工業含酚廢水處理技術的現狀與進展

????摘要工業含酚廢水來源廣、數量多、危害大，它的大量排放嚴重污染環境，破壞生態平衡，影響經濟發展，因此必須對工業含酚廢水進行有效處理。作者對目前的工業含酚廢水處理技術，特別是對生化法、溶劑萃取法和乳狀液膜法的現狀與進展進行了介紹和評述。

????工業含酚廢水來源廣、數量多、危害大，它的大量排放給環境帶來了嚴重的污染，有害于人類健康及生物的生長繁殖，并且影響經濟的可持續性發展。酚類化合物是原型質毒物，對一切生活個體都有毒害作用。酚若進入人體，會引起蛋白質變性和凝固。水中含酚量)》1 Omg/ L，魚類等水生生物不能生存。含酚}? 100mg/ L的水若用于灌溉，必將導致農作物的減產和枯死。酚類化合物是美國國家環保局列出的129種優先控制的污染物之一。含酚廢水在我國水污染控制中也被列為重點解決的有害廢水之一。因此，大力開展含酚廢水的治理研究，不斷改進含酚廢水的處理技術，是保護環境和造福人類的重要任務。

1工業含酚廢水處理技術的現狀與進展

????目前，工業含酚廢水處理技術有化學氧化法、焚燒法、蒸汽法、吸附法、生化法、溶劑萃取法和乳狀液膜法等，其中主要為生化法、溶劑萃取法和乳狀液膜法，現將它們的現狀與進展分述如下。此外，超聲波法、光催化分解法和超臨界法等新技術尚處于研究階段，在工業上應用很少，在此不做介紹。

1. 1化學氧化法

????化學氧化法是在加溫加壓的條件下，利用二氧化氯、過氧化氫和臭氧等氧化劑將廢水中的酚類物質氧化為二氧化碳和水。該方法工藝簡單、反應速度快、凈化率高，但處理費用高，酚類物質不能回收。

1.2焚燒法

????當工業廢水不僅含酚而且含多種高濃度有機污染物，使酚的分離回收十分困難或不經濟特別是在有多余熱量及便宜燃料的條件下，采用焚燒法處理較為適宜。為達到完全燃燒，處理過程適于在800℃一1 000 O沐進行，含酚廢水在焚燒爐中通過燃料油或混合煤氣進行焚燒。該方法投資單價比其它脫酚設備便宜，使酚類物質全部分解，并且維護簡單。同時，該法耗熱量大，酚類物質不能回收，焚燒爐內耐火砌體的耗損大。

1.3蒸汽法

????蒸汽法的實質在于廢水中的揮發酚與水蒸汽形成共沸混合物，由于酚在汽相中的平衡濃度大于酚在水中的平衡濃度，因此含酚廢水與蒸汽在強烈的對流時，酚即轉入水蒸汽中，從而使廢水得到凈化，再用氫氧化鈉洗滌含酚的蒸汽以回收酚。此法不僅不會在廢水處理過程中帶入新的污染物，而且回收酚的純度高。在實際應用中可以合理調整影響汽脫效果的各主要因素之間的關系，進一步提高脫酚裝置的脫酚效果。

1.4吸附法

????吸附法是利用吸附劑的多孔性質將廢水中的酚類物質吸附，吸附飽和后，再利用堿液、蒸汽或有機溶劑進行解吸脫附。常見的吸附劑有活性炭、磺化煤、大孔樹脂等?；钚蕴课饺萘看?，再生困難，通過電再生活性炭，效果尚可?；腔弘m然再生容易，但吸附容量小，限制了它的廣泛應用。大孔樹脂吸附較其它兩種吸附劑有明顯優勢，它有大量的孔穴

和較大的比表面積，而且具有良好的疏水性。它對廢水中酚類物質吸附可逆性好，可以用NaCI -N aOH再生，不僅樹脂可反復使用，而且可以回收酚類物質。大孔樹脂處理含酚量較低的廢水已取得較好的效果，但對于含酚量較高的廢水，由于吸附量有限，僅靠樹脂法已經不行，這時可先采用化學沉淀法將廢水中的含酚量降低，再用樹脂法處理，效果較好。樹脂法處理高濃度含酚廢水已有成功的先例〔，，2〕。

1.5生化法

????生化法是目前應用比較普遍的含酚廢水處理技術。它利用微生物新陳代謝的作用，使廢水中的酚類物質被降解并轉化為無害的物質。生化法具有應用范圍廣、處理能力大、設備簡單和比較經濟等優點生化處理過程中受廢水的pH值、溫度、含酚量等因素的影響較大，所以對操作條件要求比較嚴格。由于酚類物質得不到回收，因而無經濟效益，且過程

