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含有酚類物質(zhì)的廢水來源廣泛,危害較大,所以對煤化工、焦化含酚廢水處理分析*。
焦化廠、煤氣廠、煤氣發(fā)生站產(chǎn)生大量含酚廢水,酚濃度達(dá)1000~3000 毫克/升,還含有油、懸浮物、硫化物、氨氮、氰化wu等污染物。
石油煉制廠、頁巖煉油廠、木材防腐廠、木材干餾廠,以及用酚作原料或合成酚的各種工業(yè),如樹脂、合成纖維、染料、醫(yī)藥、香料、農(nóng)yao、炸yao、玻璃纖維、油漆、消毒劑、上浮劑、化學(xué)試劑等工業(yè)生產(chǎn)過程中都可產(chǎn)生不同數(shù)量和性質(zhì)的含酚廢水。
含酚廢水不經(jīng)處理排入水體,會危害水生生物的繁殖和生存,水體含酚0.1~0.2毫克/升,魚肉就有酚味;含酚1毫克/升,會影響魚產(chǎn)卵和回游,含酚5~10毫克/升,魚類就會大量死亡。
飲用水含酚,能影響人體健康。即使酚濃度只有0.002毫克/升,用氯消毒也會產(chǎn)生氯酚惡臭,農(nóng)作物經(jīng)高濃度含酚廢水灌溉,會枯萎死亡。
世界上有許多水體遭到含酚廢水的污染,例如密西西比河、萊茵河、伏爾加河、松花江等,防止含酚廢水對環(huán)境的污染已引起普遍重視。
關(guān)于含酚廢水處理技術(shù)的研究,英國、蘇聯(lián)早在20世紀(jì)30年代就開始進(jìn)行,中國是從50年代開始的,一些國家興建了處理含酚廢水的構(gòu)筑物,廣泛開展了各種研究工作。江蘇海普功能材料有限公司在含酚廢水治理這一塊已經(jīng)積累了很多處理案例,為眾多企業(yè)解決發(fā)展中的難題,創(chuàng)造價值,現(xiàn)在為您分析含酚廢水的一些常見工藝
解決含酚廢水問題,有兩個基本途徑:
一是改革工藝,降低廢水含酚濃度,或?qū)U水循環(huán)重復(fù)使用,減少排出量,如中國的一些煤氣站采用閉路循環(huán)系統(tǒng)后,消除了對江河的酚污染;蘇聯(lián)把焦化廠含酚廢水摻入其他工業(yè)冷卻循環(huán)用水系統(tǒng);美國道氏化學(xué)公司把酚和氯堿的生產(chǎn)合為一個“閉路生產(chǎn)圈”,不排出廢水;
二是對廢水進(jìn)行回收利用。酚是重要的化工原料。從廢水中提酚,是酚的一個重要來源。德意志聯(lián)邦共和國每年從焦化廠、煤氣廠含酚廢水中回收的酚達(dá)1萬噸。
對高濃度含酚(酚大于1000毫克/升)廢水通常先進(jìn)行回收,再進(jìn)行無害化處理,一般處理流程如圖1。 從廢水中回收酚的方法主要有:
溶劑萃取法:溶劑萃取脫酚法是工業(yè)上常用的一種脫酚方法,溶劑萃取脫酚主要有兩種,物理萃取脫酚技術(shù)及絡(luò)合反應(yīng)萃取脫酚技術(shù),物理萃取脫酚技術(shù)主要選用苯、重苯、重溶劑油、乙酸乙酯、異丙醚等作為萃取溶劑,它們對苯酚均能提供比較高的平衡分配系數(shù)D值,物理萃取過程的分配系數(shù)的大小是選擇物理溶劑的重要標(biāo)準(zhǔn)之一;
絡(luò)合萃取劑一般是由絡(luò)合劑、助溶劑及稀釋劑組成的,在絡(luò)合萃取過程中,助溶劑和稀釋劑的作用是十分重要的,常用的助溶劑有辛醇、甲基異丁基酮、醋酸丁酯、二異丙醚、氯fang等。常用的稀釋劑有脂肪烴類(正己烷、煤油等)、芳烴類(苯、甲苯、重苯等);
稀釋劑的主要作用是調(diào)節(jié)形成的混合萃取劑的粘度、密度及界面張力等參數(shù),使液液萃取過程便于實施。一些絡(luò)合萃取過程中,若絡(luò)合劑或助溶劑的萃水問題成為絡(luò)合萃取法使用的主要障礙時,加入的稀釋劑可以起到降低萃取水量的作用。
當(dāng)然,稀釋劑的加入是以降低萃取體系的分配系數(shù)為代價的。總之,選擇適當(dāng)?shù)慕j(luò)合劑、助溶劑和稀釋劑,優(yōu)化絡(luò)合萃取劑的各組分的配比是絡(luò)合萃取法得以實施的重要環(huán)節(jié)。
絡(luò)合萃取脫酚技術(shù)對一元酚可以提供很高的平衡分配系數(shù)。例如,磷酸三丁酯對苯酚的D值高達(dá)460。更有特點的是,對于二元酚、三元酚等,絡(luò)合萃取劑也可以提供較高的平衡分配系數(shù)。
