ａ ｎ ｓ Ｔ 川ｎ ｈ而ｃ ｌ ｕ ａ ｌ ｄ勺
天 津 化
工
Ｖｏ一２Ｎ ． ｌ ２ ｏ１
Ｊ ．０ ８ ｎ ａ２
苯酚丙酮装置含酚废水治理技术
李明玉
（ 中国石油化工股份有限会司天津分公司 研究院， 天津 ３ ２ ） ０７ １
摘要： 介绍了含酚废水处理技术、 应用情况及其存在的优、 侠点， 指出了各工艺的适用范围， 建议对苯酚 丙酮装里含酚度水处理采用溶荆苹取一 树脂吸附、 膜分离 树脂吸附、 一 溶剂苹取一 膜分离等复合工艺， 做到
废水治理与资源回收相统一。
关键词： 废水处理； 含酚废水； 溶剂革取； 树脂吸附； 膜分离 中图分类号：７ Ｘ ８ 文献标志码： 文章编号： ８ １６ ２ ８０一 ５一３ ３ Ａ １ 一２７ ０ ） ０ ８ ０ （（ １ ）
达 ｇｓ ｇＬ ｌｍ／。 天津大学王韬等问驯化得到一种功能菌， 该菌 适应含 Ｃ 产和Ｚ２ ｎ离子的高浓度苯酚废水， ＋ 将其在 电生物反应器内挂膜进行废水处理。 该生物膜对苯 酚的降解能力受电场条件影响显著。 在最佳电场条
件下，２ ｍ 苯酚降解效率提高了１ ％， Ｌ １ ０ 扩Ｌ ３ ０ １ １ 浓度２ ０ ｍ Ｌ的苯酚废水经６ ｈ ４ ｇ ／ ５ 完全降解， 而 Ｃ 产和ＺＺ５ ｍ 飞及 １ ｍ Ｌ ｎ（ 岁 十０ ２ ｇ ）经 １ ｈ ５／ ２ 处理后， 去除率分别达到 ９％ ７ ９ 和６％。
一种苯酚丙酮工业废水的处理工艺[发明专利]
![一种苯酚丙酮工业废水的处理工艺[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/6aa301d1a32d7375a517806f.png)
专利名称：一种苯酚丙酮工业废水的处理工艺专利类型：发明专利
发明人：秦统云
申请号：CN201911126032.5
申请日：20191118
公开号：CN110818186A
公开日：
20200221
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种苯酚丙酮工业废水的处理工艺，依次包括预处理、生化处理、化学氧化后处理；所述预处理，包括如下步骤：苯酚丙酮废水通过预热器加热至90~100℃，加热后的废水进入到分子磨中，废水被分散成一个个小液体，然后进行闪蒸汽提，同时在分子磨底部也通入了蒸汽，进行二次汽提；预汽提后的废水依次进行一效、二效、三效蒸发、四效蒸发结晶后，蒸发液继续进行生化处理、化学氧化后处理。
本发明所述的苯酚丙酮工业废水的处理工艺，针对针苯酚丙酮废水的水质特点，采用物理除盐、生化处理、化学氧化后处理结合的处理方案，工艺简单，操作方便，实现了污水零排放，并且处理工程中不会产生有毒有害副产物，无污染,具有极高的经济效益及环境效益。
申请人：苏州大成有方数据科技有限公司
地址：215431 江苏省苏州市太仓市浏河镇紫薇路1号
国籍：CN
代理机构：苏州市方略专利代理事务所(普通合伙)
代理人：马广旭
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苯酚丙酮生产废水生物—深度处理组合工艺研究
苯酚丙酮生产废水生物—深度处理组合工艺研究苯酚丙酮生产废水生物—深度处理组合工艺研究摘要：废水治理是一个重要而复杂的过程，对于各类工业废水，特别是含有有机物的废水，其处理过程更加困难。
本研究旨在探讨苯酚丙酮生产废水的生物—深度处理组合工艺，以提高废水处理效率，并探寻过程中的关键因素与技术，为相关领域提供参考和指导。
一、引言废水是产业发展和经济增长过程中难以避免的副产品，其直接排放或未经处理排入环境中，将严重污染水源、土壤和空气，威胁人类生存和健康。
对于苯酚丙酮生产废水这种含有有机溶剂的工业废水，传统的物理和化学处理方法效果较差，成本高，难以满足环境排放标准。
因此，通过生物—深度处理组合工艺对其废水进行处理成为一种可行且有效的方法。
二、废水特性分析苯酚丙酮生产废水主要含有苯酚、丙酮等有机物，高浓度的有机物对自然环境造成严重的污染，具有毒性和难降解性。
苯酚丙酮生产废水的处理要求废水中的有机物得到有效去除，并达到环境排放标准。
三、生物处理工艺生物处理工艺是将废水中的有机物通过微生物的代谢转化为无害物质的过程。
本研究中，我们采用了厌氧—好氧生物处理工艺来处理苯酚丙酮生产废水。
厌氧处理能够在废水中去除大部分有机物，而好氧处理则进一步对残留有机物进行氧化降解。
厌氧处理：将苯酚丙酮生产废水引入厌氧活性污泥反应器中，提供适宜的温度和pH值条件，同时补充适量的维生素和微量元素。
在适宜的环境下，厌氧菌通过一系列的生化反应将有机物转化为甲烷与二氧化碳等产品。
在这个过程中，有机物逐渐降解，废水中的COD（化学需氧量）逐渐降低。
好氧处理：将厌氧处理后的废水引入好氧活性污泥哺育池，提供适宜的温度、pH值和氧气供应条件。
在好氧条件下，各种氧化菌利用废水中残留的有机物作为氧化底物，进一步氧化降解有机物，促使COD进一步降低。
