活性污泥法处理含酚废水
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含酚废水处理方法一、含酚废水的危害含酚废水主要来自石油化工厂、树脂厂、塑料厂、合成纤维厂、炼油厂和焦化厂等化工企业。
它是水体的重要污染物之一。
由于工业门类、产品种类和工艺条件不同,其废水组成及含酚浓度差别较大,一般分为酸性、碱性、中性含酚废水和挥发、非挥发性含酚废水。
酚类化合物是一种原型质毒物,所有生物活性体均能产生毒性,可通过与皮肤、粘膜的接触不经肝脏解毒直接进入血液循环,致使细胞破坏并失去活力,也可通过口腔侵入人体,造成细胞损伤。
高浓度的酚液能使蛋白质凝固,并能继续向体内渗透,引起深部组织损伤,坏死乃至全身中毒,即使是低浓度的酚液也可使蛋白质变性。
人如果长期饮用被酚污染的水能引起慢性中毒,出现贫血、头昏、记忆力衰退以及各种神经系统的疾病,严重的会引起死亡。
酚口服致死量为530mg/kg(体重)左右,而且甲基酚和硝基酚对人体的毒性更大。
据有关报道,酚和其它有害物质相互作用产生协同效应,变得更加有害,促进致癌化。
含酚废水不仅对人类健康带来严重威胁,也对动植物产生危害。
水中含酚含量达到10-6—2×10-6时,鱼类就会出现中毒症状,超过4×10-6—1.5×10-5时会引起鱼类大量死亡,甚至绝迹。
如果使用含酚废水灌溉农田,则会使农作物减产或枯死。
含酚废水的毒性还可抑制水体中其它生物的自然生长速度,破坏生态平衡。
毫无疑问,含酚废水排入水体或用于灌溉均需经过治理处理,使之符合达到国家要求的排放标准(见附表)。
附表:中华人民共和国水体中含酚浓度及含酚废水排放最高允许标准(单位:mg/人)海水地面水渔业水农田灌溉水生活饮用水工业含酚水0.005(一类) 0.001(一级)0.010(二类) 0.005(二级)0.005 1.0~3.0 0.002 0.500 0.050(三类)0.010(三级)二、含酚废水处理方法由于含酚废水的组成、酸碱性以及浓度的不同,处理方法也不一样,目前工业上处理含酚废水的方法一般分为物化法、化学法、生化法等三大类。
分享酚类产品生产废水工艺酚类产品生产废水是指在酚类产品生产过程中产生的含有污染物的废水。
其主要污染物包括酚类化合物、酸、碱、有机物等。
如果这些废水直接排放到自然环境中,将会对环境造成严重污染和破坏。
因此,对酚类产品生产废水的处理,不仅是保护环境,还是符合环保法律法规的重要措施。
目前,对酚类产品生产废水进行处理的主要工艺包括生物法、化学法、物理化学法、膜分离法等。
以下是对这些工艺的详细介绍。
一、生物法生物法是通过微生物将有机物分解为无机物、水和二氧化碳的过程,将污染物转化为无害物质。
生物法主要分为活性污泥法、曝气生物法、固定床生物法等。
1、活性污泥法活性污泥法是将含污染物的废水与活性污泥混合,利用微生物代谢将污染物进行生物降解,使其转化为无机物。
该法具有处理效率高、操作简单的特点,但对水质的稳定性要求较高。
曝气生物法是利用曝气器不断循环催化废水,通过曝气促进微生物代谢加速废水的降解作用。
该法操作简单、费用低、经济效益显著,可适用于酚类生产废水处理中。
固定床生物法是利用微生物在活性炭等固体介质上附着和生长,将污染物降解为无害物质的方法。
该法处理效率较高,由于微生物的固定,使得反应系统具有较强的抗冲击负荷的能力。