副反應較多。

????活性污泥法是當前使用最廣泛的一種生化處理法。該法將空氣連續鼓入曝氣池的污水中，經過一段時間，水中即形成繁殖有巨量好氧性微生物的絮凝體—活性污泥，活性污泥能夠吸附水中的酚類物質，生活在活性污泥上的微生物以酚類物質為食料進行新陳代謝，獲得能量并不斷生長繁殖，酚類物質被去除，廢水得以凈化。

????近年來，生物流化床在含酚廢水的處理方面已呈現良好的發展前景。生物流化床以砂、焦炭、活性炭一類的顆粒材料為載體，水流由下向上流動，使載體處于流化狀態。在載體表面生長、附著生物膜，由于載體顆粒小，總表面積大，因此具有較大的生物量。由于載體處于流化狀態，污水從其下部、左、右側流過，廣泛地和載體上的生物膜相接觸，從而強化了傳質過程，并且由于載體不停??流動，能夠有效地防止其被生物膜所堵塞。生物流化床法可使反應器內生物膜保持高密度狀態，在向反應器內曝氣的同時使空氣和生物膜保持良好的接觸，從而提高處理效率。該法兼具活性污泥法和生物膜法的優點，是當今一種污水生物處理新技術。在生物流化床處理含酚廢水過程中，脫氫酶活性越高，酚的去處負荷越大，反應器處理含酚廢水的高效性決定于反應器中載體表面生物膜量及其生化活性。

????綜上所述，生物流化床具有BOD容積負荷高、處理效果好、效率高、占地少以及投資省等優點。

????在生物流化床法中出現的三相流化床生物反應器是將生物技術、化工技術及水處理技術有機結合的一種新型生化處理裝置。它的特點是反應器結構簡單、流體混合性能良好、低剪切、生物濃度高、傳熱、傳質效果好，加上生物膜顆粒的劇烈運動及碰撞，生物膜表面不斷更新，因而具有單位體積負荷大、反應時間短、處理能力大、運行成本低、操作方便等優點。該裝置可在節省曝氣池、減少占地面積、降低設備制作與運行費用、節能的基礎上，在高負荷條件下處理大量的含酚廢水，并且絲狀菌在此系統中不易交聯成團，從而避免產生污泥膨脹和絲狀菌堵塞的現象。國內外在該領域的研究已見報道}3,4}

????日本石油公司開發部開發了以PVA聚乙烯醇)凝膠為載體，固定生物催化劑(MCA T)的生物處理含酚廢水技術閱。PVA凝膠強度高，對微生物無害，密度與水相近，流動性好，氧透過率高，耐酸、堿性強。用于含酚廢水處理時，酚類分解菌以高濃度固定在載體上，可實現高負荷、高效率運轉，可節省占地，無需返回污泥，操作管理方便，也無需象活性污泥法那樣需長期培養。MCAT耐用性好，活性可保持3年以上。該催化劑已應用于工業含酚廢水的處理。裝置處理能力為800 m3/d，將原水中酚濃度由300 ~350 mg/L降低到出水含酚25 mg/ L以下。

1.6溶劑萃取法

????溶劑萃取法利用難溶于水的萃取劑與廢水進行接觸，使廢水中酚類物質與萃取劑進行物理或化學的結合，實現酚類物質的相轉移。負載后的萃取劑通過改變pH值或溫度來反萃再生。溶劑萃取法不僅設備投資少、占地面積小、操作方便、能耗低，而且能夠有效回收利用廢水中的酚類物質，更適用于高濃度含酚廢水。但是，溶劑萃取過程中兩相密度差小、連續相粘度大、返混嚴重，存在著極為復雜的影響兩相流動和相際傳質的因素。而且兩相具有一定程度的互溶性，易造成溶劑損失和二次污染，溶劑再生也對過程的經濟性和可靠性產生重要的影響。

????80年代King提出了絡合萃取法(6 )，該法對酚類物質的分離具有高效性和高選擇性。該工藝過程中，第一步是含絡合劑的萃取溶劑與酚類物質相接觸，絡合劑與酚類物質反應形成絡合物，并使其轉移至萃取相內;第二步進行逆向反應使酚類物質得以回收，萃取溶劑循環使用。絡合萃取法關鍵在于絡合劑的選擇、稀釋劑的選擇和溶質回收、萃取溶劑再生方法的選擇。MacGlashan等人在實驗室條件下研究了質量含量為25%的三辛基氧嶙CTOPO)的二異丁酮CDIBK)混合溶劑對苯酚溶液的萃取性能(} )結果表明這一絡合萃取劑對苯酚提供的相平衡分配系數高達460，但該研究尚未用于工業體系。清華大學國家重點化學工程聯合實驗室萃取分室研究開發了“絡合萃取法處理工業含酚廢水技術”(g )，該技術包括使用新型絡合萃取劑QH-1, QH-2在內的工藝與工程密切結合的一整套絡合萃取脫酚法，具有分離效率高、操作方便、設備投資少、消耗低、回收酚類可利用等優點。這種絡合劑性能優良，便于循

環使用，一般經2一3級錯流萃取