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煤化工、焦化含酚废水处理分析

发布时间:2020-08-24 点击量:116

1.含酚废水的来源和危害

含有酚类物质的废水来源广泛,危害较大,所以对煤化工、焦化含酚废水处理分析必不可少。

焦化厂、煤气厂、煤气发生站产生大量含酚废水,酚浓度达1000~3000 毫克/升,还含有油、悬浮物、硫化物、氨氮、氰化wu等污染物。

石油炼制厂、页岩炼油厂、木材防腐厂、木材干馏厂,以及用酚作原料或合成酚的各种工业,如树脂、合成纤维、染料、医药、香料、农yao、炸yao、玻璃纤维、油漆、消毒剂、上浮剂、化学试剂等工业生产过程中都可产生不同数量和性质的含酚废水。

含酚废水不经处理排入水体,会危害水生生物的繁殖和生存,水体含酚0.1~0.2毫克/升,鱼肉就有酚味;含酚1毫克/升,会影响鱼产卵和回游,含酚5~10毫克/升,鱼类就会大量死亡。

饮用水含酚,能影响人体健康。即使酚浓度只有0.002毫克/升,用氯消毒也会产生氯酚恶臭,农作物经高浓度含酚废水灌溉,会枯萎死亡。

 

2.含酚废水常见处理工艺

世界上有许多水体遭到含酚废水的污染,例如密西西比河、莱茵河、伏尔加河、松花江等,防止含酚废水对环境的污染已引起普遍重视。

关于含酚废水处理技术的研究,英国、苏联早在20世纪30年代就开始进行,中国是从50年代开始的,一些国家兴建了处理含酚废水的构筑物,广泛开展了各种研究工作。江苏海普功能材料有限公司在含酚废水治理这一块已经积累了很多处理案例,为众多企业解决发展中的难题,创造价值,现在为您分析含酚废水的一些常见工艺

 

解决含酚废水问题,有两个基本途径:

一是改革工艺,降低废水含酚浓度,或将废水循环重复使用,减少排出量,如中国的一些煤气站采用闭路循环系统后,消除了对江河的酚污染;苏联把焦化厂含酚废水掺入其他工业冷却循环用水系统;美国道氏化学公司把酚和氯碱的生产合为一个“闭路生产圈”,不排出废水;

二是对废水进行回收利用。酚是重要的化工原料。从废水中提酚,是酚的一个重要来源。德意志联邦共和国每年从焦化厂、煤气厂含酚废水中回收的酚达1万吨。

对高浓度含酚(酚大于1000毫克/升)废水通常先进行回收,再进行无害化处理,一般处理流程如图1。 从废水中回收酚的方法主要有:

溶剂萃取法:溶剂萃取脱酚法是工业上常用的一种脱酚方法,溶剂萃取脱酚主要有两种,物理萃取脱酚技术及络合反应萃取脱酚技术,物理萃取脱酚技术主要选用苯、重苯、重溶剂油、乙酸乙酯、异丙醚等作为萃取溶剂,它们对苯酚均能提供比较高的平衡分配系数D值,物理萃取过程的分配系数的大小是选择物理溶剂的重要标准之一;

络合萃取剂一般是由络合剂、助溶剂及稀释剂组成的,在络合萃取过程中,助溶剂和稀释剂的作用是十分重要的,常用的助溶剂有辛醇、甲基异丁基酮、醋酸丁酯、二异丙醚、氯fang等。常用的稀释剂有脂肪烃类(正己烷、煤油等)、芳烃类(苯、甲苯、重苯等);

稀释剂的主要作用是调节形成的混合萃取剂的粘度、密度及界面张力等参数,使液液萃取过程便于实施。一些络合萃取过程中,若络合剂或助溶剂的萃水问题成为络合萃取法使用的主要障碍时,加入的稀释剂可以起到降低萃取水量的作用。