二、化学法化学法是利用化学反应,将污染物转化为无害物质的废水处理方法。
化学法一般可以分为氧化法、还原法等。
1、氧化法氧化法是通过添加氧化剂,将废水中的有机物氧化成二氧化碳和水的方法。
该方法对污染物的去除率较高,但也可能会形成次生污染物。
2、还原法还原法是将氧气还原成低价值化合物的方法。
该方法一般采用反应器,通过加入各种还原剂,将酚类物质转化为底物,使其成为无害物质。
1、吸附法吸附法一般采用活性炭、改性Zeolite等吸附剂,通过化学物质在固体表面的物理吸附使其固定,达到净化废水的目的。
该法具有果效快、去除率高的特点。
2、沉淀法沉淀法是将废水中的溶解性污染物转变为沉淀物的方法。
该方法一般采用化学药剂进行处理,将溶液中的离子扣凝成沉积,达到去除污染物的目的。
含酚废水工业处理方法酚类化合物毒性大、难降解,是一种原生质毒物,对一切生物个体都有毒杀作用。
酚类化合物是我国优先监测的持久性有机物。
含酚废水在我国水污染控制中被列为重点解决的有害废水之一。
目前含酚废水的处理方法主要有物理法、化学法、生物法。
1含酚废水的物理处理方法物理法对高浓度的含酚废水的处理效果比较明显,操作简单易行,在工业含酚废水的处理中得到广泛应用。
物理法主要包括吸附法、萃取法、液膜法。
1.1吸附法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、蒸汽或有机溶剂开展解吸脱附。
常用的吸附剂有磺化煤、活性炭、沸石、大孔树脂等。
磺化煤再生容易,但吸附容量较小,需开展二级处理,限制了它的广泛应用。
活性炭的吸附容量大,对高、低浓度废水都有较好的去除效果,但再生问题是制约其发展的关键。
大孔树脂有大量的孔穴和较大的比表面积,具有良好的疏水性,对酚类物质吸附可逆性好。
大孔树脂处理含酚量较低的废水己取得较好的效果,但由于吸附量有限,对于含酚量较高的废水处理效果明显下降。
吸附法脱酚率一般在80%左右,操作繁琐,消耗大,成本高,但设备简单,便于自行制造,一般于小规模的含酚废水的回收。
1.2溶剂萃取法溶剂萃取技术的关键是选择可再生萃取剂和经济高效的对酚类开展回收,常用萃取剂有MIBK、苯、醋酸丁酯、异丙醚等。
在选用萃取剂时,分配系数尽量高为好,在应用上还需考虑价廉易得,不溶或少溶于水,水中不乳化,溶剂蒸气分压小,化学稳定性强、对设备腐蚀性小,毒性小等。
鲁奇加压煤气炉制备煤气工艺生产过程中,会产生较多的含酚废水,含酚量>4000mg/L,COD>5000。
中煤**煤炭化工(集团)公司分别采用二异丙基醚和甲基异丁基酮作为萃取剂,萃取效果明显;采用甲基异丁基酮作为萃取剂的萃取效果更好,出水指标合格率可到达100%。
溶剂萃取法回收酚应用较广,是工业上常用的废水脱酚方法之一,它的优点是处理能力大、能有效地回收和利用废水中的酚类化合物,具有一定的经济效益;缺点是设备较复杂、工程投资高、处理后的废水酚含量难以到达排放标准,萃取剂价格昂贵,还易造成二次污染。
活性污泥法处理含酚废水【摘要】随着我国经济文化水平的不断发展,科学技术也得到了进一步的提高,科学研究成果的应用也越来越广泛,并且所取得的成效也越来越显著。
本文就以含酚污水的处理为例,简单的探讨了能够将其有效去除的方法,尤其是利用活性泥法。
除此之外,针对这一废水处理的方法本文还分析了这种方法的优势以及特点。
