一種高濃度含酚有機(jī)廢水處理裝備的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種廢水處理裝備，特別是涉及一種高濃度含酚有機(jī)廢水處理裝備。
【背景技術(shù)】
[0002]酚類化合物是一種原型質(zhì)毒物，所有生物活性體均能產(chǎn)生毒性，可通過與皮膚、粘膜的接觸不經(jīng)肝臟解毒直接進(jìn)入血液循環(huán)，致使細(xì)胞破壞并失去活力，也可通過口腔侵入人體，造成細(xì)胞損傷，高濃度的酚液能使蛋白質(zhì)凝固，并能繼續(xù)向體內(nèi)滲透，引起深部組織損傷，人如果長期飲用被酚污染水能引起慢性中毒，含酚廢水不僅對人類健康帶來嚴(yán)重威脅，也對動植物產(chǎn)生危害，會是魚類中毒甚至死亡，以含酚廢水灌溉農(nóng)田，則會使農(nóng)作物減產(chǎn)或枯死，抑制其它生物的自然生長速度，破壞生態(tài)平衡。
[0003]現(xiàn)處理高濃度含酚廢水的方法通常分為二步:首先，將廢水中高含量的苯酚及衍生物經(jīng)過預(yù)處理，使廢水中苯酚質(zhì)量濃度降至1000mg/L以下；然后，進(jìn)行二級處理，達(dá)到排放要求。
[0004]I高濃度含酚廢水的預(yù)處理方法主要有:
[0005]1.1焚燒處理
[0006]該法通常用于酚質(zhì)量濃度高于7000mg/L的廢水，廢水處理費用為167美元/t，處理費高，在我國應(yīng)用較少。
[0007]1.2溶劑萃取
[0008]某些有機(jī)溶劑對苯酚的萃取分配系數(shù)大于苯及其他萃取劑，因而可對廢水中的苯酚進(jìn)行萃取，當(dāng)苯酚質(zhì)量濃度大于500mg/L時，單級萃取率可達(dá)到95%左右，但萃取后的廢水含酚量仍不符合排放標(biāo)準(zhǔn)，且在廢水中會含有微量萃取劑，故此方法存在萃取劑的選擇及萃余物的二次處理問題。進(jìn)一步開發(fā)性能優(yōu)良的高效萃取劑仍是今后的發(fā)展方向。
[0009]1.3縮聚回收
[0010]在一定的溫度、壓力條件下，苯酚與甲醛經(jīng)催化反應(yīng)生成酚醛樹脂。通常，苯酚質(zhì)量濃度大于30g/L時，可采用酸性縮聚法或堿性縮聚法處理，該方法能同時降低廢水中苯酚及甲醛的含量，并能回收一定數(shù)量的樹脂，是酚醛樹脂廢水處理的一種經(jīng)濟(jì)有效方法，對中小型酚醛樹脂廠較為適用。
[0011]1.4混凝處理
[0012]通過加入混凝劑，利用混凝劑懸浮顆粒的沉降作用，將廢水中的苯酚吸附，使廢水中的苯酚(質(zhì)量濃度通常為500?1000mg/L)及甲醛含量降低，滿足后續(xù)處理的要求，但這種方法的苯酚去除率不高，一般為33.8%左右。
[0013]1.5光電催化
[0014]該法是目前最常用的一種方法，通常用于低濃度含酚廢水的處理。經(jīng)過改進(jìn)，也可用于預(yù)處理高含酚廢水。其主要方法是:用0.5mol/L的HNO3,控制溶液的pH值為3.0,總有機(jī)碳質(zhì)量濃度控制在0.5g/L以上，通空氣，用800W的紫外燈作為光源，進(jìn)行光催化反應(yīng)。對質(zhì)量濃度為5g/L的苯酚溶液，取200mL的Photo2Fenton試劑，加入0.02g/L的Fe2+，分別在0h、2h、4h時分三次加入H2022g/L。開始時，溶液變成桔黃色，其后有同樣顏色的沉淀生成。4h后，大約90%?95%的苯酚降解。過濾后用生物法進(jìn)行二級處理。
[0015]2含酚廢水的二級處理方法主要有:
[0016]高濃度的含酚廢水經(jīng)過預(yù)處理后，苯酚質(zhì)量濃度通常還高于0.5mg/L的排放標(biāo)準(zhǔn)，仍然不能直接排放，需對其進(jìn)行二級處理，常用的方法有下列幾種。
[0017]2.1吸附處理
[0018]2.1.1活性炭吸附
[0019]活性炭對苯酚的吸附主要是下面三個過程共同作用的結(jié)果:非極性化合物的可逆吸附、吸附劑與芳香族化合物界面之間的31鍵和炭的陰離子交換。由于上述三種過程的存在，活性炭在中性及酸性條件下，對水中的毒性物質(zhì)具有高的吸附作用，但對苯酚的吸附不需要酸性條件。這是由于活性炭表面的正電荷對苯酚有著極強(qiáng)的相互作用，能有效地吸附苯酚。研宄中發(fā)現(xiàn)，對極性與非極性苯酚的吸附，很大程度上取決于活性炭的種類，但從活性炭中洗滌苯酚是件很困難的工作。現(xiàn)場用動態(tài)逆流活性炭固定床吸附處理含苯酚廢水，可使廢水含酚量達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。該方法具有占地面積小、流程簡單、處理效果穩(wěn)定等優(yōu)點，但其主要的缺點是活性炭易堵、不易再生。如能控制好出水的濁度，采用該方法也是較好的。
