含酚废水的处理技术

刘润杰 王芳

摘要：治理工业含酚废水，一方面应使其含酚量大幅度下降，减少对环境的污染，另一方面则应尽量回收废水中有价值的酚类物质，使其变废为宝。多年来，国内外研究者对含酚废水的治理和回收做了大量工作，并已研究出多种方法。

关键词：含酚废水;处理技术;发展趋势

酚为 GB8978-1996《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 0.5mg/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、物化法

物化法是通过物理化学过程处理废水，除去污染物质的方法，因应用比较广泛，近年来发展很快。其主要方法有：吸附、萃取、反渗透、电渗析、液膜、气提、超过滤等方法。

1.1吸附法

吸附法广泛用于含酚废水的处理。吸附法是利用多孔性固体物质为吸附剂，如活性炭、硅藻土、活性氧化铝、交换树脂、磺化煤等，以吸附剂的表面（固相）吸附废水中的酚（液相）污染物的方法，根据吸附剂与酚类化合物之间的作用力不同，其吸附机理兼有物理吸附，化学吸附和交换吸附。在含酚废水处理过程中，主要是物理吸附，有时是几种吸附形式的综合作用。选用吸附性能好，吸附容量大，容易再生，经久耐用的吸附剂是保证-分离效果的关键。

1.2萃取法

萃取法处理含酚废水两种途径，一种是选用高分配系数的萃取法，采用特定的萃取工艺及装置，利用酚类化合物在有机相和水相中不同的溶解度及两相互不溶的原理，达到分离酚的目的，另一种是根据可配位反应原理，经单一萃取操作使废水中的含酚量低于国家排放标准。

1.3液膜法

液膜法是近年发展起来的一种新型废水。治理分离技术液膜除酚采用水包油包水（W/0/W）体系。液膜由溶剂（如煤油）和表面活性剂构成。它是在分离的过程中使被分离的物质（酚）同时进行萃取与反萃取，通过液膜传递从而达到分离和浓缩的目的。液膜脱酚的过程为：乳状液通过搅拌形成许多细小的乳状液滴，分散在含酚废水中。这时，内水相为NaOH水溶液，外相为含酚废水。液膜内水相与外相相隔开。废水中酚能透过液膜进入内水相，作为弱酸与NaOH反应生成酚钠，而酚钠不溶于油，而向水相（封闭相）进行扩散所以不会返回外水相而扩散到被处理的废水中，这样就可以达到分离之目的。液膜法工艺分为制浮、摘触、破乳三步。具有工艺简单、高效快速、选择性高、分离效率高、乳液经破乳后可重复使用等优点。液膜法适用于对高低浓度含酚废水的处理，除酚率可达99.9%。近年来，国同内外对液膜法处理含酚废水的研究取得了不少进展。九十年代初我国建成了50t/d的高浓度含酚废水的液膜处理工业装置已用于塑料厂、石化厂等含酚废水厂的治理。经液膜处理，废水含酚量可下降到0.5×10-6以下。但由于液膜法操作技术要求高，液膜的稳定性总是还未彻底解决，工业上还未能广泛地推广应用这一新技术。据报道，液膜稳定性的问题最近已基本解决，广泛应用这一技术为期不远了。

2、化学法

化学处理方法是利用物质之间进行化学反应的方法，对石油化工废水的处理，是一种前景广阔的高效率的方法。在化学法中，常用的有中和法、沉淀法、氧化法、还原法、电解法、光催化法等。

2.1沉淀法

在废水中添加化学物质，使之与酚产生沉淀。方法简便、经济，但处理后，废水含酚浓度似较高，如果与其它方法一起用，效果就更好。最近发展起来的共缩聚法是化学沉淀法中的一种有效除酚方法。在高浓度含酚废水中加甲醛并在酸性或碱性催化剂存在下调整酚醛摩尔比，将废水中酚缩聚成为低分子热塑性或热固性树脂即为酚醛缩聚法。分离树脂后，废水再加尿素进行二步反应，残渣为无害物，可以废弃或焚烧。处理前废水含酚浓度可高达30000mg/L以上。处理后放入废水沉降过滤池，待取样化验合格后即可以排放，然后清理池内滤渣，使用酚醛尿缩聚法时，要调节廢水中酚：醛：尿=1：3：1和PH=9.7-10.0，加热制成酸性树脂并回收甲醛处理后的废水含酚量可降到（10-50）×10-6，再经生物处理或稀释，使之达到排放标准。

2.2氧化法

在废水中添加氧化剂，使酚氧化分解，同时也氧化水中的还原性物质。化学氧化剂资源少，价格贵。通常用于低浓度含酚废水的处理。

2.3电解法

在废水中加入适量电解质，在电解过程中，通过复杂的氧化过程，达到净化酚的目的。其特点是：不需使用氧化剂、还原剂等化学药品，可省掉后处理;其次是单位体积设备处理能力大;再者，利用电流和电压的变化很容易控制反应速度和类型，操作也很简单。但电解法只适用于低浓度含酚废水的深度处理，能耗及处理费用较高。

2.4光催化法

此方法是用国内新开发的一种处理含酚废水的技术，其特点是可处理较高浓度的含酚废水;降解速度快，无二次污染;催化剂价廉易得;可回收反复使用，运行费用低;设备简单、投资少、效果好等，光催化法主要是处理共缩聚法回收树脂后的低浓度的含酚废水，在其中加入光催化剂，用光照射（紫外光或阳光）然后加热到600℃搅拌通空气后两小时后取样测定，含酚量达到排放标准后即可停止反应。催化剂经回收后可循环使用。

3、结束语

由于含酚废水对环境危害严重，迫切需要高效率、低能耗的处理方法。对高浓度的含酚废水的处理，萃取法、气提法可以满足对酚回收的需要，对低浓度含酚废水的无害化处理方法、技术（如氧化、吸附、生化法等）虽多，但单一处理方法的经济性、操作性并不理想。尽管高分子吸附树脂、膜技术、超声降解技术、生物氧化技术在含酚废水处理的研究中所呈现的明显优势，但大多处于研究、开发阶段。因此，在含酚废水处理过程中，当前应着眼于现有处理技术的综合应用，同时大力开展高效、经济的絮凝剂、吸附树脂、高分子膜等技术并积极推广应用。