處理酚類廢水的常用方法范文

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【關鍵詞】含酚廢水;處理技術;溶劑萃取;發展趨勢

1 前言

酚類物質包括苯酚的取代物、多元酚、氯酚、硝基酚及苯氧基酸等。酚的用途相當廣泛，且用量與日俱增，含酚廢水污染環境的程度日益嚴重，對人類造成的危害也日益加深。酚類化合物屬于芳香類化合物，是美國國家環保總署（EPA）列出的129種優先控制的污染物之一，含酚廢水在我國水污染控制中被列為重點解決的有害廢水之一。

酚類物質可以通過生物的外表皮或呼吸系統進入到體內。酚類化合物在生物體內能夠使細胞組織失去活，酚類化合物對水中的生物、農作物都有毒害作用，酚類廢水的毒性還可以抑制水體中其它生物的自然生長速度，破壞生態平衡。因此，開發出具有符合實際、能夠工業化、處理酚類廢水效果理想的工藝技術具有非常重大的現實意義。

2國內外含酚廢水處理技術的研究動態

目前，國內含酚廢水的處理技術有物理法、化學法和生物法。其中物化法包括焚燒法、萃取法、蒸汽法、吸附法等;化學法有化學氧化法、紫外氧化法、光化學氧化法、化學沉淀法、離子交換法、液膜法等;生物法包括活性污泥法、生物濾池法、接觸氧化法等。含酚廢水處理技術的選擇取決于含酚廢水中酚濃度、CODcr值及其它因素。為提高含酚廢水處理效果，可以將物理、化學和生物的方法結合起來。根據處理方式來劃分，含酚廢水污染控制技術分為回收技術和消除技術，對于高濃度（>20000mg/L）的含酚廢水采用回收技術;對于中等濃度或低濃度（<1000mg/L）的含酚廢水，采用一定的技術將其降解、消除是較好的治理辦法。

2.1 溶劑萃取法

萃取法工藝流程簡單，運行成本低，分離效果較好，同時又可以從廢水中回收部分有機物，萃取劑可重復使用等優點，是廢水處理常用的工藝技術。萃取法已經實現工業化處理含酚廢水。選擇經濟又高效的酚類回收和可再生萃取劑，是含酚廢水溶劑萃取技術的實施關鍵。溶劑萃取法關鍵工藝有兩個：一是將待分離的酚類廢水和萃取溶劑混合，酚類化合物被萃取劑中的絡合劑絡合而轉移到萃取相中;二是反萃取操作，即為了實現有價值酚類化合物回收和萃取劑的循環利用，將萃取劑進行再生處理。萃取劑影響萃取產物的質量、組成、分離程度以及萃取操作的效果。目前使用較多的傳統型萃取劑有苯、重苯、N-503煤油、醋酸乙酯、異丙醚、苯乙酮、磷酸三丁酯（TBP）等。國外一些技術專利商在處理生產裝置排放含酚廢水時，一般采用MIBK、異丙基醚等作為萃取劑，取得很好的效果，但萃取劑的價格較高，而且容易引入外來有機物雜質，造成二次污染。最新的萃取技術是基于可逆絡合反應萃取分離原理開發的含酚廢水處理技術，分離因數高、操作簡單，一般經過2～3級接觸即可使殘液中酚含量小于0.5mg/L。

2.2 吸附法

吸附法是一種傳統的含酚廢水處理方法。吸附法的原理是利用吸附劑自身具有的吸附性將廢水中有機污染物吸附在吸附劑的孔道表面上。當吸附劑達到飽和狀態時，再對吸附劑進行脫附處理，去除吸附在吸附劑表面的有機物。常用的吸附劑有固體活性炭、樹脂、沸石、活性碳纖維、磺化煤、膨潤土以及吸附樹脂等。實驗表明，活性炭的單位質量的比表面積最大，其吸附能力較其他吸附劑要強。吸附法處理有機廢水的工藝流程相對簡單、處理效果穩定、不增加其他的污染物，避免二次污染等特點，但由于吸附劑的孔道眾多、孔徑微小，容易出現堵塞現象，使再生的運行成本增加，導致總的廢水處理工程的運行費用增加等因素是阻礙吸附技術發展的主要原因。

