含酚废水处理方法详述

1、 一、气提及蒸馏气提法气提法是根据挥发性酚类化合物与水蒸气形成共沸化合物，利用酚在两相中的浓度差将酚水分离，从而使水得以净化。高浓度的含酚废水可用气提法处理，去除率在8085。此种方法可回收酚，效率高，操作简单，但对不挥发性酚不能使用。蒸汽脱酚原理是利用含酚废水中挥发性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，并促进挥发性酚由液态转入气态。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95100时，使其从脱酚塔顶部向下喷淋，与从塔底向上水蒸汽中，从而达到含酚废水净化的目的。然后，用浓度为815的氢氧化钠

2、碱液洗涤吸收蒸汽中的酚，含少量残酚的废水再输入电化学电解设备进一步脱酚处理后循环使用。据报道，俄罗斯研制的蒸汽脱酚和电化学电解脱酚组合式水处理工艺，可将高浓度含酚废水处理达到循环利用的水平。蒸汽脱酚过程中，该设备可将50000毫克升高浓度含酚废水，脱酚后达到15003000毫克升，脱酚率达9497；亦可将4020000毫克升的中、高浓度含酚废水，脱酚后达到1090毫克升，脱酚率达99559975。高浓度含酚废水经蒸汽脱酚处理后，水中仍含有一定量的酚，为进一步处理使废水净化达到循环利用的水平，在蒸汽脱酚后采用了电化学电解技术进行深度处理。电化学电解脱酚处理可将浓度为15003000毫克升的含酚废

3、水，脱酚后达00505毫克升，脱酚率达99989999。经电化学电解处理后的水清澈透明，可直接循环使用。二、萃取法2.1溶剂萃取法萃取法主要是利用难溶于水的萃取剂与废水接触，使废水中的酚类化合物在从水相转移到溶剂相中，从而达到酚类物质与水分离的目的。根据目前回收与处理含酚废水的技术水平和经济核算的结果，对于浓度高于1000m gL的高浓度含酚废水，采取溶液萃取工艺，不失为一种经济高效的处理方法。萃取法的实际应用表明，萃取剂及萃取设备的选定是至关重要的，这关系着废水处理的成本。正是以降低成本、提高效率为目的，萃取法不断得到发展。清华大学戴猷元教授等人经过多年的研究，开发出了Q Hl、Q H一2等

4、络合萃取剂，这种络合萃取剂能与苯酚定量反应，然后以N a o H溶液为反萃取剂进行反萃取，这时酚类化合物转化为酚钠而脱离溶剂相，回收酚钠后，萃取剂可循环使用，操作方便，处理费用低，有较好的社会效益与经济效益。在萃取器的选择上，他们选用了清华大学的专利产品H L离心萃取器。H L离心萃取器是一种集液一液混合与分离于一体的高效萃取设备，它的特点是两液相经强烈混合，在大于重力几百倍到几千倍的离心力场下，由于两相比重不同而分成两相，废水中的酚很容易地转到溶剂相，每台H L离心萃取器相当于一个理论级，工业上一般用34级萃取，3级反萃取。将两者结合用于处理含酚废水，经过34级萃取后，废水中酚浓度即可达到国

5、家排放标准，含酚溶剂经三级反萃取后可回收酚。目前，用Q H络合萃取剂对国内20多个厂家的含酚废水进行了试验，废水中酚含量为1475×104m gL，经三级萃取均可达到0.5m gL以下。对用蓖麻油生产癸二酸过程中的甲酚废水，采用Q Hl络合萃取剂处理也获得了成功。另有人采用新型高效萃取剂一H L E处理水杨酸生产中含酚量高达600012000m gL的离心废水，回收的酚钠用于水杨酸生产工艺，萃取剂H L E循环使用。结果表明，萃取剂HLE剂具有良好的萃取性能，萃取、反萃平衡速度快，萃取率达到995以上，反萃率达到99以上，分配比达100以上，而且溶解度小，消耗量小，分层速度快。而且目

