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CWL-M威尼斯注册送28处理含酚废水的技术现状

编辑:管理员    发布时间:2016/5/30 10:49:45

CWL-M威尼斯注册送28处理含酚废水的技术现状

    含酚废水是化工工业生产中常见的高毒性、难处理废水,主要来源于煤化工、石油化工、苯酚生产及酚醛树脂厂等。例如,煤气化过程剩余氨水中含酚量达到4000~6800mg/L,煤焦油加工粗酚精制产生酚水浓度达到3000~4000mg/L。然而酚类化合物又是有机化工生产的基本原料,在化学工业中有着广泛的用途。因此,处理工业含酚废水,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的酚类物质,使其变废为宝。(CWL-M威尼斯注册送28处理含酚废水的技术现状)

    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,主要包括物理法、化学法、生物法和联合处理技术几大类。笔者总结了目前较常用的含酚废水治理技术,并对各种方法的应用前景和发展趋势做出了展望。1溶剂萃取法

    溶剂萃取法是目前最成熟的处理工艺,已广泛应用于工业含酚废水的治理上。该方法是利用难溶于水的萃取剂与废水接触,实现酚类物质的相转移。其优点在于设备投资少、占地面积小、操作方便、能耗低,同时能有效回收废水中的酚类物质,适用于高浓度含酚废水的治理。缺点则是萃取过程中返混严重,易造成溶剂损失和二次污染。(CWL-M威尼斯注册送28处理含酚废水的技术现状)

    萃取剂影响着萃取操作的效果以及萃取产物的质量、组成、分离程度,因此选择经济又高效的酚类回收和可再生萃取剂是含酚废水萃取技术的实施关键。目前工业上使用较多的传统型萃取剂有苯、重苯、N-503煤油、醋酸乙脂、异丙醚、苯乙酮、磷酸三丁酷(TBP)等。其中N-503是最常用的高效脱酚萃取剂,单级萃取率可达95 %以上。但萃取后的废水含酚量仍不符合排放标准,适合作为一级回收处理。欲使废水达到排放标准,须进行二级生化处理。而目前新研制开发的萃取剂如上海大学Z.Li等合成的N-辛酸毗咯烷(OPOD ) ,对苯酚的萃取性能更好,脱酚效率高,萃取分配比高达400以上。朱某等采用碳酸二甲酷DMC}30J对含酚废水进行萃取处理,也取得了较好的结果,并指出DMC是优良溶剂,在储运、使用中安全性高,毒性小,是值得推广的绿色溶剂。(CWL-M威尼斯注册送28处理含酚废水的技术现状)

  

    Chufen Y等以甲基异丁基酮(MIBK)作为萃取剂处理煤气化含酚废水,废水含酚量5000mg/L,CODcr值为20000mg/LpH10。工艺流程图如图2.1所示,待处理废水进入静态混合器,与来自新威尼斯注册送28网站的溶剂MIBK并流混合,萃取溶剂和废水体积比(相比)1:6,经萃取作用后,进入油水分离器静止24min,萃余液进入新威尼斯注册送28网站,再次经过多级逆流萃取。经处理后的废水总酚去除率超过93%, CODCr值也大幅度降低,去除率超过了80%。所用萃取剂可采用精馏法分离再生,满足循环萃取要求,同时能有效回收酚类物质。

随着络合萃取剂的研究开发,络合萃取技术已在工业含酚废水的治理上得到广泛应用。顾某等使用络合萃取剂为20%TBP一煤油溶液,与酚形成1:1的络合物,对酚浓度为300Um叭的碱渣废水单级萃取率超过90%,有效降低了碱渣废水对后续生化处理的冲击。化工部连云港研究院采用自行开发的新型萃取剂}[33}处理水杨酸生产中含酚量高达6000~12000mg/L的离心废水,萃取率高于99.5 %,反萃取率高于99%分配比达100以上,而且溶解度小,消耗量小,分层速度快。Xu等应用新型固定相络合萃取剂QH-1的研究结果显示,当相比为1:14:1,转速为2500~4000r/min,苯酚的单级萃取效率高于95%,分配系数高达108.6,用15%NaOH反萃再生效率可达99%,该法应用于单级或多级固定床中可以除去较宽浓度范围的含酚废水,具有操作范围广、容易再生、处理效果好等特点,是具有价格优势、高效、可靠的新型络合萃取剂。(CWL-M威尼斯注册送28处理含酚废水的技术现状)

1.2乳化液膜分离技术

    乳化液膜是1968年美国企业的华裔科学家发明的一种新型的分离技术。与溶剂萃取技术相比,乳化液膜技术具有选择性高、相传递面积大、分离效果好等优点,并可以实现萃取、反萃取一步完成的目的,适用于工业操作。由于液膜分离技术的应用前景非常广阔,因而受到世界各国科学家们的重视,研究成果层出不穷。(CWL-M威尼斯注册送28处理含酚废水的技术现状)