[0020]2.1.2樹脂吸附
[0021]主要采用大孔樹脂作吸附劑。大孔樹脂對苯酚分子產(chǎn)生較大的范德華力及形成鍵，吸附能力較強(qiáng)，經(jīng)預(yù)處理后，含酚量可達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。但該法的成本高，應(yīng)用較少。
[0022]2.1.3活性炭纖維吸附
[0023]陽離子交換纖維具有較大的比表面積，也可用于高濃度苯酚的吸附。但活性炭纖維價格高，達(dá)400元/kg，用于工業(yè)生產(chǎn)較為困難。
[0024]2.1.4膨潤土吸附
[0025]由于活性炭等吸附劑運(yùn)行成本較高，為了降低運(yùn)行成本，采用膨潤土對廢水中的苯酚進(jìn)行吸附，通過研宄膨潤土的吸附特性及接觸時間、起始濃度、溶液的PH等，確定最佳吸附條件。試驗結(jié)果表明，接觸時間越長，起始濃度越高，溶液的PH越高，吸附效果越好。
[0026]2.1.5高極性聚合物吸收劑
[0027]這種高極性聚合物吸收劑是由丙烯腈、二乙烯基苯等聚合而成，具有特別的比表面積，在含有苯酸濃度為0.5mmol/L的廢水中應(yīng)用，效果較好。
[0028]2.2化學(xué)氧化處理
[0029]化學(xué)氧化法所采用的氧化劑主要有高錳酸鹽、氯、二氧化氯、次氯酸鈉、臭氧以及過氧化氫等。其中，臭氧和二氧化氯是較為優(yōu)良的脫酚氧化劑。臭氧的氧化能力是氯的二倍，殺菌力為氯的數(shù)百倍，用它來處理含酚廢水時，不會象氯那樣因不完全反應(yīng)產(chǎn)生惡臭味。目前，英、法、美、日都已用臭氧處理含酚廢水。但臭氧發(fā)生器處理費用較高，在我國還未能推廣使用。二氧化氯是一種優(yōu)良的殺菌消毒劑、漂白劑和高效氧化劑，其有效氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)26.3%，是氯氣氧化能力的263倍，綜合性能好，安全性被世界衛(wèi)生組織列為Al級，是一種公認(rèn)的氯系消毒劑最理想的更新?lián)Q代產(chǎn)品。采用二氧化氯處理，反應(yīng)時間短，約為10?15min，pH、溫度及廢水中含氨量等對反應(yīng)影響不大，并且不會生成氯酚。
[0030]2.3生物處理
[0031]生物處理是利用微生物凈化廢水中的苯酚及酚類化合物，一般在苯酚濃度不高時采用。否則，苯酚對菌種具有毒害作用。主要處理方法有:好氧活性污泥法、生物膜法、生物接觸氧化法、流化床法等。生物處理具有效果較好、所需費用較低等優(yōu)點，但管理要求高，對廢水的含油情況必須給予密切注意。
[0032]在好氧生物處理中，采用活性污泥加沉淀池二級聯(lián)合處理，控制運(yùn)行參數(shù)為:pH值7.2，溫度30°C，溶解氧質(zhì)量濃度大于2.0mg/L。在苯酚質(zhì)量濃度小于1250mg/L時，效果較好。當(dāng)苯酚質(zhì)量濃度增加到2500mg/L和4500mg/L時，處理失效并有沉淀生成。據(jù)文獻(xiàn)報道，假單胞菌菌種對苯酚具有高效生物降解作用；比較攪拌器與流化床對苯酚的降解效果，發(fā)現(xiàn)流化床的效果要優(yōu)于前者；將假單胞菌用藻朊酸鈣凝膠成蛛體，成功用于流化床生物反應(yīng)器中，并對酚醛樹脂廠廢水進(jìn)行處理，效果較好。廢水中含苯酚質(zhì)量濃度為42000mg/L,進(jìn)入流化床之前需稀釋至1000mg/L。運(yùn)行時控制pH值為6.6，溫度30°C，進(jìn)氣量85L/h，溶解氧2?4.5mg/L，苯酚的去除率大于90%。在間歇式反應(yīng)器中，使用假單胞菌對苯酚進(jìn)行生物降解，在好氧的條件下，溫度26°0，？!1值6.8，降解后苯酚的質(zhì)量濃度為 100mg/L。
【實用新型內(nèi)容】
[0033]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種回收利用高、處理靈活、運(yùn)營成本低的高濃度含酚有機(jī)廢水處理裝備。
[0034]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提