6、前H L E已被多家水杨酸生产企业应用，用户反应良好。实践证明萃取剂H L E是一种优良的萃取剂，有广泛的应用前景。而尤子敬等人采用多塔对流法(即中分式萃取塔法)处理含酚废水的技术，使含酚废水的酚去除率达999。这项技术采用了高分配系数萃取剂803”液体树脂为萃取剂，萃取工艺流程采用能够实现对流萃取的中分塔和电萃取吸附组成的闭路循环流程。利用这项技术对含苯酚、甲酚及硝基酚等多种废水的试验研究表明：酚去除率都在999以上，一次处理即可达到国家规定的排放标准，处理效果好。这项技术具有非常好的环境效益和经济效益，它不仅可以使处理后的含酚废水达到国家规定的排放标准，同时还可以做到将废水中的有害物质酚回

7、收利用、变废为宝。使处理费用与回收价值相抵，做到处理废水不花钱。目前，这项技术已在全国范围内获得了普遍推广。该法采用的803”萃取剂分配系数高，萃取负荷大、溶解流失少、挥发损失小、化学性质稳定。且中分式萃取塔是一种高效的萃取装置，是实现多级对流萃取的理想设备，易于操作控制，并且处理能力大，占地面积小，萃取效率高。这项技术可以处理多种含酚废水，并且适于所要求的各种处理规模，使用范围广。溶剂萃取通常指物理萃取, 基本上不涉及化学反应的物质传递过程。溶剂萃取法回收含酚废水中酚类的一个关键环节是萃取剂的选择。目前我国多采用重苯油作萃取剂, 它在我国煤炭基地山西应用很广。其他萃取剂还有醋酸丁醋、汽油、粗

8、苯、硝基苯、二甲苯溶剂油、焦油洗油、异丙醚、N-503等。但现有的萃取剂分别存在着以下主要缺点萃取效能低（如粗苯对苯酚的萃取平衡常数仅23, 脱酚率仅为85%。）毒性大, 易造成二次污染如重苯油等易乳化,分离困难如焦油洗油来源少，价格高如（N-503, 异丙醚）。不过, N-503为国内普遍使用的性能较为优良的萃取剂之一。异丙醚由于具有较高的脱酚效率, 受到了国内外的重视。萃取脱酚工艺或设备是萃取脱酚的另一关键。萃取脱酚有很多不同工艺，如振动萃取、脉冲萃取、离心萃取、文氏管萃取和卧式串联萃取等。国内目前多采用脉冲筛板式萃取塔。2-1萃取塔脱酚工艺流程图。 萃取法的关键是选择台适的萃取剂，实用的

9、萃取剂应具备以下条件：(1)对酚类溶解度大，即分配系数大：(2)回收容易：(3)物理性质适宜：(4)具有化学稳定性：(5)来源方便，价格低廉，易于获得。2.2络合萃取法处理工业含酚废水技术 络合萃取法处理工业含酚废水技术解决了传统萃取方法难以达到排放标准的问题，取得了重要的进展。该项成果基于可逆络合反应萃取分离有机物稀溶液的基本原理，经过对二十余家工业含酚废水进行系统的工艺研究，开发出混合型络合萃取剂ABK及相应的除酚工艺。络合萃取法脱酚工艺分离因数高，操作简便，一般仅经过23收错流接触即可使残液含酚小于05ppm。通过对二十余家工厂不同类型含酚废水的工艺实验证明，ABK络合萃取剂除酚有普适性

10、。如某工厂水杨酸生产的含酚废水处理工程，两级错流残液含酚小于国家排放标准，而回收酚返回流程复用，年增利税25万元，节约支出84万元。基于对萃取剂N的氢键缔合溶剂化历程的分析，用N取代ABK中的A，采用络合萃取剂NBK对焦化类含酚废水的工艺实验表明，该工艺同样可以取得满意的处理结果。该成果解决了单一萃取操作不能达到国家排放标准的问题。其推广应用前景很好。相间发生的络合反应可以用下述简单的平衡式描述：溶质+n络合剂络合物 三、吸附法利用一些多孔吸附剂较高的比表面积表现出的较强的吸附性能将废水中的酚类物质吸附，吸附剂吸附饱和后可再生使用，酚类物质也可以回收利用。常用的吸附剂主要有活性炭、磺化煤、大孔

11、吸附树脂及有机合成吸附剂等。此种方法的最大优点是设备简单、操作方便、净化效率高、吸附量大及吸附选择性高等。活性炭吸附虽然吸附量大，但再生困难，因而其使用逐渐不为人们看好。磺化煤的吸附容量较小，处理后废水中含酚量远达不到排放标准，需进行二级处理。所以活性炭和磺化煤在处理高浓度含酚废水时受到了一定的限制。3.1交换树脂吸附法由于苯酚是酸性化合物，因此可以用离子交换技术将其从废水中除去，一般含量为100600mgL的含酚废水均可经济地用阴离子交换树脂进行回收，并同时达到净化水质的目的。离子交换树脂除酚的效果与离子交换树脂的形式、所含的官能团、树脂吸附的稳定性及pH值等均有关系。大孔树脂较其它两种吸附

