含酚废水的处理方法
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图 2 含酚废水填料汽提塔
1 . 3 吸附法 吸附是一种物质附着在另一种物质表面上的过
程 ,它可以发生在气2液 、气2固 、液2固两相之间 。在 污水处理中 ,吸附是利用多孔性固体吸附剂的表面 吸附污中水中的一种或多种污染物 ,达到污水净化 的过程 。吸附剂常采用活性炭 、硅藻土 、木屑 、大孔 径吸附树脂等 ,这种方法适用于水质成分单一 、含酚 浓度较低的工业废水的处理 。目前处理含酚废水的 高性能吸附树脂 、离子交换树脂不断地被开发 、研制 和投入使用 。如南开大学高分子化学研究所研制的 N KA 树脂已应用于河北省南宫市葵二酸厂含酚废 水的治理 ,每年回收酚收益在 50 万元以上 ,排放水 达标 。另一种 AM21 树脂用于二硝基酚废水的处 理 ,树脂吸附量高 ,易再生 ,排放水二硝基酚含量在 1mg/ L 以下 。研制高性能 、低成本吸附树脂 、离子 交换树脂是许多科研单位努力的方向 。南京大学环 境学院的许昭怡等人利用大孔树脂处理含酚废水的 研究表明 ,大孔树脂具有吸附效果好 、脱附再生容 易 、性能稳定 、适用范围广 、实用性好 、可实现综合利 用等特点 ,是处理含酚工业废水的有效方法 。 1 . 4 生物处理法
汽提法最早用于从含酚废水中回收挥发性酚 , 典型流程如图 2 所示 。汽提法脱酚工艺简单 ,处理 高浓度含酚 (1000 mg/ L 以上) 废水 ,可以达到经济 上收支平衡 ,而且不会产生二次污染 。但经汽提后
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的废水中仍有较高浓度的残余酚 (约 400mg/ L ) ,需 经进一步处理 ,而且由于再生段内喷淋热碱液的腐 蚀性很强 ,必须采取防腐措施 。
关键词 含酚废水 萃取 汽提 吸附 生化处理 化学氧化
Treatment of Waste water Centa ining Phenols
Li Yubiao ( Chan g z hou P rof essional Techni que Col le ge , Chan g Z hou 061000 , Chi na)
主要设备 :填料塔 、筛板塔 、脉冲筛板塔 、脉冲填 料塔 、转盘塔以及离心萃取机等 。
某焦化厂采用萃取法回收含酚废水的工艺流程 如图 1
图 1 萃取塔脱酚工艺流程图
1 . 2 汽提法 汽提法是污水与水蒸气直接接触 ,使其中的挥
发性物质按一定比例扩散到气相中 ,从而达到从污 水中分离污染物的目的 。汽提法常用来脱除污水中 的挥发酚 、甲醛 、氨等物质 。
含酚废水处理方法主要有萃取法 、汽提法 、吸附 法 、生化处理法 、化学氧化法等 ,分述如下 : 1 . 1 萃取法
萃取处理法是向污水中加入一种与水互不相容 但却是污染物的良好溶剂 (即萃取剂) ,使其与污水 充分混合 ,污水中的大部分污染物转移到萃取剂中 。
— 51 —
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
Keywords wastewater co ntaining p henol s solvent ext ractio n steam st ripping adsorptio n bioloi2 cal t reat ment chemical o xidatio n
