含酚废水

工业废水

工业生产过程中排出的含挥发酚和不挥发酚为主的废水。焦化厂、煤气发生站、合成酚厂、制药厂、合成纤维厂等生产过程会产生大量的含酚废水，废水中挥发酚和不挥发酚往往同时存在，焦化厂废水主要含挥发酚，煤气发生站废水主要含不挥发酚。含酚废水除含酚外，还含有油、悬浮物、硫化物、氨氮、氰化物等污染物。含酚废水的治理，首先应从工艺上尽量采用封闭循环；对高浓度含酚废水(酚大于1g/L)，通常进行酚的回收，从废水中回收酚的方法主要有萃取法、汽提脱酚法、吸附法、化学沉淀法等；对低浓度含酚废水常采用活性污泥法、生物膜法、化学氧化法等。

来源及特性

含酚废水主要来源于焦化、炼油、石油化工、煤气发电站、塑料、树脂、绝缘材料、木材防腐、农药、化工、造纸、合成纤维等工业。

这类废水的含酚量及其特性，随工业种类不同而不同，就是同一工业也可能有所差异。焦化废水成分复杂，含有酚、氯酚、苯氧基酸、氨、硫化物、氰化物、焦油等物质，且COD高。废水中含挥发酚1600-3200mg/L，不挥发酚300-500mg/L。煤气发生站废水，当采用烟煤为气化燃料时，水质十分恶劣。SS含量很高，含挥发酚1000-3200mg/L，焦油1000-3200mg/L，COD2000-12500 mg/L。还含有NH3-N、氰化物。且焦油分散度高，乳化严重。若采用无烟煤、焦炭为气化燃料时，废水中含酚量就低得多。这种废水排入江河，对水生物、农作物都有危害。如果饮用水源含酚，对人体健康十分有害。因此，消除酚害是治理三废中一个重点。

处理方法

含酚废水由于来源不同，处理时常分为三类，以便有针对性地选择处理方法,也就是按酚浓度的高低，分为高浓度、中等浓度和低浓度含酚废水。

高浓度处理

高浓度含酚废水常用溶剂萃取法和蒸气吹脱法。但应用这些回收产品的方法，选用时要同时考虑酚钠盐的销路，否则将导致回收产品销路不畅而停产。

1、溶剂萃取法

多年来，国内外对工业含酚废水的治理与回收进行了大量的研究工作，提出并且实施了多种治理方法。其中，溶剂萃取是常用的废液脱酚方法。萃取法适合于从高浓度含酚废水中(酚浓度>1000 mg/L)回收酚类物质。不仅可回收挥发酚，也可回收不挥发酚。酚是一种重要的化工原料，通过治理含酚废水，将酚回收，具有一定的经济意义。

萃取脱酚常用的萃取剂是苯、重苯、重溶剂油，取代乙酰胺N503、醋酸乙酯、异丙醚、苯乙酮、磷酸三甲酚等。其中N503萃取剂具有效率高、损耗低，无毒、水溶性小，长期运转不易老化等优点，它可使含酚量(mg/L)为几千的工业废水降至几百或几十。因此，国内一般均采用萃取加生化或萃取加吸附等多级回收治理方法，使高浓度含酚废水降到允许的排放浓度。

2、蒸气吹脱法

根据挥发性酚类能与水蒸气一起蒸出，可以采用蒸气吹脱法回收挥发性酚类。挥发酚多指沸点在230℃以下的酚类，通常属一元酚。这种方法不适用于不挥发酚类的回收。

回收挥发性酚类时，要将废水pH值调节到4左右，以使废水中的酚盐转化为酚；并加药剂(如硫酸铜)沉淀硫化物，不让硫化氢混入挥发酚。回收设备可选用水蒸气蒸馏装置。这种方法回收的挥发性酚类，要进一步分离水分后，才能资源化。常以碱中和，浓缩结晶得到酚钠，作为化工产品使用。理论上来说，此法可定量的分离出挥发性酚类，但工程实施时，只需控制到达标排放就可以了。