12、剂有明显的优势，由于大孔树脂是内部呈交联网络结构的高分子珠状体，具有优良的孔结构和很大的比表面积，并具有良好的疏水性。试验结果表明，一些大孔树脂对水中酚类物质的吸附量与活性炭相当，它对废水中的酚类物质吸附可逆性好，对废水中酚的吸附率可达9599，酚类脱附回收率达95以上。可用N a C lN a O H再生，解吸率近100，可反复使用1000次以上，且可回收酚类物质。经济效益远超过其它传统的除酚方法。树脂吸附虽不失为净化酚类组成较简单、含量较低的废水的有效手段，但由于基础研究尚不成熟，吸附脱酚机理尚不太明确，仍需进一步研究和探索。最为主要的是其价格较为昂贵，难以广泛使用。3.2活性炭吸附法活性

13、炭纤维(ACF)与传统的颗粒状活性炭相比，炭含量高、比表面积大、微孔发达、孔径分布窄、吸附速度快、吸附能力强和再生容易等特点，兼有纤维的外形和特性。ACF表面含有多种基团，对含硫、磷和氧等元素的有机物有特别的吸附能力。苯酚既含有羟基，从理论上分析，活性炭炭纤维对苯酚具有良好的吸附性。有人采用活性炭纤维处理苯酚模拟废水结果表明，活性炭纤维对苯酚的吸附容量为2751m gg，吸附饱和的活性炭纤维用10的氢氧化钠溶液再生，重复使用3次，吸附效率无明显变化。A c F虽价格高，但吸附容量大，吸附剂再生速度快，循环使用寿命长，用量小，处理设备体积小。而且，用10氢氧化钠溶液再生，苯酚再生回收率可达693

14、。活性炭适用于处理较低浓度的含酚废水，对于芳香族、非极性、高分子物质尤为有效。活性炭处理的排放水中酚含量可1mg/L。活性炭从废水中脱酚的能力是一定的,最后达到饱和。从活性炭上脱酚是用化学再生法回收浓缩酚。在处理含酚废水时，一般都用颗粒状活性炭。吸附容器可设计为压力流式或重力流式，可以在错流或逆流情况下操作。活性炭吸附能力在0.090.4克酚/克活性炭之间变化。在确定采用活性炭作为酚类吸附剂之前。一般应进行以下试验活性炭是否能够使排放液达到规定的含酚浓度何种活性炭形式最为适宜是否要调节PH；估计活性炭用量和滞留时间在吸附力消耗循环过程中所产生的水流特征以及采用何种再生方法。因此，是很有使用价值

15、与发展前途的水处理吸附剂。吸附法是利用吸附剂的多孔性质将废水中的酚类物质吸附,吸附饱和后,再利用碱液、蒸汽或有机溶剂进行解吸脱附。由于“吸附”是用多孔固体从整体中进行选择分离特定组分，因此不同的脱酚吸附剂一般情况下只对特定种类简单组成的含酚废水有较好的吸附行为, 对于组成较为复杂的焦化原始含酚废水的处理尚未见报道。该法一般只用于废水排放前的处理。要使吸附脱酚法较为广泛地应用, 吸附剂需具备以下特点：（1）吸附容量大，价格便宜（2）容易解吸和再生（3）对不同酚类均具有较好的选择性。四、膜分离技术41 液膜分离技术液膜分离技术和溶剂萃取过程相似，也是由萃取与反萃取两个过程构成的。但是在液膜分离过程

16、中，萃取与反萃取是同时进行，一步完成的。其传质速率明显提高，甚至可以实现溶质从低浓度向高浓度的传递。使分离过程所需级数明显减少，大大节省了萃取剂的消耗量。万印华等人在用液膜法处理高浓度含酚废水的研究中，以表面活性剂LMs一3及高效破乳器Ec一2，进行了对多种高浓度含酚废水处理的研究，取得了较为理想的效果。使用液膜分离技术，可有效地从高浓度废水中回收酚，对含酚1000047000mgL的高浓度含酚废水，内相富集酚可达2709L以上，有很高的回收价值。液膜法处理高浓含酚废水速度快，效率高，对含酚10000mgL左右的废水经二级液膜处理，即可降到05mgL以下，而可直接排放；对于含酚高达47000m