酚是一种芳香族碳氢化合物的含氧衍生物 。酚 类化合物种类繁多 ,有苯酚 、甲酚 、氨基酚 、硝基酚 、 萘酚 、氯酚等 ,而以苯酚 、甲酚污染最突出 。酚类化 合物是水环境中主要的有机污染物 ,属极性 、可离子 化 、弱酸性有机化合物 ,具有毒性大 、难降解性等特 点 。它是一种原生质毒物 ,对一切生活个体都有毒 杀作用 ,能使蛋白质凝固 。长期饮用被酚污染的水 可引起慢性积累性中毒 ,饮用水中即使含酚浓度只 有 0 . 002mg/ L , 也会影响人体健康 。酚对水生生 物 、农作物都有一定的毒害 ,如水中含酚 0 . 1 ～0 . 2 mg/ L 时 , 鱼 肉 即 有 臭 味 不 能 食 用 ; 浓 度 增 加 到 1mg/ L ,会影响鱼类产卵 ;浓度增加到 6 . 5～9 . 3mg/ L 时 ,鱼类就会大量死亡 。含酚浓度高于 100mg/ L 的废水直接灌田 ,会引起农作物的减产甚至枯死 。 “中国环境优选监测研究”提出了“中国环境优选污 染的黑名单”,包括 14 种化学类别 68 种有毒化学物 质 ,其中有机物占 58 种 ,而这 58 种中酚类占了 6 种 。大量含酚废水的排放对水生生态系统造成明显 的危害 。含酚废水主要来自焦化厂 (尤其是低温土 法炼焦) 、煤气厂 、石油化工厂 、绝缘材料厂等工业部 门以及石油裂解制乙烯 、合成苯酚 、聚酰胺纤维 、合 成染料 、有机农药和酚醛树脂生产过程 。例如生产 焦炭 、煤 气 所 产 生 的 废 水 含 酚 浓 度 高 达 2000 ～
污水生化法就是利用微生物的代谢作用把污水 中的有机物转化成为简单的无机物的过程 。生物处 理可根据微生物的生长方式 ,分为悬浮生长型 (活性 污泥及其变形氧化塘 、氧化沟) 和固着生长型 (生物
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
图 3 含酚废水处理流程图
1 . 5 电解氧化法 电解氧化是指污水中的污染物在电解槽的阳极
发生氧化反应使污染物质氧化破坏 ,或者通过某些 阳极反应产物 ( Cl2 、ClO2 、H2 O2 等) 间接破坏污染物 质 ,使其转化为无害成分 。
在含酚废水中 ,投加食盐作电解质 ,以石墨作阳 极 ,铁板作阴极进行电解处理 ,可使酚浓度降至0. 01 mg/ L 以下 ,其原理为 :食盐电解产生次氯酸 ,进而分 解出原子氯 ,使酚氧化成邻苯二酚、邻苯二醌、顺丁烯 二酸而被破坏 。实验表明 ,当电流强度 1. 5～6. 0A/ dm2 时 ,投加氯化钠的量为 20g/ L ,经 6～38min 的电 解处理 ,废水含酚浓度可从 250～600mg/ L 降至 0. 8 ～4. 3mg/ L ,效率高 ,并且不必设置沉淀池和污泥处 理设施。缺点是处理费用高于氯氧化法 。 1 . 6 化学氧化法
12000mg/ L 。含酚废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 。
酚为 GB897821996《污水综合排放标准》中规定 的第二类污染物质 ,一 、二级排放浓度均为0 . 5 mg/ L 。工业生产中解决含酚废水的途径 ,首先是积极 推广清洁生产 ,即改革生产工艺 ,加强操作管理 ,尽 量降低排出生产装置废水的含酚浓度 。或将含酚废 水循环使用 ,以减少废物量 ;其次是加强末端治理 , 含酚废水一旦排出生产装置 ,就要尽可能地回收利 用 , 再 处 理 , 做 到 达 标 排 放。通 常 将 浓 度 为 1000mg/ L 以上的含酚废水 ,称为高浓度含酚废水 , 这种废水须回收酚后 , 再进行处理 ; 浓度小于 1000mg/ L 的含酚废水 ,称为低浓度含酚废水 ,通常 将这类废水循环使用 ,将酚浓缩回收后处理 ;含酚浓 度在 300mg/ L 以下的废水可用吸附 、生化 、化学氧 化等方法进行处理后达标排放 。 1 含酚废水的处理方法
Abstract In t his paper , met ho ds of t reating wastewater co ntaining p henol s2solvent ext ractio n , vapor ext ractio n ,adsorptio n ,biological t reat ment and chemical o xidatio n ,etc. were int ro duced ,t he p ro spect s and directio n of t reat ment of wastewater centaining p henol s were suggested.