当然,稀释剂的加入是以降低萃取体系的分配系数为代价的。总之,选择适当的络合剂、助溶剂和稀释剂,优化络合萃取剂的各组分的配比是络合萃取法得以实施的重要环节。

络合萃取脱酚技术对一元酚可以提供很高的平衡分配系数。例如,磷酸三丁酯对苯酚的D值高达460。更有特点的是,对于二元酚、三元酚等,络合萃取剂也可以提供较高的平衡分配系数。

cwl系列离心萃取器处理含酚废水与其他萃取设备相比具有停留时间短、存留液量少、萃取效率高、破乳能力强、开停车方便、适用物料处理体系范围广等优点。

蒸汽脱酚法:采用较早的脱酚方法,操作简单,适用于处理含挥发酚为主的废水,此法的实质在于酚与水蒸汽形成的共沸的混合物,水中的酚转入蒸汽中而使废水得到净化,再用碱液洗涤含酚蒸汽以回收酚。脱酚率约80% 左右。

美国有的工厂用此法处理来自焦油提取、对异丙基苯-酚生产等废水,曾获得97%的脱酚效率。此法不用有机溶剂,回收酚的质量好,处理水量较大,操作较简单;但只能回收挥发酚,蒸汽用量大,脱酚塔塔体庞大,废水中剩余酚浓度较高,处理成本高。

吸附法:应用较多的是活性炭吸附,美国、英国用此法从水质较单纯的化工厂、农yao厂废水中回收酚,英国菲逊·比斯特农业化学公司的废水经活性炭吸附处理,酚含量由800毫克/升降为8毫克/升,脱酚效率达99%。

用活性炭滤器作为炼油厂废水高度净化设备,已在中国湖南长岭炼油厂、北京东方红炼油厂使用。捷克斯洛伐克相当普遍地用廉价的吸附剂炉渣处理焦化厂含酚废水,除酚效率可达75%。美国用大孔吸附树脂从含酚废水中回收酚获得成功。

离子交换法:用离子交换剂脱酚,以弱碱性阴离子交换树脂吸附和再生回收酚的效果较。德意志联邦共和国早在50年代就用弱碱型阴离子交换树脂从煤气厂、焦化厂等废水中回收大量的酚。中国在医药工业中已广泛应用磺化煤滤器脱酚,上海第六制药厂的磺化煤吸附脱酚效率可达98%以上。

化学沉淀法:投加化学药剂使废水中的酚生成沉淀物而分离回收,如树脂厂中的高浓度含酚和甲醛的废水经进一步蒸发浓缩后使酚与甲醛缩合成酚醛树脂;用氧化钙使泥煤煤气站废水中的酚、脂肪酸转变为钙盐再进一步回收。

生物法:浓度较低没有回收价值的含酚废水,或经回收处理后每升含酚数十至数百毫克的废水需进行净化处理,然后排放或回用,常用的净化处理方法有:①活性污泥法:处理效果好,费用较低,随活性污泥生物学研究的进展,活性污泥培育技术的提高,特别是高效破酚菌种的驯化和应用,以及新型高效能装置的出现,使此法成为处理各种含酚废水的主要方法,除酚效率可达到95~99%;

②生物滤池法:对负荷变动的适应性强,操作管理简单近年来出现了塑料滤料滤池、塔式生物滤池、生物转盘等,克服了普通滤池占地面积大、处理效率低的缺点,已应用于焦化厂、煤气厂、化学纤维厂的含酚废水处理;

③氧化塘法:利用自然生物作用进行净化。美国使用较多,用于处理炼油厂、焦化厂等的含酚废水。此法处理费用低,但占地面积大,如具备土地条件,可考虑采用。

 

除上述方法外,还可采用化学氧化法、催化氧化法、光化学氧化法、电化学氧化、燃烧等方法处理含酚废水。经过二次处理后的废水,酚等有害物含量大大降低,可用于农业灌溉或熄焦、水力除灰等。

 

江苏海普功能材料有限公司是一家专注于高性能吸附剂、催化剂及其工艺应用研发的高新技术企业,以自主研发的系列高性能吸附剂和催化剂产品为核心,配合自主开发的工艺技术,海普已成为专业的环保治理与资源循环领域的解决方案供应商。

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