由于蒸气吹脱法耗能大，一般只适用于高浓度含酚废水处理。如废水中挥发性酚类组成复杂，回收得到的酚钠就难以资源化。

中等浓度处理

中等浓度含酚废水，从经济观点来看这种浓度的酚，已没有必要进行回收。含酚5～500mg/L的废水，均属于中等浓度含酚废水。

在此类含酚废水不杂有其他毒性物质(或已预先除去)的情况下，广泛采用生物法进行处理。生物法包括：氧化塘、氧化沟、滴滤池和活性污泥法。

其他去除中等浓度含酚废水的方法也有被采用。其中活性炭吸附法，可与生物法相竞争，它具有不受负荷波动影响而效果始终一致的优点。采用氯化加石灰的方法，酚的去除率可几乎近100%。氯化时需加入高浓度的氯，以便把酚除尽。氯化时必须在pH<7下才能进行完全，否则会产生有毒的氯酚。用此法处理含残留酚5mg/L的再生胶厂废水，可得无残留酚的排水。另外，臭氧和二氧化氯用作除酚氧化剂，效果也很好。

低浓度处理

低浓度含酚废水一般也采用生物化学法。在有条件时，可将酚废水与生活污水合并处理，以取得培养生物的营养料。生化处理法有活性污泥法、生物膜法和生物塘三类。在一般情况下，活性污泥法比生物膜法处理效率高(脱酚率达98%)，但运行经营费较大，操作条件要求较严；生物塘的基建和运行费用最省，但占地面积最大。因此，一般低浓度含酚废水，常用活性污泥法和生物膜法处理，而在有洼地可利用时采用生物塘。在处理要求高时，可采用两级曝气池、两级生物滤池或曝气池与生物滤池串联处理，或以生物塘作补充处理；而在必要时再用其他方法(如活性炭吸附法、臭氧氧化法、离子交换法、混凝沉淀法等)作深度处理。

生物处理通常能把酚类浓度降低到0.5～1 mg/L，其他方法也可将酚浓度脱至1.0 mg/L以下。对于这类低浓度含酚废水的处理，一般都以化学法或物化法来替代生物法。经生物法处理后出水为0.16～0.35 mg/L的炼油厂废水可用臭氧进一步处理，使酚浓度降低至0.03 mg/L。在臭氧处理装置后，不必再设计一级活性炭吸附装置。

活性炭吸附作为第三级处理工艺，对痕量酚的脱除，早被充分肯定。据报道100 kg活性炭可脱除0.5～25 kg酚类。此法在较低pH值下，对酚类的脱除最为有效，因为酚类是有机弱酸。使用大孔聚苯乙烯树脂脱除废盐中的酚类，也已有报道。采用三塔串联处理系统，可使进口含酚5 mg/L的废水，酚类脱除率可达99%。1%浓度的氢氧化钠溶液即可将树脂得到再生。但已实现工业化的实例较少。据报道美国印第安纳州与西弗吉利亚州分别建成两套这种装置，用以脱除酚及多环芳烃。

将酚类脱除至很低残留的技术是可行的，并且实现工业化。对低于毫克/升级的脱酚需经多级处理才能完成，而对进一步提高脱除效率，都意味着较大费用的增加。化学氧化法(如氯及臭氧)用于直接处理高、中浓度含酚废水经济上是不合理的，但用作生物脱酚后的末级处理却十分经济。活性炭吸附可同样用于中等浓度与低浓度含酚废水的处理，但投资与运行的费用大不一样。所以应按废水中污染物的特性，进行经济核算。

废水危害

含酚废水污染范围广、危害性大，对人体、水体、鱼类及农作物带来严重危害。主要表现为：

1、对人体有毒害作用。酚类化合物是原型质毒物，它对一切生物都有毒害作用。酚可通过与人的皮肤、黏膜接触发生化学反应，形成不溶性蛋白质，而使细胞失去活力，质量浓度高酚溶液还会使蛋白质凝固。酚还能向深部渗透，引起深部组织损伤、坏死，直至全身中毒。长期饮用被酚污染的水会引起头晕、贫血以及各种神经系统病症。

2、对水体及水生物的危害。水体受含酚污水污染后会产生严重不良后果。由于含酚废水耗氧量高，水体中的氧平衡将受到破坏。水中含酚0.002～0.015 mg/L时，加氯消毒就会产生氯酚恶臭，不能作饮用水；水体中含0.1～0.2mg/L时，鱼类有酚味，浓度高时引起鱼类大量死亡。

3、对农作物的危害。用未经处理的含酚废水(100～750mg/L)直接灌溉农田，会使农作物枯死和减产。

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