含酚废水的处理方法
Vol . 24 No . 2 2005
然后分离污水与萃取剂 ,即可使污水得到净化 ;再将 萃取剂与其中的溶质 (污染物) 加以分离 ,使萃取剂 再生 ,重新用于萃取工艺 ,分离的污染物得到回收 。
在国内 ,萃取法广泛应用于含酚废水的预处理 及酚的回收 。处理含酚浓度高于 400mg/ L 的废水 , 效果非常好 。在液2液萃取法中 ,萃取剂的选择是一 个最重要的因素 。用于脱酚的萃取剂比较多 ,常用 的有煤油 、洗涤油 、重苯 、N2503 (N ,N2二甲基庚基乙 酰胺) 、粗苯 、N2503 + 煤油混合液 、803 # 液体树脂 等 。国外有乙酰苯 、醋酸丁酯 、磷酸三甲酯 、异丙基 醚等 。其中 N2503 是一种高效脱酚萃取剂 ,具有脱 酚效率高 、水溶性小 、无二次污染 、不易乳化 、物理化 学性能稳定 、易于酚类回收及溶剂再生等优点 。利 用它来萃取三硝基酚 ,脱出率在 99 . 5 %以上 ,相比 若提高到 1 ∶1 ,一次萃取脱酚率可达99 . 98 % ,分配 系数达 1527 ,且溶剂再生后萃取能力衰减不大 。含 硝基甲酚的废水还可用 5 %～95 %的 N2503 的煤油 系统来萃取 ,回收 75 %～90 %的酚 ,萃取剂与水之 比为 0 . 2 ∶1 ,经过一次回收萃取 ,每吨废水可回收 1 . 02kg 的酚 。目前生产上多采用连续萃取 ,连续萃 取则多采用塔式逆流操作方式 。
净 ຫໍສະໝຸດ Baidu 技 术
WA TER PU RIFICA TION TEC HNOLO GY
Vol. 24 No . 2 2005
含酚废水的处理方法
李玉标 (沧州职业技术学院 ,河北沧州 061000)
摘要 介绍了含酚废水的处理方法 ———萃取法 、汽提法 、吸附法 、生化处理法 、化学氧化法等 ,综述了近年来处理方法 、技 术进展情况 ,提出了当前含酚废水处理技术的发展前景和方向 。
0 . 005 mg/ L 、COD 90～120 mg/ L 、CN20 . 1～0 . 2 mg/ L 等 。缺点是耗电大 、成本高 。 1 . 6 . 2 采用氯氧化除酚 理论投氯量与酚量之比 为 6 ∶1 时 ,即可将酚完全破坏 ,但由于污水中存在 其他化合物也与氯作用 ,一般要超出 10 倍左右 。若 投氯量不够 ,酚氧化不充分 ,而且会生成具有强烈臭 味的氯酚 。
化学氧化法是指加入氧化剂将污水中的有害物 质氧化为无害物质的方法 。用氧化剂处理污水 ,关 键是氧化剂要选择得当 。常用的方法有以下几种 。 1 . 6 . 1 采用臭氧作氧化剂 用臭氧作氧化剂处理 废水 ,可达到降低 COD 、酚等污染物的目的 。如某 炼油厂利用 O3 处理重油裂解废水 ,废水含酚 4 ～ 5 mg/ L 、COD 400 ～ 500 mg/ L 、CN24 ～ 6 mg/ L 等 。 投加 臭 氧 280 mg/ L , 接 触 12min , 处 理 出 水 含 酚
净 水 技 术
Vol . 24 No . 2 2005
滤池 、生物转盘等) 两类 。 用活性污泥法或生物膜法处理低浓度的含酚废
水 ,其适用范围广 、处理彻底 。尤其是在水质成分复 杂时 ,用萃取法 、吸附法作为生化法的预处理手段来 混合使用 ,可使含酚废水得到较彻底的治理 。
含酚废水主要含 COD 、酚 、N H32N 等污染物 。 根据原水质的特征 ,首先进行预处理 ,使水质水量得 以均衡 、稳定 ,并符合生化处理要求 。预处理后的废 水进行活性污泥法生化处理 ,使有机污染物得以降 解、去除 。生化处理后废水通过活性炭吸附工艺 ,进 一步去除废水中残余的污染物 ,其流程如图 3 。
1 . 3 吸附法 吸附是一种物质附着在另一种物质表面上的过