此外，好氧处理中氧化菌的繁殖也有助于去除废水中的硫化物、氨氮等其他污染物。
四、关键因素与技术1. 微生物选择：厌氧反应器中的微生物选择具有较强的降解能力，可通过微生物活性检测和实验室试验筛选出适合苯酚丙酮生产废水处理的微生物株系。
苯酚废水处理研究进展
缘乞科枚Journal of Green Science and Technology2021年3月第23卷第6期苯酚废水处理研究进展孙海丽，李春琴，岳賦，常国华（兰州城市学院地理与环境工程学院，甘肃兰州730000）摘要：指出了苯酚■废水来源广、数量多、危害大，处理难度较高，在我国水污染控制中，已被列为治理有毒有害废水的重点项目之一。
近年来，苯酚废水的处理已经受到国内外学者的广泛关注。
基于此，综述了苯酚废水的危害及常用治理方法，对生物法里面的好氧生物处理法和厌氧生物处理法进行了详细探讨，以期为含酚废水的处理提供一定参考。
关键词：苯酚；废水；降解中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1674-9944（2021）06-0056-021苯酚废水及其危害苯酚是一种简单的酚类有机弱酸,是石油、造纸、橡胶等工业废水中常见有机污染物B,苯酚对很多生物体有较强的毒害作用，具有致癌、致畸和致突变作用，故已被许多国家列入重点污染物名单凶。
除了工业废水外，粪便和含氮有机物在分解过程中也会产生酚类化合物，所以城市中排出的大量粪便污水也是水体中酚污染的重要来源。
苯酚可以直接通过皮肤、粘膜的接触对人体产生毒害,能与细胞原浆中蛋白质发生化学反应导致细胞失活E3'4]o低浓度苯酚溶液仅能使蛋白质发生变性，而高浓度苯酚溶液能够使蛋白质发生凝固，最终引起组织坏死旳。
苯酚对一切生命个体都有毒杀作用，浓度大约0.2%的苯酚就有杀菌作用，约1%就可以杀死一般的细菌，约1.3%就可以杀死真菌。
水质受含酚废水污染后，会产生许多严重后果。
当水中的苯酚浓度为0.1〜0.2g/L时就会引起水体发臭现象，进而影响鱼类的繁殖,鱼贝类质量也会下降，鱼肉还会有酚味，甚至无法食用；当水中的苯酚浓度为6.5-9.3g/L时鱼类就会中毒死亡，甚至绝迹；当用含酚浓度大于100g/L的废水灌溉农田时，就会让农作物直接枯死,引起大量减产⑷。
2017年,WH0已将酚类化合物列为可能的致癌物之一。
!苯酚废水处理的试验研究
农业环境科学学报2005,24(增刊):158-160J ournal of A gro-Env iron m ent Science苯酚废水处理的试验研究程爱华1,2,李 杰1,3,王亚娥3(1.西安建筑科技大学环境与市政学院,陕西西安 710055;2.西安科技大学地质与环境工程系,陕西西安 710054;3.兰州交通大学环境科学与环境工程学院,甘肃兰州 730071)摘要:通过试验对比了活性炭吸附法、电解法、活性炭填充电极电解法处理苯酚废水的效果,探讨了其反应机理。
在对影响处理苯酚废水去除率的各种要素如反应时间、电流密度、原水浓度、p H值等进行条件试验后,得出了去除苯酚静态试验的最佳条件。
对活性炭填充电极电解法处理苯酚废水而言,电流密度、原水浓度、p H值的影响不大,最佳反应时间为60m i n,最佳N aC l投加量为0.2%。
关键词:活性炭吸附法;电解法;活性炭填充电极电解法;酚;静态试验中图分类号:X703.1文献标识码:A文章编号:1672-2043(2005)增刊-0158-03Exper i m entalR esearch on t he Treat m ent of PhenolW aste waterC HENG A i-hua1,2,L I Jie1,3,WANG Y a-e3(1.Env iron m ental and M un i c i pal Co ll ege,X i an U n i ve rsity o f A rch itecture and T echno logy,X ia'n710055,Chi na;2.D ept.o f G eology and Env iron m enta l Eng i neeri ng,X i a'n U n i versity of Sc i ence and T echno logy,X i a'n710054,Ch i na;3.Co ll ege o f Env iron m ental Science and Eng ineer i ng,L anz hou Ji ao t ong U n i ve rs i ty,L anzhou730071,Ch i na)Abstrac t:Pheno,l as a k i nd o f po ison,ex ists i n m any che m i ca l and phar m aceutica,l pe troche m i ca l i ndustrial and re lated i n