2.3 生化技術

目前，生化處理方法是處理工業廢水應用最廣泛的處理方法之一，尤其是處理城市生活污水、易降解的有機廢水等。國內的絕大多數苯酚丙酮裝置的含酚廢水處理基本都采用生化法。生化法處理含酚廢水具有處理規模大、運行成本相對較低等優勢，但由于含酚廢水具有的毒害性能夠對微生物的生長有抑制作用，處理高濃度的含酚廢水時難以達到理性的去除效果。采用厭氧-好氧工藝對含酚廢水進行處理，不僅可以去除廢水中的酚類物質，出水的COD與NH3-N均可滿足國家的排放標準，是對現有活性污泥法處理技術很好的發展。

2.4 高級氧化法

化學氧化法是向含酚廢水中加入某些特定性質的化學藥劑，使酚類物質氧化降解。化學氧化法一般應用于處理廢水中酚的含量在1000mg/L以下。化學氧化法處理含酚廢水的優點在于處理流程簡單，處理效果好，反應時間短等。Fenton氧化法是應用最多的一類高級氧化法，它由H2O2和Fe2+的溶液混合而成，在Fe2+的作用下，H2O2分解出的?OH具有很強的氧化性。Fenton試劑可以在相對低的溫度、壓力等反應條件下，氧化分解廢水中的絕大多數有毒有害的，難以生物降解的有機污染物。隨著科學技術的進步和研究的進一步深入，通過向Fenton試劑中引入光輻射、電化學作用或是加入某種催化劑如草酸類的鹽，都能使H2O2分解產生更多的OH，使Fenton試劑的氧化能力有明顯的提高。

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摘要:

魯奇加壓氣化廢水中含有大量酚類化合物，分析酚類物質種類和含量對處理這類廢水有指導意義。通過將水樣溶于丙酮，使用無水硫酸鈉小柱除去丙酮溶液中水分的方法對水樣進行處理，前處理方法簡單方便。使用GC－MS定性分析水樣中酚類，并建立了8種酚類目標物的定量分析方法。結果表明，在0.2～20mg/L的范圍內線性良好，回收率在72%～105%之間，相對標準偏差(n=3)為1.4%～7.9%。該方法簡單可靠，適用于測定煤氣化廢水中酚類物質的含量。

關鍵詞:

廢水;酚類化合物;GC－MS;分析方法

現代煤化工項目中煤的氣化是重要的工藝，其中魯奇加壓氣化是比較成熟的氣化工藝。氣化產生的洗氣廢水含有酚氨等高濃度難降解有機污染物，這類廢水中的酚類化合物組成復雜，危害大，影響范圍廣。美國EPA的129項優先控制污染物中有11項是酚類化合物［1］，我國水中優先控制污染物黑名單中酚類化合物也有6項［2］。含酚廢水的處理是國內外煤化工行業中的重大課題之一［3］，分析酚水組成和含量對酚回收和廢水處理等工藝有參考和指導意義。目前酚類的常用測定方法有溴量法、分光光度法、氣相色譜法［4－6］，但存在著前處理復雜，測定流程繁瑣等問題。利用丙酮和水互溶的性質，將酚水樣加入到丙酮溶劑中，混合均勻后通過自制的無水硫酸鈉小柱除去水分，并使用丙酮洗脫，得到含目標物的丙酮溶液，直接進GC－MS分析。克服了傳統的液液萃取方法萃取效率不高，操作時間長，消耗較多有機溶劑等缺點。前處理方法簡單方便，可以對煤氣化酚水中主要的8種酚類物質同時檢測。