程 ,它可以发生在气2液 、气2固 、液2固两相之间 。在 污水处理中 ,吸附是利用多孔性固体吸附剂的表面 吸附污中水中的一种或多种污染物 ,达到污水净化 的过程 。吸附剂常采用活性炭 、硅藻土 、木屑 、大孔 径吸附树脂等 ,这种方法适用于水质成分单一 、含酚 浓度较低的工业废水的处理 。目前处理含酚废水的 高性能吸附树脂 、离子交换树脂不断地被开发 、研制 和投入使用 。如南开大学高分子化学研究所研制的 N KA 树脂已应用于河北省南宫市葵二酸厂含酚废 水的治理 ,每年回收酚收益在 50 万元以上 ,排放水 达标 。另一种 AM21 树脂用于二硝基酚废水的处 理 ,树脂吸附量高 ,易再生 ,排放水二硝基酚含量在 1mg/ L 以下 。研制高性能 、低成本吸附树脂 、离子 交换树脂是许多科研单位努力的方向 。南京大学环 境学院的许昭怡等人利用大孔树脂处理含酚废水的 研究表明 ,大孔树脂具有吸附效果好 、脱附再生容 易 、性能稳定 、适用范围广 、实用性好 、可实现综合利 用等特点 ,是处理含酚工业废水的有效方法 。 1 . 4 生物处理法
汽提法最早用于从含酚废水中回收挥发性酚 , 典型流程如图 2 所示 。汽提法脱酚工艺简单 ,处理 高浓度含酚 (1000 mg/ L 以上) 废水 ,可以达到经济 上收支平衡 ,而且不会产生二次污染 。但经汽提后
— 52 —
的废水中仍有较高浓度的残余酚 (约 400mg/ L ) ,需 经进一步处理 ,而且由于再生段内喷淋热碱液的腐 蚀性很强 ,必须采取防腐措施 。
关键词 含酚废水 萃取 汽提 吸附 生化处理 化学氧化
Treatment of Waste water Centa ining Phenols
Li Yubiao ( Chan g z hou P rof essional Techni que Col le ge , Chan g Z hou 061000 , Chi na)
主要设备 :填料塔 、筛板塔 、脉冲筛板塔 、脉冲填 料塔 、转盘塔以及离心萃取机等 。
某焦化厂采用萃取法回收含酚废水的工艺流程 如图 1
图 1 萃取塔脱酚工艺流程图
1 . 2 汽提法 汽提法是污水与水蒸气直接接触 ,使其中的挥
发性物质按一定比例扩散到气相中 ,从而达到从污 水中分离污染物的目的 。汽提法常用来脱除污水中 的挥发酚 、甲醛 、氨等物质 。
含酚废水处理方法主要有萃取法 、汽提法 、吸附 法 、生化处理法 、化学氧化法等 ,分述如下 : 1 . 1 萃取法
萃取处理法是向污水中加入一种与水互不相容 但却是污染物的良好溶剂 (即萃取剂) ,使其与污水 充分混合 ,污水中的大部分污染物转移到萃取剂中 。
— 51 —
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
Keywords wastewater co ntaining p henol s solvent ext ractio n steam st ripping adsorptio n bioloi2 cal t reat ment chemical o xidatio n
酚是一种芳香族碳氢化合物的含氧衍生物 。酚 类化合物种类繁多 ,有苯酚 、甲酚 、氨基酚 、硝基酚 、 萘酚 、氯酚等 ,而以苯酚 、甲酚污染最突出 。酚类化 合物是水环境中主要的有机污染物 ,属极性 、可离子 化 、弱酸性有机化合物 ,具有毒性大 、难降解性等特 点 。它是一种原生质毒物 ,对一切生活个体都有毒 杀作用 ,能使蛋白质凝固 。长期饮用被酚污染的水 可引起慢性积累性中毒 ,饮用水中即使含酚浓度只 有 0 . 002mg/ L , 也会影响人体健康 。酚对水生生 物 、农作物都有一定的毒害 ,如水中含酚 0 . 1 ～0 . 2 mg/ L 时 , 鱼 肉 即 有 臭 味 不 能 食 用 ; 浓 度 增 加 到 1mg/ L ,会影响鱼类产卵 ;浓度增加到 6 . 