    20世纪70年代初期,Cussler成功研究出含流动载体的乳化液膜,使液膜的应用范围进一步扩大。M.Xiao[36)在近期的研究中采用硅胶液膜负载PDMS和氢氧化钠溶液,考察流速、酚浓度温度和pH四个因素对酚渗透率以及总传质系数(OMTC的影响,发现V=2.0 L/d, pH=13.0, T=50℃时对质量浓度高达5 OOOm叭的酚去除率大于95 % } OMTC达到了10"m/s,该研究也为液膜法在高浓度含酚废水处理研究上提供了新思路。2.2.1.3吸附法

    吸附法是一种传统的含酚废水处理方法,是利用比表面积较高的多孔吸附剂将废水中的酚类物质吸附回收。此方法的优势在于设备简单、操作方便、净化效率高、吸附量大、吸附选择性高等,但只适用于低浓度含酚废水的处理。按其使用的吸附剂不同可分为固体吸附法、树脂吸附法等。

  

    目前国内外使用较广泛的固体吸附剂有活性炭、活性碳纤维、磺化煤、粉煤灰、以及膨润土等。固体活性炭的吸附容量大,对高、低浓度含酚废水均有较好的去除效果,但其吸附剂的再生过程有一定困难。而活性碳纤维(ACF)相比于粉末或颗粒状活性炭,具有吸附容量大,吸附、解吸速率高,再生条件温和等优点,近年来在含酚废水处理中的应用研究逐渐增加。郭某等通过静态和动态试验对活性炭纤维吸附废水中的酚进行了研究,测定了吸附等温线,考察了活性炭纤维的用量、苯酚浓度,以及过柱流速对吸附性能的影响。结果表明,活性炭纤维对苯酚的动态吸附容量为256mg/g;随着活性炭纤维用量的增加,处理水稳定时间延长;苯酚浓度越高,穿透时间越短;过柱流速越大,穿透时间越短。(CWL-M威尼斯注册送28处理含酚废水的技术现状)

树脂吸附法是采用大孔径树脂作吸附剂,降低废水中的酚类有机物浓度。例如美国科学工编辑在20世纪}o年代研制的Amberlite XAD系列树脂,具有孔隙率高、吸附容量大、机械强度高等优点。国内目前也相继开发出H系列、GDX系列、NKA系列树脂,其性能已接近或超过国外产品。如谢某等在超临界条件下研究发现NKA-II树脂对苯酚有较强的吸附能力,同时能将废水中酚类化合物有效回收,降低能耗。图2.2为树脂吸附法处理含酚废水的典型工艺流程。

1.4蒸汽脱酚法

蒸汽脱酚法原理是利用含酚废水中挥发酚可与水蒸汽形成共沸混合物的特性,当挥发性酚的蒸汽压与水蒸汽的蒸汽压之和超过外界压力时,含酚废水就开始沸腾,并促进挥发酚由液态转入气态。同时,由于酚在气态中的平衡浓度大于酚在水中的平衡浓度,当含酚废水被加热至95~100℃时,使其从脱酚塔顶部向下喷淋,与从塔底向上流动的水蒸汽连续进行接触对流,废水中的挥发性酚马上转入到水蒸气中,从而达到含酚废水净化的目的。蒸汽脱酚法主要用于高浓度挥发酚的处理上,回收酚的质量好,不带进其他污染物。

1.5超声波降解法

    超声波是一种高频机械波,具有波长短、能量集中的特点。超声降解废水中酚类化合物主要源于声空化一液体中空腔的形成、振荡、生长、收缩至崩溃,及由此引发的物理、化学变化。液体声空化的过程是集中声场能量并迅即释放的过程。空化泡崩溃时,在极短时间内并且在空化泡周围的极小空间内,产生5000K以上的高温和大约5X10a的高压,温度变化率高达109K/s,并伴随强烈的冲击波及时速达400km的射流或两者同时出现,这就为在一般条件下难以实现或不可能实现的化学反应,提供了一种新的非常特殊的物理环境,开启了新的化学反应通道(as-as]。目前,一般认为超声降解酚类化合物有三个主要途径:高温热解、·OH自由基氧化以及超临界水氧化。国外学者Christian Peterier等研究了氯代苯酚、苯酚等的超声波化学降解过程,发现这些酚类化合物最终都被完全矿化为HCI ,H2O COCO2.(CWL-M威尼斯注册送28处理含酚废水的技术现状)

    尽管超声技术具有操作方便、高效、无污染或少污染的特点,是一项很有前景的水处理新技术。但目前国内外基础研究的报导并不多。对于实际应用,超声技术仍然存在效率低,成本高的问题。因此,还需要加强其降解机理和动力学研究,探讨超声波和其它处理方法相结合,如US/O ,US/H2O2等技术,使超声控制含酚废水波的优势得到更好的发挥

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