17、gL左右的废水，经三级液膜处理，亦可达到排放要求。但是乳状液膜法需制乳、破乳等工序，工艺过程较复杂。用含有乳化剂、煤油与一定浓度的氢氧化钠溶液液制成油包水型乳化液, 前者为油相, 后者为水相, 将该乳化液在搅拌下分散于废水中,并形成许多浮珠, 在它内部包含着许多直径微米的氢氧化钠掖滴。在废水中微刁诫滴形成巨大的传质表面积, 因此, 具有很快的传质速度和很高的选择性。废水中的酚能溶于油相, 经膜迁移进人内水相形成酚钠, 酚钠不溶于油相, 故不能返回外水相, 从而达到酚在内水相富集的目的。反应后乳化液经破孚盼层, 油相可重新制乳回用, 水相可回收酚钠。液膜处理过程 制乳萃取破乳反应原理方程 与一般

18、方法相比，液膜法处理含酚废水具有简便快速、技术先进且较经济的优点。液膜的稳定性、破乳、溶胀等问题在理论上己基本解决，并出现了较好的提取、破乳装置，因此，液膜法的工业化普及应用是值得提倡的。42 膜蒸馏技术膜蒸馏是60年代出现的一种新型膜分离技术。当时由于受到膜材料及技术上的限制，蒸馏通量非常有限，一般仅lkgm2·h左右。进入80年代以来，由于高分子材料及制膜工业的迅速发展，可以获得空隙率达80，而膜厚仅50m的膜，同时由于对膜蒸馏机理模型更加深入的了解，人们对膜分离技术的兴趣越来越大。张风君等采用聚氟乙烯中空纤维膜，对含酚废水进行膜蒸馏处理回收，该方法可适用于不同浓度的含酚废水的处

19、理，在选定的条件下，可使污水中的酚降至50gm以下，以2 的NaOH溶液为吸收液，采用CO2气流处理NaOH吸收液，既可得到结晶苯酚。五、高级氧化处理技术5.1 化学氧化法 化学氧化法主要是利用一些氧化剂的强氧化性将水中的酚类物质氧化去除。常用的氧化法有空气氧化法、臭氧氧化法、氧系氧化法、电解法、光催化氧化法等。此种方法工艺简单，不会产生二次污染，但不能回收酚，氧化剂不能重复利用。 1.二氧化氯氧化法二氧化氯是一种易溶于水的黄绿色气体，具有强氧化性。其氧化能力是氯的2.63倍。二氧化氯在将水中的酚类物质氧化去除的同时不会形成副产物。二氧化氯氧化法处理含酚废水，操作方便简单，除酚后无有机氯存在，

20、且同时具有脱色、除臭、消毒作用。2.臭氧氧化法臭氧的氧化能力比氯强，能迅速而广泛地氧化分解水中大部分有机物。臭氧能增加水中溶解氧的浓度，降低COD和氨氮，并能去除水中的营养物质、悬浮固体和水的颜色。最先采用臭氧氧化法处理的工业废水是含酚和含氰废水，一般认为酚和臭氧的反应较快。由于臭氧具有极强的氧化能力，因此它能与许多物质发生反应，并且十分有效，但在臭氧投入有限的情况下，不可能完全有效地去除水中的微量有机物。在实际应用中臭氧投量太大又不经济，因此臭氧仅作为脱除低浓度的酚或作为最后净化处理。陈云华等人 研究了利用臭氧氧化去除水中酚类化台物结果表明，在室温条件下COD为2096mgL的苯酚去除率达6

21、9。臭氧去除酚类化合物的机理是气提和氧化，这些化台物去除的难易程度与分子结构有关，而去除率的大小与溶液pH值、温度和接触时间有关pH值高，氧化速度快，污染物去除率高，碱性条件对提高污染物的去除有利；温度越高氧化速度越快：通臭氧时间越长，臭氧投加量越大，污染物去除率越高。3.化学沉淀法化学沉淀法主要是将酚类物质形成溶解度更小的碳酸酯、磺酸酯或磷酸酯等除去。此法中也包括酚醛缩合法，即在适当的酸碱性条件下，调整酚醛摩尔比，将废水中的酚缩聚成低分子热塑性或热固性树脂。此法一般适合于处理高浓度的含酚废水。52湿式氧化法 湿式氧化法是在高温、高压下通入空气，使废水中的有机物直接氧化降解。在此基础上，加入适