5～9 . 3mg/ L 时 ,鱼类就会大量死亡 。含酚浓度高于 100mg/ L 的废水直接灌田 ,会引起农作物的减产甚至枯死 。 “中国环境优选监测研究”提出了“中国环境优选污 染的黑名单”,包括 14 种化学类别 68 种有毒化学物 质 ,其中有机物占 58 种 ,而这 58 种中酚类占了 6 种 。大量含酚废水的排放对水生生态系统造成明显 的危害 。含酚废水主要来自焦化厂 (尤其是低温土 法炼焦) 、煤气厂 、石油化工厂 、绝缘材料厂等工业部 门以及石油裂解制乙烯 、合成苯酚 、聚酰胺纤维 、合 成染料 、有机农药和酚醛树脂生产过程 。例如生产 焦炭 、煤 气 所 产 生 的 废 水 含 酚 浓 度 高 达 2000 ～
污水生化法就是利用微生物的代谢作用把污水 中的有机物转化成为简单的无机物的过程 。生物处 理可根据微生物的生长方式 ,分为悬浮生长型 (活性 污泥及其变形氧化塘 、氧化沟) 和固着生长型 (生物
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
图 3 含酚废水处理流程图
1 . 5 电解氧化法 电解氧化是指污水中的污染物在电解槽的阳极
发生氧化反应使污染物质氧化破坏 ,或者通过某些 阳极反应产物 ( Cl2 、ClO2 、H2 O2 等) 间接破坏污染物 质 ,使其转化为无害成分 。
在含酚废水中 ,投加食盐作电解质 ,以石墨作阳 极 ,铁板作阴极进行电解处理 ,可使酚浓度降至0. 01 mg/ L 以下 ,其原理为 :食盐电解产生次氯酸 ,进而分 解出原子氯 ,使酚氧化成邻苯二酚、邻苯二醌、顺丁烯 二酸而被破坏 。实验表明 ,当电流强度 1. 5～6. 0A/ dm2 时 ,投加氯化钠的量为 20g/ L ,经 6～38min 的电 解处理 ,废水含酚浓度可从 250～600mg/ L 降至 0. 8 ～4. 3mg/ L ,效率高 ,并且不必设置沉淀池和污泥处 理设施。缺点是处理费用高于氯氧化法 。 1 . 6 化学氧化法
12000mg/ L 。含酚废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 。
酚为 GB897821996《污水综合排放标准》中规定 的第二类污染物质 ,一 、二级排放浓度均为0 . 5 mg/ L 。工业生产中解决含酚废水的途径 ,首先是积极 推广清洁生产 ,即改革生产工艺 ,加强操作管理 ,尽 量降低排出生产装置废水的含酚浓度 。或将含酚废 水循环使用 ,以减少废物量 ;其次是加强末端治理 , 含酚废水一旦排出生产装置 ,就要尽可能地回收利 用 , 再 处 理 , 做 到 达 标 排 放。通 常 将 浓 度 为 1000mg/ L 以上的含酚废水 ,称为高浓度含酚废水 , 这种废水须回收酚后 , 再进行处理 ; 浓度小于 1000mg/ L 的含酚废水 ,称为低浓度含酚废水 ,通常 将这类废水循环使用 ,将酚浓缩回收后处理 ;含酚浓 度在 300mg/ L 以下的废水可用吸附 、生化 、化学氧 化等方法进行处理后达标排放 。 1 含酚废水的处理方法
Abstract In t his paper , met ho ds of t reating wastewater co ntaining p henol s2solvent ext ractio n , vapor ext ractio n ,adsorptio n ,biological t reat ment and chemical o xidatio n ,etc. were int ro duced ,t he p ro spect s and directio n of t reat ment of wastewater centaining p henol s were suggested.