cwl系列離心萃取器處理含酚廢水與其他萃取設(shè)備相比具有停留時間短、存留液量少、萃取效率高、破乳能力強、開停車方便、適用物料處理體系范圍廣等優(yōu)點。
蒸汽脫酚法:采用較早的脫酚方法,操作簡單,適用于處理含揮發(fā)酚為主的廢水,此法的實質(zhì)在于酚與水蒸汽形成的共沸的混合物,水中的酚轉(zhuǎn)入蒸汽中而使廢水得到凈化,再用堿液洗滌含酚蒸汽以回收酚。脫酚率約80% 左右。
美國有的工廠用此法處理來自焦油提取、對異丙基苯-酚生產(chǎn)等廢水,曾獲得97%的脫酚效率。此法不用有機溶劑,回收酚的質(zhì)量好,處理水量較大,操作較簡單;但只能回收揮發(fā)酚,蒸汽用量大,脫酚塔塔體龐大,廢水中剩余酚濃度較高,處理成本高。
吸附法:應(yīng)用較多的是活性炭吸附,美國、英國用此法從水質(zhì)較單純的化工廠、農(nóng)yao廠廢水中回收酚,英國菲遜·比斯特農(nóng)業(yè)化學(xué)公司的廢水經(jīng)活性炭吸附處理,酚含量由800毫克/升降為8毫克/升,脫酚效率達(dá)99%。
用活性炭濾器作為煉油廠廢水高度凈化設(shè)備,已在中國湖南長嶺煉油廠、北京東方紅煉油廠使用。捷克斯洛伐克相當(dāng)普遍地用廉價的吸附劑爐渣處理焦化廠含酚廢水,除酚效率可達(dá)75%。美國用大孔吸附樹脂從含酚廢水中回收酚獲得成功。
離子交換法:用離子交換劑脫酚,以弱堿性陰離子交換樹脂吸附和再生回收酚的效果較好。德意志聯(lián)邦共和國早在50年代就用弱堿型陰離子交換樹脂從煤氣廠、焦化廠等廢水中回收大量的酚。中國在醫(yī)藥工業(yè)中已廣泛應(yīng)用磺化煤濾器脫酚,上海第六制藥廠的磺化煤吸附脫酚效率可達(dá)98%以上。
化學(xué)沉淀法:投加化學(xué)藥劑使廢水中的酚生成沉淀物而分離回收,如樹脂廠中的高濃度含酚和甲醛的廢水經(jīng)進(jìn)一步蒸發(fā)濃縮后使酚與甲醛縮合成酚醛樹脂;用氧化鈣使泥煤煤氣站廢水中的酚、脂肪酸轉(zhuǎn)變?yōu)殁}鹽再進(jìn)一步回收。
生物法:濃度較低沒有回收價值的含酚廢水,或經(jīng)回收處理后每升含酚數(shù)十至數(shù)百毫克的廢水需進(jìn)行凈化處理,然后排放或回用,常用的凈化處理方法有:①活性污泥法:處理效果好,費用較低,隨活性污泥生物學(xué)研究的進(jìn)展,活性污泥培育技術(shù)的提高,特別是高效破酚菌種的馴化和應(yīng)用,以及新型高效能裝置的出現(xiàn),使此法成為處理各種含酚廢水的主要方法,除酚效率可達(dá)到95~99%;
②生物濾池法:對負(fù)荷變動的適應(yīng)性強,操作管理簡單近年來出現(xiàn)了塑料濾料濾池、塔式生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤等,克服了普通濾池占地面積大、處理效率低的缺點,已應(yīng)用于焦化廠、煤氣廠、化學(xué)纖維廠的含酚廢水處理;
③氧化塘法:利用自然生物作用進(jìn)行凈化。美國使用較多,用于處理煉油廠、焦化廠等的含酚廢水。此法處理費用低,但占地面積大,如具備土地條件,可考慮采用。
除上述方法外,還可采用化學(xué)氧化法、催化氧化法、光化學(xué)氧化法、電化學(xué)氧化、燃燒等方法處理含酚廢水。經(jīng)過二次處理后的廢水,酚等有害物含量大大降低,可用于農(nóng)業(yè)灌溉或熄焦、水力除灰等。
江蘇海普功能材料有限公司是一家專注于高性能吸附劑、催化劑及其工藝應(yīng)用研發(fā)的高新技術(shù)企業(yè),以自主研發(fā)的系列高性能吸附劑和催化劑產(chǎn)品為核心,配合自主開發(fā)的工藝技術(shù),海普已成為專業(yè)的環(huán)保治理與資源循環(huán)領(lǐng)域的解決方案供應(yīng)商。
同時,以幫助工業(yè)企業(yè)環(huán)保達(dá)標(biāo)、實現(xiàn)資源化可持續(xù)發(fā)展為己任,采用模塊化精益生產(chǎn),以研發(fā)數(shù)據(jù)為依據(jù),制定工程化解決方案。
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