22、宜的催化剂能有效降低反应的温度和压力，提高氧化分解能力，缩短反应时间。Ijn等用湿式氧化法处理高浓度含酚废水，当催化剂存在时，温度可降至150，压力降为05 MPa，同时加入H2氧化剂时，酚的去除率可达99。但由于湿式催化氧化法对设备要求高(耐高温、耐高压、耐腐蚀)，且催化剂的损耗大，因而需寻找适合温和反应条件下高效、经济的催化剂。53光催化氧化法 Ti02光学、化学性质稳定，无毒，价廉易得。利用Ti02粉末催化氧化研究的理想目标是能利用太阳能，大大提高光量子效率，降解各类废水中的有机污染物。Fenton试剂法常被用于深度处理含酚废水。该方法是在含有二价铁离子的酸性溶液中投加H2O2产生2种活

23、泼的氢氧自由基，从而引发和传播自由基链反应，加快有机物和还原性物质的氧化速度。与Ti02相比，它具有产生·0H迅速的优点。将uV引入Fenton体系，能提高·0H的产量和有机物的矿化程度，但uVFenton法处理高浓度有机废水的能力有限。张乃东等将草酸盐引入uVFenton体系，可有效提高对uV和可见光的利用率，进而提高对高浓度含酚废水去除效果。54 电催化氧化法 Korbahti等的研究结果显示，以Nacl溶液作电解质，在电流密度为614 mAcm2的情况下，20 min内即可使450 mg/l苯酚溶液中苯酚的去除率达78，超过40 min可完全去除苯酚溶液中的苯酚；当进

24、水中酚浓度为3 100 mgL、电流密度为547 mAcm2时，3 h内苯酚的去除率高达98。Fockedey等采用与涂覆钛基平板电极相同的方法，将掺sb的sn02涂覆在钛泡沫颗粒上，制成Ti-Sn02-sb2o2三维粒子电极处理苯酚废水，当电流密度为100Am2时，电耗为63 kA·hkg苯酚能耗仅为5 kW·hkg(COD)。能耗费用直接影响电催化氧化法处理含酚废水在实际中的应用，因此，研究热点主要集中在研制裔陛能的阳极和利用三维电极的电化学反应器，以大幅度降低废水的处理成本并提高处理效果旧。55超声波化学氧化法 超声波化学氧化法的原理是超声波辐射溶液，产生高温(>

25、;5 000 K)的空化气泡及强氧化性物质(如·0H)，使难降解有机物完全氧化降解。christian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Hcl、H20、C0和C02。与其他水处理技术相比，该法仍存在处理量少、费用高的问题，目前仍属探索阶段。5.6 超临界水氧化法超临界水氧化技术利用有机物和氧化剂在超临界水( 温度大于374，压力大于22MPa) 中完全互溶的特性，使有机物质发生类似于焚烧的完全氧化，生成CO2、H2O 等无害的小分子化合物。且由于不存在相间传质的限制，使反应彻底、迅速。超临界氧化法处理工业有机废水是由美国学者Modeu首先

26、提出的。在国外，此项技术受到了特别的重视，在国内，该项研究尚处于起步研究阶段。林春绵等对超临界水中苯酚的氧化分解进行初步的研究，为超临界氧化法处理有机废水的应用提供一些基础数据。超临界水氧化法由于在特殊的高温、高压状态下反应，面临的主要问题是反应器。5.7焚烧法当工业废水不仅含酚而且含多种高浓度有机污染物使酚的分离回收十分困难或不经济，特别是在有多余热量及便宜燃料的条件下采用焚烧法处理较为适宜。为达到完全燃烧，处理过程适于在800 l 000下进行，含酚废水在焚烧炉中通过燃料油或混合煤气进行焚烧。该方法投资单价比其它脱酚设备便宜，使酚类物质全部分解，并且维护简单。同时，该法耗热晕大，酚类物质不