1實驗部分

1.1儀器與試劑島津GCMS－QP2010Ultra氣質聯用儀，色譜柱Rtx－5MS(30m，0.25mm，0.25μm)。丙酮(色譜純);無水硫酸鈉(分析純，使用前650℃灼燒4h);酚類化合物:苯酚、2－甲基苯酚、3－甲基苯酚、2，4－二甲苯酚、2，3－二甲苯酚、3，4－二甲苯酚、4－乙基苯酚、鄰苯二酚。

1.2GCMS分析參數GC參數:進樣口溫度為150℃，氦氣作載氣，流速為0.8mL/min，1∶5分流進樣，柱溫起始溫度為60℃，保持1min，5℃/min升至150℃保持2min。MS參數:EI離子源，Scan模式下掃描范圍m/z=35～250，溶劑延遲2.5min，掃描時間3～16min。SIM模式下質譜條件如表1所示。

1.3酚水樣品前處理為了將樣品中的酚類物質提取出來，采用直接將樣品與丙酮混合，再除去混合溶液中水分的方法。實際樣品為某煤制天然氣公司酚氨回收裝置入口酚水。由于樣品含酚類濃度較高，應少量取樣。取0.20mL樣品，加入到5mL丙酮中，混合均勻。使用自制的無水硫酸鈉小柱:在10mL注射器內部底層鋪一層玻璃纖維濾膜，加入2g經處理過的無水硫酸鈉，在上面再加一層玻璃纖維濾膜，用5mL丙酮沖洗小柱進行預清洗。將上述酚水混合溶液分次加入到小柱中，并用丙酮清洗小柱，定容至25mL，待檢測。上述步驟的目的是將水樣中的目標物轉移至有機溶劑丙酮中，并除去水分，同時稀釋了樣品。

1.4樣品定性分析煤氣化產生酚水中的酚類物質種類較多、含量復雜，用質譜檢測器對酚水樣進行定性。在Scan掃描模式下得到總離子色譜圖如圖1所示。通過對含量較高的8個目標物進行質譜譜圖對比，確定樣品成分。8個主要目標物組成及其保留時間如表2所示。

1.5定量分析在定性分析的GCMS方法基礎上建立SIM掃描方法，并配制8種酚類系列混合標準溶液，質量濃度別為0.2、1、5、10、20mg/L。以峰面積定量，得到標準曲線，如表2所示。

2結果與討論

2.1前處理方法的優化為使方法簡單可靠，對前處理方法進行了優化，參考實際樣品質量濃度范圍，配置了8種酚類物質的空白加標溶液，各種酚類化合物的質量濃度為200mg/L。對取樣量和無水硫酸鈉用量進行了優化，當所取水樣量＞0.4mL時，所需要的無水硫酸鈉較多，且峰形變寬嚴重，綜合考慮取樣量為0.2mL。分別使用1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5g無水硫酸鈉對樣品脫水，發現當無水硫酸鈉＜1.5g時，無法將水分脫除完全，使部分酚類物質無法轉移至丙酮溶劑中，且會有柱流失的現象，使用大于3.0g無水硫酸鈉時回收率降低，所以使用2.0g無水硫酸鈉。

2.2方法可靠性對空白水樣采用標準加入法，添加質量濃度為25、100、200mg/L，所得回收率和相對標準偏差如表3所示(n=3)。各目標物的加標回收率和相對標準偏差均良好，說明此樣品前處理分析方法可靠。

3結論

為了分析水樣中酚類物質，將水樣與丙酮溶劑互溶，使用無水硫酸鈉小柱除去樣品中水分，建立了丙酮提取水樣中酚類物質，氣相色譜質譜聯用儀同時檢測8類酚類物質的分析方法。該方法前處理方便快捷，可靠性好，適用于含酚廢水中酚類物質的測定。

