含酚廢水處理技術(shù)的研究進展

含酚廢水處理技術(shù)的研究進展

????（摘要）文章介紹了含酚廢??的處理方法一一吸附法、膜分離法、萃取法、化學氧化法、生化處理法等，綜述了近年來處理方法、技術(shù)進展情祝，提出了當前含酚廢水處理技術(shù)的發(fā)展前景和方向。

????（關(guān)鍵詞）含酚廢水;吸附法;膜分離法;萃取法;化學氧化法;生化處理

????大部分食品添加劑生產(chǎn)的過程中，需要使用到大量的含酚原材料，因此在這些食品抗氧化劑生產(chǎn)的過程中排出的廢水會含有較多的酚類化合物。酚類化合物是被美國國家環(huán)保局列為129種優(yōu)先控制污染物之一，由于酚的毒性涉及性生物的生長和繁殖，污染飲用水源，會對水體造成嚴重污染，因此，含酚廢水在我國水污染控制中被列為重點解決飛有毒有害廢水之一。在實際含酚廢水的處理中，對高濃度的含酚廢水或經(jīng)回收處理后仍留有殘余酚的廢水，則必須進行無害化處理，作到達標排放，以實現(xiàn)經(jīng)濟效益與環(huán)境效益的統(tǒng)一。下面將概述含酚廢水無害化處理技術(shù)的研究進展、發(fā)展趨勢。

1含酚廢水的處理方法

1.1物理法

1.1.1吸附法

????吸附法能有效去除水中的劇毒和難降解的污染物，處理后出水水質(zhì)好且比較穩(wěn)定，無二次污染，因而吸附法在廢水處理中有著不可取代的作用。這種方法是將活性炭、樹脂等多孔物質(zhì)的粉末或顆粒與廢水混合，或讓廢水通過由其顆粒狀物組成的濾床使廢水中的污染物質(zhì)被吸附在多孔物質(zhì)表面上或被過濾出去?；钚蕴课诫m然吸附量大，但再生困難，因而其使用逐漸不為人們看好，處理后廢水中含酚量遠達不到排放標準，需進行二級處理。所以活性炭在處理高濃度含酚廢水時受到了一定的限制。而大孔樹脂是內(nèi)部呈交聯(lián)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的高分子柱狀體，具有優(yōu)良的孔結(jié)構(gòu)和很大的比表面積，并具有良好的疏水性。試驗結(jié)果表明，一些大孔樹脂對水中酚類物質(zhì)的吸附量與活性炭相當，它對廢水中的酚類物質(zhì)可逆性好，對廢水中酚的吸附率可達95 %^-99%，酚類脫附回收率達95%以上?？捎肗aCl, NaOH再生，解吸率近100，可反復使用，且可回收酚類物質(zhì)，經(jīng)濟效益遠超過其它傳統(tǒng)方法「‘]。

1.1.2膜分離法

????膜分離技術(shù)是近幾十年發(fā)展起來的新型分離技術(shù)，具有低能耗、操作簡單、可回收有用物質(zhì)等優(yōu)點。膜分離法是利用膜的微孔進行過濾，利用膜的選擇透過性，將廢水中的某些物質(zhì)分離出來。其傳質(zhì)速率明顯提高，甚至可以實現(xiàn)溶質(zhì)從低濃度向高濃度的傳遞。使分離過程所需級數(shù)明顯減少[f2l。萬印華等人在用液膜法處理高濃度含酚廢水的研究中，以表面活性劑LMS-3及高效破乳器EC-2，進行了對多種高濃度含酚廢水處理的研究，取得了較為理想的效果。使用液膜分離技術(shù)，可有效地從高濃度廢水中回收酚，對含酚10000^-47000 mg/L的高濃度含酚廢水，內(nèi)相富集酚可達270 g/L以上，有很高的回收價值。液膜法處理高濃含酚廢水速度快，效率高，對含酚10000 mg/L左右的廢水經(jīng)二級液膜處理，亦可達到排放要求。

1.1.3萃取法

????萃取法主要是利用難溶于水的萃取劑與廢水接觸，使廢水中的酚類化合物在總水相轉(zhuǎn)移到溶劑相中，從而達到酚類物質(zhì)與水分離的目的。萃取法主要是萃取劑和污染物分子絡合，或是水中的污染物在載體的作用下透過很薄的膜層進入萃取內(nèi)相而凈化廢水，在處理污染料廢水方面有很好的效果，利用萃取法從廢水中分離提取污染物，對于水溶性好的染料，可先用電泳萃取法萃取染料，后用萃取方法進行溶劑再生;而對油溶性好的染料，則可先用萃取進行染料回收，再用電泳萃取方法進行溶劑再生[f}l。萃取過程中可能存在著有機溶劑的溶解和夾帶而流失到水相，造成二次污染。開發(fā)對污染物很好的選擇性無毒性萃取劑是萃取法的關(guān)鍵所在。氣提法是根據(jù)揮發(fā)性酚類化合物與水蒸汽形成共拂化合物，利用酚在兩相中的濃度差將酚水分離，從而使水得以凈化。高濃度的含酚廢水用氣提法處理，去除率在80 %^-85%。此種方法可回收酚，效率高，操作簡單，但對不揮發(fā)性酚不能使用。