【关键词】间歇式活性污泥(SBR)法;食品生产废水;处理技术1.前言就我国目前科学技术的发展状况来看,这些技术的应用范围虽然广泛,但是主要集中在工业以及农业领域,当然,生活中的污水处理也会用到这些技术。
而且,在人们生活方式转变的同时,人们对于生活的质量也越来越高,随着而来的则是相关产业的发展。
而且,环境污染的问题也逐渐得到了人们的重视,因此,处理这些废弃污水的方法也就成为了人们最为关心的问题之一。
2.关于含酚废水的相关介绍酚类物质包括苯酚的取代物、多元酚、氯酚、硝基酚及苯氧基酸等。
酚的用途相当广泛,且用量与日俱增,含酚废水污染环境的程度日益严重,对人类造成的危害也日益加深。
酚类化合物属于芳香类化合物,是美国国家环保总署(EPA)列出的129种优先控制的污染物之一,含酚废水在我国水污染控制中被列为重点解决的有害废水之一。
酚类物质可以通过生物的外表皮或呼吸系统进入到体内。
酚类化合物在生物体内能够使细胞组织失去活,酚类化合物对水中的生物、农作物都有毒害作用,酚类废水的毒性还可以抑制水体中其它生物的自然生长速度,破坏生态平衡。
因此,开发出具有符合实际、能够工业化、处理酚类废水效果理想的工艺技术具有非常重大的现实意义。
目前,国内含酚废水的处理技术有物理法、化学法和生物法。
其中物化法包括焚烧法、萃取法、蒸汽法、吸附法等;化学法有化学氧化法、紫外氧化法、光化学氧化法、化学沉淀法、离子交换法、液膜法等;生物法包括活性污泥法、生物滤池法、接触氧化法等。
含酚废水处理技术的选择取决于含酚废水中酚浓度、CODcr值及其它因素。
一、焦化厂含酚废水处理1 焦化厂排出的含酚废水,大部分含酚浓度在2~12g/L ,其来源:(1)剩余氨水 70~75℃ 含酚1300~2500mg/L (2)焦油蒸馏 35~40℃ 含酚3000~4000mg/L (3)酚精制 60~70℃ 含酚8000~12000mg/L 2 一般进行二级处理第一级(预处理)将高浓度酚降到200~300mg/L 以下,再进行第二级处理,生化处理达到排放标准。
如需回用及特殊要求可采用活性炭吸附等三级处理。
3 预处理预处理有两种方法,一是萃取法,一是蒸馏法。
溶剂萃取法设备投资少、成本低、脱酚效率高,还可回收酚钠盐(好的经济效益),被广泛应用。
4 萃取脱酚萃取脱酚就是在含酚废水中加入一种选择性溶剂—萃取剂,使酚从废水中溶入萃取剂而达到分离目的(属传质) 5 两相间的分配系数(K )∵K=y x∴y =K xy —溶质在萃取剂中的平衡浓度 x—溶质的原溶液中的平衡浓度K 又代表萃取操作平衡曲线的斜率,K 越大,萃取能力越大。
6 萃取剂选择条件(1)溶剂选择性系数β=K AR AEx x 小于或大于1均可,但又取决于K 值,K 值越大分离效果越好;(2)溶剂回收应容易,一般在萃取器上部引出后到碱洗塔与NaOH 反应生成酚钠盐回收C 6H 5OH+NaOH C 6H 5ONa +H 2O(3)溶剂的物理性质应与被萃取物质的密度间有足够的差别。
要求:溶剂不易乳化、在水中溶解度小、蒸汽压低、毒性小、着火点高、易于再生、腐蚀性小;(4)溶剂的化学性质要求有化学稳定性,完全不与被分离的化学介质起化学反应,且有热稳定性。
7 各种脱酚剂的性能各种脱酚剂的性能见下表一般选用重苯溶剂油和5%N-503+95%煤油两种萃取剂。
如废水中不含其它杂质且要求回收酚时,也可选择高效萃取剂,如苯酚溶剂。