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關鍵詞：煤化工 廢水 處理 活性污泥法 發展 分析

煤化工廢水是煤制焦炭、煤氣凈化及焦化產品回收過程中產生的高濃度有機廢水，屬于焦化廢水的一種。水質成分復雜，污染物濃度高。廢水中含有大量的酚類、聯苯、吡啶、吲哚和喹啉等有機污染物，還含有氰、無機氟離子和氨氮等有毒有害物質，污染物色度高，屬較難生化降解的高濃度有機工業廢水。對煤化工廢水的處理，單純靠物理、物理化學、化學的方法進行處理，難以達到排放標準，往往需要通過由幾種方法組成的處理系統，才能達到處理要求的程度。因此煤化工廢水的處理，一直是國內外廢水處理領域的一大難題。

一、煤化工廢水處理技術

1.煤化工廢水處理通常可分為一級處理、二級處理和深度處理。這里的一級、二級處理的劃分與傳統的城市污水處理的概念上有所不同，這里所述的一級處理主要是指有價物質的回收，二級處理主要是生化處理，深度處理普遍應用的方法是臭氧化法和活性炭吸附法。第一，煤化工廢水有價物質的回收。煤化工廢水中有機物質的回收一般指的是對酚和氨的回收，常用方法有溶劑萃取脫酚、蒸氨等。其主要包括以下兩方面的內容，（1）酚的回收。回收廢水中酚的方法很多，有溶劑萃取法、蒸汽脫酚法和吸附脫酚法等。新建焦化廠大都采用溶劑萃取法。對于高濃度含酚廢水的處理技術趨勢是液膜技術、離子交換法等。（1）氨的回收。目前對氨的回收主要采用水蒸氣汽提-蒸氨的方法。污水經汽提，析出可溶性氣體，再通過吸收器，氨被磷酸氨吸收，從而使氨與其他氣體分離，再將此富氨液送入汽提器，使磷酸氨溶液再生，并回收氨。

二、煤化工廢水處理方法

1.煤化工廢水在進行出處理前根據不同的水質特點設置調節池以調節水質水量，設置隔油池或氣浮池進行除油，經以上的與處理后可采用下面的方法進一步進行處理。第一，活性污泥法。活性污泥法是采用人工曝氣的手段，使得活性污泥均勻分散并懸浮于反應器中和廢水充分接觸，并在有溶解氧的條件下，對廢水中所含的有機底物進行著合成和分解的代謝活動。在活動過程中，有機物質被微生物所利用，得以降解、去除。同時，亦不斷合成新的微生物去補充、維持反應器中所需的工作主體——微生物（活性污泥），與從反應器中排除的那部分剩余污泥相平衡。活性污泥法處理的關鍵是保證微生物正常生長繁殖，為此須具備以下條件：一是要供給微生物各種必要的營養源，如碳、氮、磷等，一般應保持BOD5：N：P=100：5：1（質量比）。煤化工廢水中往往含磷量不足，一般為0.6～1.6mg/L，故需向水中投加適量的磷；二是要有足夠氧氣；三是要控制某些條件，如pH 值以6.5～9.5、水溫以10～25℃為宜。另外應將重金屬和其他能破壞生物過程的有害物質嚴格控制在規定范圍之內。

2.第二，生物鐵法。生物鐵法是在曝氣池中投加鐵鹽，以提高曝氣池活性污泥濃度為主，充分發揮生物氧化和生物絮凝作用的強氧化生物處理方法。工藝包括廢水的預處理、廢水生化處理和廢水物化處理三部分。預處理包括重力除油、均調、氣浮除油；生化處理過程包括一段曝氣、一段沉淀、二段曝氣、二段沉淀；物化處理工藝流程包括旋流反應、混凝沉淀和過濾等工序。在生物與鐵的共同作用下能夠強化活性污泥的吸附、凝聚、氧化及沉淀作用，達到提高處理效果、改善出水水質的目的。生物鐵法的生產運行工藝條件包括：營養素的需求、適量的溶解氧、溫度和pH 值控制、毒物限量及污泥沉降比等。