1.2化學法

1.2.1濕式催化氧化法

????濕式空氣氧化法是在高溫高壓條件下，利用空氣作為氧化劑將廢水中的有機物氧化為CO:和H20方法。該法是在傳統(tǒng)的濕式氧化工藝中加入適宜的催化劑以降低反應的溫度和壓力，提高氧化分解能力，縮短反應時間[[4]。若配合使用HZOZv03等氧化劑，濕式氧化處理煤氣含酚廢水時，酚、氰、硫的去除率達100%，COD去除率達65%一90%。濕式催化氧化法雖對有機物的處理效率高，但由于在高溫、高壓下反應，設備要求高(要求耐高溫、耐高壓和耐腐蝕)，且催化劑的損耗大，因而研究適合于溫和反應條件下高效經(jīng)濟的催化劑是濕式催化劑法推廣應用中要解決的重要課題。

1.2.2光化學氧化法

????光化學氧化是近十幾年來發(fā)展迅速的先進氧化技術(shù)，它的反應條件溫和、氧化能力強、適用范圍廣，特別適用于難生物降解的有毒有機物的處理。目前研究較多是非均相半導體光催化氧化法兩大類。光催化氧化法可以使有機物完全礦化，效率較高，經(jīng)過一系列變化后產(chǎn)生氧化能力極強的OH,氧化各種有機物，???使之礦化為COZ。如用Ti0:半導體光催化氧化較低濃度的含酚廢水，在pH=4的環(huán)境下光解2h，可使酚的去除率達到100。但是該法還面臨許多問題，如光量子效率低、反應器的設計、哭啼催化劑的回收和固定化技術(shù)以及催化劑的污染與活化等問題都有待于進一步解決。而加入O}, H202,Fenton試劑等氧化劑與光一起作用的均相光氧化法，起氧化能力和光解速率都遠遠超過單純的半導體光催化氧化法，而且不存在催化劑的回收與固定、污染與活化等問題，因而是一種十分簡便的廢水處理技術(shù)，但對組成復雜的實際廢水，完全礦化則需要較長時間的光照及要消耗較大量的氧化劑[5-G]0

1.2.3超臨界水氧化法

????超臨界水氧化法是一種新型、高效的廢物處理技術(shù)，特別使用于高濃度、難降解有機物的處理。該法以超臨界水為介質(zhì)，利用水在超臨界條件下，不存在氣液界面?zhèn)髻|(zhì)阻力的特性，以提高反應速率，并通過氧化劑(空氣、氧氣和過氧化氫等)的作用。實現(xiàn)對污染物的氧化分解[f}l。國內(nèi)外的研究表明，超臨界水氧化法以及其他多種有機物的氧化降解是很有效的。超臨界水氧化法因反應迅速、氧化徹底而倍受關(guān)注，國外發(fā)達國家已建成中試及工業(yè)化裝置并投入運行，中國在這方面的研究仍處于起步階段。超臨界水氧化法由于在特殊的高溫、高壓狀態(tài)下反應，面臨的主要問題是反應材的腐蝕，對反應器材質(zhì)要求高、功耗大，因而在一定程度上限制了其工業(yè)化應用，研制長期耐高溫、耐腐蝕的反應器材質(zhì)是該法大規(guī)模工業(yè)化應用的關(guān)鍵。

1.3生物法

1.3.1厭氧一好氧處理法

????好氧或厭氧條件下生物降解有機物的能力都具有一定局限性，但采用厭氧一好氧組合工業(yè)，結(jié)果會有很大改善。采用厭氧一缺氧/好氧(A-A/O)工藝對焦化廢水進行處理，不僅可除酚，出水的COD與NHS-N均可達標，是對現(xiàn)有焦化廢水活性污泥法處理的一種有效改良。采用厭氧餛頂膜一好氧生物處理工業(yè)(即改進的A/O工藝)處理焦化廢水，在去除酚與氰的基礎傷，可大幅度降低COD, NH3-N等污染物，效果優(yōu)于好氧生物處理[sl0

1.3.2活性污泥法

????生物法中應用廣的首推活性污泥法，該法作為傳統(tǒng)的比較成熟的廢水生物處理技術(shù)，在水污染治理中發(fā)揮了重要作用，添加粉末活性炭的活性污泥法(PACT工藝)，能大大增強酚的去除效率，可使出水酚的濃度降至0.01 mg/L。在PACT工藝中，由于活性炭對難降解有機物及微生物的吸收，延長了微生物的接觸時間(相當于延長污泥齡)，增大了這些物質(zhì)的生物降解機會，因而PACT工藝對含酚廢水的去除效率比普通活性污泥法要高[f}_iol0

1.3.3酶處理法

????酶是一種高效專一的生物催化劑，自20世紀80年代起，開始了將酶技術(shù)用于廢水處理的研究。選用適宜的酶來催化降解含酚廢水已有報道，如用絡氨酸酶可以使苯酚得到100%的降解;用辣根過氧化物酶處理含酚330 mg/L廢水，酚去除率可達97%一99%。但水溶性酶屬一次性消耗，導致處理成本高，為此要解決的主要問題是降低成本、提高酶活性。

2展望

????由于含酚廢水水質(zhì)變化大，酚類物質(zhì)種類較多，處理含有不同酚類物質(zhì)的廢水時，應根據(jù)不同的性質(zhì)選擇合適的方法，不要時應將各種工藝優(yōu)化組合，以達到較好的處理效果。采用傳統(tǒng)單一的處理方法有時難以達到國家規(guī)定的排放標準，所以國內(nèi)外印染廢水處理技術(shù)的研究重點放在多單元技術(shù)的優(yōu)化組合。比如正在研究的ABR接觸氧化混凝沉淀、臭氧生化、中和水解酸化接觸氧化、厭氧好氧煤渣吸附等聯(lián)合工藝，可見生物處理解