27、能回收，焚烧炉内耐火砌体的耗损大。六、含酚废水的生化处理法 生化法是目前应用较普遍的含酚废水处理技术。生化法主要是利用微生物的新陈代谢作用，降解水中的酚类化合物，将其转化为无枫物以实现无害化的目的。生物法中主要以括性污泥法的处理效果较好。生化法具有应用范围广、处理能力大、设备简单和比较经济等特点。生化法处理受废水的pH值及酚含量等因素影响很大，操作条件要求较严格，且酚类物质不能回收。61 活性污泥法该法将空气连续鼓入曝气池的污水中，经过一段时间，水中即形成繁殖有巨量好氧性微生物的絮凝体活性污泥，活性污泥能够吸附水中的酚类物质，生活在活陛污泥上的微生物以酚类物质为食料进行新陈代谢，获得能量并不断

28、生长繁殖，酚类物质被去除废水得以净化。苯酚是一种生物毒性物质，既使在低浓度下对人体及微生物也有毒害作用，由于许多好氧菌及微生物可利用苯酚作为生长的碳源，因此活性污泥法是常用的除酚方法。但该法同时也存在运行管理要求高、对毒物承受能力低、不适应冲击负荷、曝气池容积负荷低、污泥产生量大等不足之处，对组成复杂、浓度较高的含酚废水处理效果不理想。因此，近年来在常规活性污泥基础上做了一些改进。除投加活性炭的改良工艺外，还有利用形成生物铁絮凝体的生物铁法，以及近年来开发的膜分离活性污泥法，这些改进工艺的处理效果均优于常规活性污泥法。62 生物流化床法 近年来，生物流化床在含酚废水的处理方面已呈现良好的发展前

29、景。生物流化床以砂、焦炭、活性炭一类的颗粒材料为载体，水流由下向上流动，使载体处于流化状态。在载体表面生长、附着生物膜，由于载体颗粒小，总表面积大，因此具有较大的生物量。由于载体处于流化状态，污水从其下部、左、右侧流过，广泛地和载体上的生物膜相接触，从而强化了传质过程，并且由于载体不停地流动，能够有效地防止其被生物膜所堵塞。生物流化床法可使反应器内生物膜保持高密度状态，在向反应器内曝气的同时使空气和生物膜保持良好的接触，从而提高处理效率。该法兼具活性污泥法和生物膜法的优点，是当今一种污水生物处理新技术。在生物流化床处理含酚废水过程中，脱氢酶衙陆越高，酚的去处负荷越大，反应器处理含酚废水的高效性

30、决定于反应器中载体表面生物膜量及其生化署陛。 综上所述，生物流化床具有BOD容积负荷高、处理效果好、效率高、占地少以及投资省等优点。在生物流化床法中出现的三相流化床生物反应器是将生物技术、化工技术及水处理技术有机结合的一种新型生化处理装置。它的特点是反应器结构简单、流体混合性能良好、低剪切、生物浓度高、传热、传质效果好加 生物膜颗粒的剧烈运动及碰撞，生物膜表面不断更新，因而具有单位体积负荷大、反应时间短、处理能力大、运行成本低、操作方便等优点。该装置可在节省曝气池、减少占地面积、降低设备制作与运行费用、节能的基础上，在高负荷条件下处理大量的含酚废水，并且丝状菌在此系统中不易交联成团，从而避免产

31、生污泥膨胀和丝状菌堵塞的现象。63 酶制剂处理法 酶是一种高效专一的生物催化剂，自20世纪80年代起，开始了将酶制剂技术应用于废水处理的研究。例如用辣根酶加过氧化氢处理含酚330mg/l废水，酚去除率可达97 99 ；用酪氨酸酶可以使苯酚得到100的降解。水溶性酶属一次性消耗,导致处理成本高。为降低成本、提高酶活性,酶的固定化技术将是该领域的研究重点。6.4固定化细胞技术 普通活性污泥法中微生物易流失、细胞对毒物的承受能力低。近十几年来,国内外开展了将固定化细胞技术用于废水处理的探索研究。2000年,朱柱等用红砖碎粒为载体固定脱酚菌,脱酚菌经固定后,反应速率增大,降解酚的能力大大增强。2000

32、年, KaiChleeLon等用Pseudomonasputida美国型技术49451构造的固相细胞膜反应器处理酚,可使浓度高达20003500mg/L的酚完全降解。日本石油公司开发部开发了以PVA(聚乙烯醇)凝胶为载体，固定生物催化剂(MCAT)的生物处理含酚废水技术 。PVA凝胶强度高，对微生物无害，密度与水相近，流动性好，氧透过率高，耐酸、碱性强。用于含酚废水处理时，酚类分解菌以高浓度固定在载体上，可实现高负荷、高效率运转，可节省占地，无需返回污泥，操作管理方便，也无需象活性污泥法那样需长期培养。MCAT耐用性好，活性可保持3年以上。该催化剂已应用于工业含酚废水的处理。装置处理能力为80