dustr i es.T he re f o re the remova l of pheno lw aste w ater is o f env iron m ental i nte rest.The remova l of pheno l i n w aste w ater by t he acti vated carbon,the electro l ys i s and the electro l ysis o f ac ti vated ca rbon w ere compared.T he resu lts sho w ed t hat t he resi dence ti m e,density o f e lectr i c curren t,concen trati on o f the pheno lwastewa ter and p H a ll affec ted the decompositi on o f pheno.l Com pared w ith acti vated carbon and t he e l ec tro lysis,the e lectro l ysis o f acti v ated carbon show ed best pheno l re m ov i ng effects,due to t he j o i ned functi on of adsorption,ox i dation reducti on and cata l ys i s.T he density of e l ectric current,concentra ti on o f the phe nol wastewa ter and p H had little e ffects on the e l ec tro lysis of acti va ted carbon,wh ile the dispo si ng e ffect was g reatly affec ted by the infl uent conduc tiv ity and reac ti on ti m e.The remova l e fficiency o f pheno lm a i nta i ned m ore t han95%a t60m i nu te o f reacti on ti m e and addi ng0.2%N aC.l T he e lectro l ysis o f acti vated carbon m ay have a w i de applica tion pro spect as a ne w t ype m ate rial o f wastewa ter treat m ent si nce its lo w cost,si m ple operati on and be tter re m ova l effic i ency,and realize the m ean wh ile con ti nua ti on of adsorption and regenerati on.K eywords:activated carbon;e lectrolysis;the electro l ys i s of activated ca rbon;pheno;l static test苯酚是一种高毒物质,主要存在于炼油、煤气洗涤、炼焦、造纸、合成氨、木材防腐、石油化工、化学、制药、油漆、涂料、塑料农药等企业的生产废水中。
苯酚丙酮废水生物处理研究
工业水处理 Industrial Water Treatment
Vol.30 No.2 Feb.，2010
苯酚丙酮废水生物处理研究
郭怡雯， 张 明
（上海市环境保护事业发展有限公司，上海 200003）
［摘要］ 分别采用兼氧/好氧工艺和好氧工艺对苯酚丙酮废水进行生物处理研究。 该废水具有高盐分、高有机 物 浓 度 、 低 pH的 特 点 ， 进 水 CODCr约 1 187 mg/L。 监 测 结 果 表 明 ， 使 用 兼 氧 /好 氧 工 艺 处 理 ， 兼 氧 槽 出 水 平 均 CODCr 为 1 021 mg/L，CODCr降 低20.9%，而BOD5则 升 高11.9%，B/C升 高 了41.5%。 这 说 明 经 过 兼 氧 槽 处 理 后 ，废 水 的 可 生 化 性 进 一 步 提 高 。 再 经 过 好 氧 槽 处 理 ，最 终 出 水 平 均CODCr为63.0 mg/L。 但 仅 采 用 好 氧 工 艺 的 好 氧 槽 出 水 平 均CODCr 为75.2 mg/L。 实 践 证 明 采 用 生 物 处 理 工 艺 处 理 苯 酚 苯 酮 废 水 ，出 水 可 达 《污 水 综 合 排 放 标 准 》（GB 8978—1996）的 一级排放标准。
时，对原水和兼氧槽出水的 BOD5 进行了分析，结果 如表 2 所示。