含酚废水的处理方法
Vol . 24 No . 2 2005
然后分离污水与萃取剂 ,即可使污水得到净化 ;再将 萃取剂与其中的溶质 (污染物) 加以分离 ,使萃取剂 再生 ,重新用于萃取工艺 ,分离的污染物得到回收 。
在国内 ,萃取法广泛应用于含酚废水的预处理 及酚的回收 。处理含酚浓度高于 400mg/ L 的废水 , 效果非常好 。在液2液萃取法中 ,萃取剂的选择是一 个最重要的因素 。用于脱酚的萃取剂比较多 ,常用 的有煤油 、洗涤油 、重苯 、N2503 (N ,N2二甲基庚基乙 酰胺) 、粗苯 、N2503 + 煤油混合液 、803 # 液体树脂 等 。国外有乙酰苯 、醋酸丁酯 、磷酸三甲酯 、异丙基 醚等 。其中 N2503 是一种高效脱酚萃取剂 ,具有脱 酚效率高 、水溶性小 、无二次污染 、不易乳化 、物理化 学性能稳定 、易于酚类回收及溶剂再生等优点 。利 用它来萃取三硝基酚 ,脱出率在 99 . 5 %以上 ,相比 若提高到 1 ∶1 ,一次萃取脱酚率可达99 . 98 % ,分配 系数达 1527 ,且溶剂再生后萃取能力衰减不大 。含 硝基甲酚的废水还可用 5 %～95 %的 N2503 的煤油 系统来萃取 ,回收 75 %～90 %的酚 ,萃取剂与水之 比为 0 . 2 ∶1 ,经过一次回收萃取 ,每吨废水可回收 1 . 02kg 的酚 。目前生产上多采用连续萃取 ,连续萃 取则多采用塔式逆流操作方式 。
净 ຫໍສະໝຸດ Baidu 技 术
WA TER PU RIFICA TION TEC HNOLO GY
Vol. 24 No . 2 2005
含酚废水的处理方法
李玉标 (沧州职业技术学院 ,河北沧州 061000)
摘要 介绍了含酚废水的处理方法 ———萃取法 、汽提法 、吸附法 、生化处理法 、化学氧化法等 ,综述了近年来处理方法 、技 术进展情况 ,提出了当前含酚废水处理技术的发展前景和方向 。
0 . 005 mg/ L 、COD 90～120 mg/ L 、CN20 . 1～0 . 2 mg/ L 等 。缺点是耗电大 、成本高 。 1 . 6 . 2 采用氯氧化除酚 理论投氯量与酚量之比 为 6 ∶1 时 ,即可将酚完全破坏 ,但由于污水中存在 其他化合物也与氯作用 ,一般要超出 10 倍左右 。若 投氯量不够 ,酚氧化不充分 ,而且会生成具有强烈臭 味的氯酚 。
化学氧化法是指加入氧化剂将污水中的有害物 质氧化为无害物质的方法 。用氧化剂处理污水 ,关 键是氧化剂要选择得当 。常用的方法有以下几种 。 1 . 6 . 1 采用臭氧作氧化剂 用臭氧作氧化剂处理 废水 ,可达到降低 COD 、酚等污染物的目的 。如某 炼油厂利用 O3 处理重油裂解废水 ,废水含酚 4 ～ 5 mg/ L 、COD 400 ～ 500 mg/ L 、CN24 ～ 6 mg/ L 等 。 投加 臭 氧 280 mg/ L , 接 触 12min , 处 理 出 水 含 酚
净 水 技 术
Vol . 24 No . 2 2005
滤池 、生物转盘等) 两类 。 用活性污泥法或生物膜法处理低浓度的含酚废
水 ,其适用范围广 、处理彻底 。尤其是在水质成分复 杂时 ,用萃取法 、吸附法作为生化法的预处理手段来 混合使用 ,可使含酚废水得到较彻底的治理 。
含酚废水主要含 COD 、酚 、N H32N 等污染物 。 根据原水质的特征 ,首先进行预处理 ,使水质水量得 以均衡 、稳定 ,并符合生化处理要求 。预处理后的废 水进行活性污泥法生化处理 ,使有机污染物得以降 解、去除 。生化处理后废水通过活性炭吸附工艺 ,进 一步去除废水中残余的污染物 ,其流程如图 3 。