8 处理流程含酚废水9 技术经济指标(1)含酚废水量18m3/h(2)废水含酚量2100mg/L(3)处理后含酚量120mg/L(4)萃取剂5%N-503+95%煤油处理每吨废水的消耗指标主要工程材料指标工程投资约300万元(1989年)。
一、物理法1、萃取法由于酚类化合物是有机物,在水相与有机相的溶解度有较大差异,因此可以利用与水不互溶的有机萃取剂与含酚类污染物的废水混合,从而使酚类物质从水相转移至有机相中,以此实现酚类物质从水相中的脱除[8]。
目前萃取法的发展除了选取混合强度更高的反应器之外[9],选择、优化萃取剂也是一个重要方向,其中使用超临界流体进行反应萃取分离是目前萃取法研究的重要方向[1()]。
由于萃取剂一般都相对昂贵,因此萃取剂一般都需要回收利用。
但由于萃取过程中存在一些副反应、操作过程中也有一定的损失、溶剂会一定程度地溶解于水中,因此萃取法一般只用来处理回收较高浓度的苯酚废水,从而限制了其广泛应用。
2、蒸汽法蒸汽法用来脱除挥发酚也一种使用时间比较长的方法,主要是利用挥发酚能够与水蒸汽组成一种共沸物的物理特点,当两种物质的总蒸汽压大于外部的压力时,废液就会沸腾,同时挥发酚便会转变为气体。
在传统的蒸汽脱酚塔中,含酚废液喷淋塔顶端向下喷淋,而水蒸气则从下往上流动,两者进行逆流接触,从而使废液中的挥发酚转入气相中,达到脱除挥发酚的目标。
蒸汽法的优点是不使用昂贵的萃取剂、操作比较简便、处理量大、无后续污染,适合处理含挥发酚含量较高的酚类废水[li】,但其也存在蒸汽消耗大、设备体积大、废水处理不彻底的缺点。
3、吸附法比表面积大、具有多孔结构等特征的物质常常能吸附水体中的污染物。
科研人员使用具有以上特征的吸附剂处理酚类废水,在达到一定吸附量之后,再利用其他手段进行脱附,如通过加热脱附、溶剂脱附、蒸汽脱附等等。
目前使用最为广泛的吸附剂是活性炭吸附剂,其具有吸附总量大的特点,对高含酚量和低含酚量的酚类废水都有很好的吸附效果,但活性炭吸附法也存在着脱附能耗高、脱附产物难以利用等缺点[12]。
也有科研工作者探索使用其他更为廉价吸附剂进行吸附,如焦木素等[13]。
焦木素吸附污染物的能力与活性炭接近,生产原料来源广泛、成本低,可以实现废物再利用,是一种有前途的替代吸附剂。
活性污泥法处理含酚废水
活性污泥法的基本原理是利用活性污泥中的好氧菌及其他原生
动物对水中酚等物质进行吸附和氧化分解,把有害物质转变为稳定的无害物质。
其优点是设备简单,处理效果好,受气候条件影响小等;缺点是预处理要求高,运行开支较大。
采用序批式间歇活性污泥法(SBR)处理酚浓度为1050mg/L的废水,总曝气时间设定为6h,酚去除率可达80%以上,且对COD以及氨氮保持较高的去除率。
采用SBR工艺处理100~1000mg/L含酚废水时,将SBR分为填充、反应、处理和再生4个阶段,并分别考察了在填充阶段进行曝气和不曝气两种情况,发现曝气系统降解酚的反应时间少于不曝气系统,且效果更好。
以活性污泥法为基础的改进生物法为提高常规活性污泥法的处
理效率,改良工艺的应用是近年来生物处理技术发展的一个重要方向之一。
例如,添加粉末活性炭的活性污泥法(PACT工艺);在普通序列间歇式活性污泥法(SBR工艺)中投加粉末活性炭即PAC-SBR工艺;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。
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