表 2 处理工艺Ⅰ兼氧池出水 BOD5 变化情况
项目
原水
A 池出水
变化率
COD/（mg·L-1）
1 325
1 048
-20.9%
BOD5 /（mg·L-1）
598
669
11.9%
B/C
0.45
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的启动过程实质上是对菌种的选择、驯化过程。培
养初期，部分污泥难以沉淀，经生物相观察发现，
反应器中没有原生动物，污泥有点散，污泥结构不
紧密。 发生悬浮的原因主要是这部分污泥还不适
应处理环境，发生了解体现象。经过一段时间的培
养驯化，污泥沉降絮凝性能转好，外观呈黑色。 用
显微镜观察发现存在一定数量的钟虫、 轮虫等原
产废水的报道。 笔者针对此废水的特征，通过试验， 考察了兼氧/好氧工艺和好氧工艺对苯酚丙酮生产 废水的处理效果， 以期使苯酚苯酮废水达到排放 标准。 1 实验处理工艺及装置 1.1 实验用水
苯酚丙酮废水主要来源于生产过程的氧化、精馏 等主要工艺装置，污染物主要有挥发酚、异丙苯、苯酚、 醇类等〔3〕。 由于目前没有实际废水排放，因此根据上海 高桥石化 20 万 t/a 苯酚丙酮装置中产生的苯酚丙酮废 水水质进行配水试验，主要成分包括：苯酚 2.6 mg/L、
处 理 后 要 求 出 水 CODCr <100 mg/L， 达 到 GB 8978—1996 一级排放标准。 1.3 废水小试处理工艺和装置
试 验 分 别 采 用 兼 氧 /好 氧 工 艺 和 好 氧 工 艺 对 苯 酚丙酮废水进行生物处理小试研究〔4〕。 处理工艺Ⅰ （兼氧/好氧工艺）：由废水贮水槽、兼氧槽（A 池）、中 间贮水槽、序批式活性 污 泥 法 （SBR）好 氧 槽 （O 池 ） 构成。 其中，兼氧槽有效体积 6 L，设潜水磁力搅拌 器，SBR 好氧槽有效体积 4 L。 其流程如图 1 所示。
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Phenol acetone wastewater biological treatment has been studied by facultative anaerobic/aerobic technology and aerobic technology respectively. This wastewater is characterized by high salt， high concentrations of organic matter and low pH. The CODCr of influent wastewater is about 1 187 mg/L. Monitoring results show that after facultative anaerobic/aerobic treatment， the average CODCr of effluent wastewater from facultative anaerobic tank is 1 021 mg/L. Eventually， the CODCr from facultative anaerobic tank decreases 20.9% ， but BOD5 increases 11.9% ， B/C ratio increases 41.5% higher. This shows that through the treatment in facultative anaerobic tank， wastewater biodegradability is further increased. After being treated in the aerobic tank again， the final average effluent CODCr is 63.0 mg/L. However， if only the aerobic treatment technology is used， the average effluent CODCr is 75.2 mg/L. Practice has proved that the wastewater treated by biological treatment technology， the effluent reaches the First Grade of the Comprehensive Wastewater Discharge Standard（GB 8978—1996）. Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： phenol acetone wastewater； facultative anaerobic； aerobic； biological treatment.