33、0 mad，将原水中酚浓度由300-350mgL降低到出水含酚25mgL以下。固定化细胞技术还处于研究阶段,要投入实际应用,还面临许多问题。对于高浓度的含酚废水来说，生物法的处理效果不是很好，但是随着生物新技术的发展，近来用生物法处理高浓度含酚废水也有一些报道。应用包埋法固定化微生物技术处理废水是废水处理的新技木。经固定化酶和固定化微生物普遍比未固定化的微生物性能好，稳定、降解有机物能力强、耐毒、抗杂菌，耐冲击负荷。应用包埋微生物法处理含酚废水国内外资料已有一些报道作为细菌的来源，多采用活性污泥培养驯化的方法而获得。有人用PVA(聚已烯醇)作包埋材料，加其他添加剂作混合载体直接对土壤中微生物进

34、行驯化包埋，用于处理中、高浓度含酚废水同样获得满意的解酚效果。通过大量条件实验，得出了包埋法固定土壤中微生物处理含酚废水的适宜条件。实验结果不仅可用于含酚工业废水的治理，对其他工业废水的治理研究也具有指导意义。七、综述总结（1）气提及蒸馏气提法：此种方法可回收酚，效率高，操作简单，但对不挥发性酚不能使用。（2）溶剂萃取法：此法具有操作范围广、容易再生、处理效果好等特点,是一个具有价格竞争优势、高效、可靠的新技术。（3）吸附法：此种方法的最大优点是设备简单、操作方便、净化效率高、吸附量大及吸附选择性高等。活性炭吸附虽然吸附量大，但再生困难，因而其使用逐渐不为人们看好。磺化煤的吸附容量较小，处理后

35、废水中含酚量远达不到排放标准，需进行二级处理。所以活性炭和磺化煤在处理高浓度含酚废水时受到了一定的限制。（4）液膜法：与一般方法相比，液膜法处理含酚废水具有简便快速、技术先进且较经济的优点。液膜的稳定性、破乳、溶胀等问题在理论上己基本解决，并出现了较好的提取、破乳装置，因此，液膜法的工业化普及应用是值得提倡的。（5）氧化技术：此技术可在较短时间内将有机物氧化降解为CO2 、H2O 及其他低分子无机化合物,去除效率高,氧化速度快,无二次污染,同时也避免了采用生物法处理时间长的缺点,今后仍将是研究的热点。（6）生化法：生化法处理量大、处理成本低、无二次污染,且其硬件设施和工艺流程均较成熟。可以预见

36、在今后较长的一段时间内,生化法仍将是含酚废水处理的主要方法。旨在提高生化处理效率的生物处理新工艺、新技术及生化预处理技术的研究将是一个重要的发展方向。综上所述，含酚废水浓度不同，处理方法也不相同。通常将质量浓度高于1000mgL的含酚废水称为高浓度含酚废水。而焦化厂、煤气厂、石油化工厂排出的废水中常含有较高浓度的酚处理这种高浓度的废水，常用的方法为溶剂萃取法。萃取法主要是利用难溶于水的萃取剂与废水接触，使废水中的酚类化合物在从水相转移到溶剂相中，从而达到酚类物质与水分离的目的。根据目前回收与处理含酚废水的技术水平和经济核算的结果，对于浓度高于1000m gL的高浓度含酚废水，采取溶液萃取工艺，

37、不失为一种经济高效的处理方法。因此本次设计年产200万吨焦化厂的含酚废水回收脱酚，将采用溶剂萃取脱酚的方法进行处理。八、溶剂振动萃取脱酚工艺流程煤干馏制气和气化制气的生产过程中排出的废水，都含有大量的酚类，有的还含有硫化物和氰化物等有害物质。含酚废水如不处理而直接排放，会产生严重的污染和危害。高浓度含酚废水的处理，一般应先进行萃取脱酚，使含酚量降低到200毫克/升左右，再进行生化处理，最终使排放的废水含酚两降到0.5毫克/升。废水处理一般有蒸汽法和溶剂萃取法。溶剂萃取法脱酚在目前被认为是较好的方法，其中又有离心萃取、脉冲萃取和振动萃取等方法，国内采用较多的是振动萃取法。由鼓风冷凝工段来的剩余含

