含酚废水处理

酚具有特殊臭味。水中酚浓度达到0.003mg/L时在加氯消毒后会形成难闻的氯酚臭。含酚废水进入水体后，可使鱼肉带有酚味而不能食用，甚至造成鱼类绝迹和其它水生生物死亡。含酚废水主要来源于焦化厂，煤气制造厂，炼油厂，石油化工厂，生产苯酚、酚醛树脂的工厂，以及使用酚类作原料的工业例如油漆、塑料、溶剂、制药、纺织、肥料、合成纤维等。
处理含酚废水的方法随废水的浓度而不同，高浓度的废水常用溶剂萃取法回收其中的酚； 低浓度的废水则常用活性污泥法、化学氧化法和电解法处理，使酚分解。
(1) 溶剂萃取法：适用于处理含酚浓度1000mg/L以上的废水，酚的去除率可达90～95%，剩余的酚再用其它方法处理，所以溶剂萃取法实际上是一种回收酚的方法。根据酚在水中和溶剂中的溶解度不同，利用苯、重苯、轻油等将废水中的酚萃取至溶剂中，然后通过化学处理，回收溶剂中的酚，溶剂经再生后仍可重复使用。
萃取酚的设备有塔型设备和离心萃取设备两类。塔型设备又分为许多类型，国内使用较多的是往复叶片式脉冲筛板塔，整个塔分为三个部分，中间是工作段，上、下两个扩大部分是分离段，即轻液（溶剂）、重液（废水）分离后暂存段。工作段中有很多穿孔筛板，这些筛板被固定在中间的一根纵轴上，轴由塔顶电动机的偏心轮装置带动上下运动，筛板也随之上下脉动。两相的分散和扰动主要靠筛板的脉动 （见下图）。这种筛板塔设备比较简单，依靠脉冲作用使溶剂与废水充分混合，因而传质效果较好。

往复叶片脉冲筛板塔
1.上下脉冲 2.重液 3.轻液 4.筛板 5.分离段 6.工作段

离心萃取设备有离心泵和离心萃取机两种形式，前者设备简单，但易乳化；后者设备体积小，效率高，处理量大。离心萃取机是由转子、固定在支座上的轴、外壳、基座和分液装置等部分组成。在离心机中，两种液体在旋转着的转子中发生连续的对流混合与分离，由于两液相在离心机中密切接触，从而在萃取时使酚与水都得到净化，回收时溶剂得到再生。
(2) 活性污泥法： 活性污泥法是生产实践中应用最广的一种处理含酚废水的方法，具有占地面积小、卫生条件好、受气温影响较小等优点，国内已有焦化、炼油、石油化工、木材防腐等工厂采用此法。处理含酚废水所用的活性污泥法一般有吸附再生曝气池和完全混合曝气池两种类型。前者进水的含酚浓度在200～300mg/L时，去除率可达99%以上； 后者进水含酚浓度在50～100mg/L时，去除率亦可超过99%。采用活性污泥法处理含酚废水时，要注意以下一些因素的影响：
❶酚有毒性，浓度过高时会阻碍微生物的繁殖甚至造成微生物的死亡，一般将进水的含酚浓度控制在450mg/L以下。
❷ 焦油及油类物质进入曝气池后，易在活性污泥或生物膜表面复盖，引起供氧停止，从而破坏微生物的活动，故通常限制进水中的焦油等含量不超过50mg/L。
❸硫化氢对活性污泥的活性有显著毒害，最好保持在5mg/L以下。
❹氨浓度超过1700mg/L时，酚的氧化将受到阻碍。
❺温度对生化过程有重要影响，活性污泥中微生物的最适宜温度约为28℃，故水温一般控制在10～40℃之间。
❻含酚废水pH值过高或过低，均能使酶的活力降低甚至丧失活力，一般pH值以6.5～8.5为宜。
❼微生物生化过程所需的营养物质如氮、碳等一般在含酚废水中都不缺乏，但磷的含量往往不足，需向废水中投加适量的磷，比较合适的比例为BOD:N:P=100:5:1。
❽将含酚废水与本厂一部分生活污水混合，不仅可补充营养物，还可提高处理效果。
(3) 化学氧化法： 通过化学氧化使废水中的酚类化合物降解的方法很多，最常用的氧化剂有空气、氯及臭氧，它们首先使酚转变成氢醌，然后再变成醌，继续氧化将芳香环破坏，生成有机酸，最终使酚完全氧化成二氧化碳和水。
空气是一种较经济的氧化剂，但反应缓慢，往含酚废水中通入压缩空气，剧烈充气1～2h，一般可去除70～80%的酚。按化学计算量向废水中加氯，在pH值为7.7时酚应当完全被分解，但由于废水中的其他有机化合物和氨等也可以消耗氯，所以必须加入足量的氯才能达到目的，一般每氧化1kg酚，约需42kg氯。用臭氧氧化酚也是一种有效的方法，但臭氧发生装置价格昂贵，耗电量大。如含酚废水先经生化处理，再用臭氧作深度处理（即三级处理），就比较经济。
(4) 电解法：向含酚废水中加入适量的电解质，利用石墨板作阳极，铁或钢板作阴极，在一定的电压、电流条件下电解，借助在阳极上形成的氧与氯，将废水中的酚氧化破坏。此法耗电量较大，仅适用于含酚量较低、废水量较少的情况。根据试验，当原废水含酚浓度为50～100mg/L时，按每升废水投加1.5g氯化钠作电解质，处理效率可达99%以上。