好氧槽出水 CODCr 和 CODCr 去除率变化见图 3。 由图 3 可以看出，在处理工艺Ⅰ运行期间，兼氧 槽出水平均 CODCr 为 1 021 mg/L， 好氧槽出水平均 CODCr 为 63.0 mg/L。 经过稳定运行一个月后，CODCr
— 48 —
CODCr/（mg·L-1）
CODCr/（mg·L-1） CODCr 去除率/%
时，对原水和兼氧槽出水的 BOD5 进行了分析，结果 如表 2 所示。
表 2 处理工艺Ⅰ兼氧池出水 BOD5 变化情况
项目
原水
A 池出水
变化率
COD/（mg·L-1）
1 325
1 048
-20.9%
BOD5 /（mg·L-1）
598
669
11.9%
B/C
0.45
0.64
41.5%
从表 2 可知， 兼氧槽出水 CODCr 降低 20.9%，而 BOD5 则升高 11.9%，B/C 升高了 41.5%。 这说明经过兼 氧槽处理后，废水的可生化性进一步提高。 3.1.3 好氧槽出水情况和去除率
工业水处理 ２０10－02，30（2）
125
100 出水 CODCr 99
100
CODCr 去除率 98
97
75
96
95
50
94
93
25
92
91
01
6
90 11 16 21 26 31
时 间/d
的降解率基本达到 97％。 说明苯酚丙酮生产废水中 的有机物在好氧条件下能够比较好地被降解。 3.2 处理工艺Ⅱ运行情况
— 47 —
试验研究
工业水处理 ２０10－02，30（2）
甲醛 13.7 mg/L、甲醇 17.2 mg/L、苯 0.07 mg/L、丙 酮 102.9 mg/L、 异丙苯 6.9 mg/L、 羟基酮 343.1 mg/L、 Na2SO4 1 681.1 mg/L。 配制后废水的 COD 1187 mg/L、 BOD5 598 mg/L、B/C＝0.57， 属较易生化处理的有机 废水。 但苯酚丙酮废水中氮磷缺乏，在配制此苯酚 丙酮废水时按 m（C）∶m（N）∶m（P）=100∶5∶1 添加了氮 和磷，该配水属于高含盐的高浓度有机化工废水。 1.2 处理目标
一定的限度会对生化处理的微生物产生抑制作
用 ，因 此 在 驯 化 开 始 阶 段 使 进 入 到 系 统 中 的 CODCr
和其他抑制性物质浓度均很低， 让微生物能够逐
步 适 应 。 培养驯化期间，初期进水 CODCr 483 mg/L， 待 处 理 效 果 稳 定 后 ，逐 渐 提 高 COD 负 荷 。 反 应 器
图 5。
处理工艺Ⅰ 处理工艺Ⅱ
郭怡雯，等：苯酚丙酮废水生物处理研究
下降明显，曝气 7 h 时 CODCr 达到最低，之后一直稳 定在 60 mg/L 左右。 处理工艺Ⅱ曝气前 5 h 内 CODCr 下降明显，曝气 10 h 时 CODCr 达到最低为 70 mg/L。 可见处理工艺Ⅰ的效果要略好于处理工艺Ⅱ。 4 结论
处理工艺Ⅱ：向 SBR 好氧槽中投加曹杨水质净 化厂浓缩剩余污泥， 加入苯酚丙酮废水， 即可按 SBR 时序进行好氧处理。 处理工艺Ⅱ好氧槽的操作 程序如表 1 所示。 每次换水 50％，定期进行进出水 水质检测和生物相观察。
表 1 处理工艺的操作程序
工艺
设备
进水
操 作 程 序 及 时 间 /h 搅拌 曝气 沉降 出水
近年来随着国家经济的快速发展，国内市场对 苯酚丙酮的需求越来越大，据资料统计各工厂的苯 酚、丙酮生产能力已达到 1.2×105 t/a。 目前主要采用 异丙 苯 法 生 产 苯 酚 丙 酮 〔1〕，生 产 中 将 产 生 一 定 量 的 高浓度有机废水（苯酚丙酮废水）。 国内苯酚丙酮的 生产厂家通常将其废水与其他污水混合后处理。 国 内曾有采用曝气+生物接触氧化工艺流程处理苯酚 丙酮 生 产 废 水 的 报 道 〔2〕，国 外 曾 有 向 采 用 活 性 污 泥 法的曝气池中投加粉末活性炭和用活性炭吸附作 为后续工序处理苯酚丙酮废水的报道。 但国内外均 没有对不与其他污水混合而直接处理苯酚丙酮生
［关键词］ 苯酚丙酮废水；兼氧；好氧；生物处理 ［中图分类号］ X703.1 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1005-829X（2010）02-0047-03
Research on the biological treatment of acetone phenol wastewater
Guo Yiwen， Zhang Ming （Shanghai Environmental Protection Enterprise Development Co.， Ltd.， Shanghai 200003， China）
生动物，此时认为污泥的培养驯化已经完成。 A 池
进 水 CODCr 约 为 1 187 mg/L，出 水 CODCr 也 稳 定 在
930 mg/L。 对 于 高 浓 度 有 机 废 水 而 言 ，微 生 物 的 驯
化是处理系统取得成功的重要因素 〔5〕。
3.1.2 进出水 BOD5 的变化情况
当经过 21 h 曝气，进水 CODＣr 达到 1 325 mg/L
第 30 卷第 2 期 2010 年 2 月
工业水处理 Industrial Water Treatment
Vol.30 No生物处理研究
郭怡雯， 张 明
（上海市环境保护事业发展有限公司，上海 200003）