38、酚氨水进入原料氨水槽进行澄清和脱除焦油，焦油沉积于槽底，自流入焦油接受槽，用送焦油泵抽送去鼓风冷凝工段。由焦油和酚精制等工段来的高浓度酚水在原料氨水槽与剩余含酚氨水混合，经氨水加热冷却器，加热到5055后进入萃取塔工作段下部。 氨水和溶剂油在萃取塔内由于比重差和振动筛板的分散作用，溶剂油被分散成极小的颗粒缓慢上升，氨水则连续缓慢下降，两相逆流接触，氨水中的酚被溶剂油萃取；脱酚的氨水自塔底流出，经氨水油水分离器分离出来夹带的油滴后进入氨水中间槽，然后用氨水泵连续抽出送往硫氨工段。含酚的循环溶剂油连续从萃取塔顶流出，进热水器。热水器中盛有7080的热水，含酚循环油在此破乳，然后流入三台串联的碱洗塔

39、。碱洗塔内盛有20%的碱液（装入量为工作段的一半），含酚油在碱洗塔内自下而上通过筛板与碱液接触，溶剂油含有的酚与碱反映生成酚钠盐。经碱洗再生的溶剂油由塔上部流出，去循环溶剂油槽再循环使用。当某碱洗塔内酚钠盐浓度合格后，将该塔与系统切断，静止两小时后，沉积于塔底的酚钠盐用泵抽出送往酚钠盐贮槽，再用泵抽送去焦油工段。从循环油泵出油管上引出约认为循环量23%的油送入再生釜进行复蒸。蒸馏柱留出物经冷凝冷却后进入油水分离器，分离出的油返回循环油槽，水则自流至氨水池。考虑到萃取塔可能要排出乳化物，设有带加热器的乳化物槽。乳化物在其中加热破乳，分出的油送去放空槽，以后入系统。根据油的损耗情况，定期往循环油系

40、统中补充新油。碱可直接用液态碱，也可用固态碱化成浓度为20%的液碱后贮入碱槽，用碱泵抽送至碱洗塔供碱洗再生用。管道放空液，循环油槽放出的酚钠盐及乳化物槽排出的乳化物等可流入地下放空槽，再用液下泵送往乳化物槽静止加热脱水后，送再生釜复蒸。九、萃取工艺设备萃取工艺包括混合、分离和回收三个主要工序。连续逆流萃取设备常用的有填料塔、筛板塔、脉冲塔、转盘塔和离心萃取机。 9.1脉冲筛板萃取塔脉冲筛板萃取塔分为三段，废水与萃取剂在塔中逆流接触。在萃取段内有一纵轴，由塔顶的偏心轮装置带动，作上下往复运动。上下两分离段断面较大，轻、重两液相靠密度差在此段平稳分层，轻液(萃取相)由塔顶流出，重液(萃余相)则由塔

41、底流出。9.2转盘萃取塔转盘萃取塔的构造在中部举取段的塔壁上安装有一组等间距的固定环形挡板，构成多个萃取单元。在每一对环形挡板的中间位置，均有一块固定在中心旋转轴上的圆盘。废水和萃取剂分别从塔上、下部切线引入，逆流接触。在圆盘的转动作用下，液体被剪切分散，其液滴的大小同圆盘直径与转速有关。调整转速，可以得到最佳的萃取条件。 转盘塔主要效率参数为：塔径与盘径之比为1.31.6，塔径与环形板内径之比为1.31.6；塔径与盘间距之比为28。 9.3离心萃取机离心萃取机的外形为圆形卧式转鼓，转鼓内有许多层同心圆筒，每层都有许多孔口相通。轻液由外层的同心圆筒进入，重液由内层的圆筒进入。转鼓高速旋转(15005000r/min)产生离心力，使重液由里向外，轻液由外向里流动，进行连续的逆流接触，最后由外层排出萃余相，由内层排出萃取相。萃取剂的再生(反萃)也同样可用离心萃取机完成。 萃取设备的计算主要是确定塔径和塔高，塔径取决于操作流速。 十、影响萃取脱酚效率的因素及操作制度10.1影响萃取脱酚效率的因素（1）氨水处理量。萃取塔氨水处