3.炭—生物鐵法。目前，國內一些廠家的處理裝置由于超負荷運行或其他原因，處理后的水質不能達標，炭—生物鐵法是在原傳統的生物法的基礎上再加一段活性炭生物吸附、過濾處理。老化的活性炭采用生物再生。該工藝流程簡便，易于操作，設備少，投資低。由于炭不必頻繁再生，故可減少處理費用。對于已有生物處理裝置處理水后不符合排放標準的處理廠，采用炭—生物鐵法進一步處理以提高廢水凈化程度也是一種有效的方法。

三、高新技術處理煤化工廢水的研究

1.目前，國內在處理煤化工廢水的新技術主要有以下幾種

第一，新物化法。新物化法是指在常溫下利用廢水中有害物質與專門為處理廢水而開發的藥劑（污水靈）發生反應，經過4 次不同加藥處理過程和處理設施，最終實現COD、BOD、NH3-N、SS 均達到排放要求。該技術最大的缺陷是廢水中有毒有害物質只是形態的轉移，另外該技術的成熟性還需要經工程實踐的考驗。

2.HSB法處理焦化廢水。HSB是高分子均群的英文縮寫。目前國內初步試驗得出以下結論：HSB耐受廢水中有毒有害物質性好；處理后污泥少、出水色度好；加堿量為傳統方法的1/3～1/5，運行費用較低，但對種菌特性，生存條件、凈化功能尚未完全了解，有待進一步研究與實踐。

四、煤化工廢水深度處理

1.經過酚、氨回收，預處理及生化處理后的煤化工廢水，其中大部分污染物質得到了去除，但某些主要污染指標仍不能達到排放標準，因此需要進一步的處理——深度處理，來使這些指標達到排放標準。第一，活性炭吸附法。煤化工廢水經以上步驟處理后COD的去除率效果不是很理想，出水濃度較大，有時高達601mg/L左右，很難達標排放，為使廢水達標排放，可使用活性炭降低廢水中COD 的濃度。廢水處理中活性炭吸附主要對象是廢水中用生化法難以降解的有機物或用一般氧化法難以氧化的溶解性有機物，包括木質素、氯或硝基取代的芳烴化合物、雜環化合物、洗滌劑、合成燃料、除萎劑、DDT 等。當用活性炭吸附處理時，不但能夠吸附這些難分解有機物，降低COD，還能使廢水脫色、脫臭。因此吸附法在廢水的深度處理中得到了廣泛的應用。

2.其次，混凝沉淀法。混凝是給水處理中一個重要的處理方法。混凝法可以降低廢水的濁度、色度，去除多種高分子物質、有機物、某些重金屬毒物和放射性物質等，去除導致富營養化的物質如磷等可溶性無機物，并且它能夠改善污泥的脫水性能。具有設備簡單，操作簡便，便于運行，處理效果好的優點；缺點是運行費用高，沉渣量大。

參考文獻

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關鍵詞:煤化工;企業廢水;處理技術;研究進展

中圖分類號:X784 文獻標識碼:A 文章編號:1008－021X(2016)11－0155－02

煤炭資源是我國重要的能源之一，而且我國煤炭資源的儲量居世界前列。隨著我國社會經濟的發展，煤資源的消費結構和方式也發生了較大的變化，但是還存在煤炭利用效率不高的現象，加劇了環境污染的現象。煤化工技術是指以原煤為原料，采用化學等方法等技術措施，使煤炭轉化為氣態、液態和固態的產品的過程［1］。煤化工所涉及的產品眾多，提升了煤炭的利用效率，是推動煤炭能源高效利用的重要途徑。但是，煤化工企業的發展，卻帶來了水污染的問題，煤化工企業用水量大，產生的廢水成分復雜，而且毒性大，若不進行有效的處理，對周圍環境將造成嚴重的損害，此外，還會造成水資源的浪費，在一些缺水地區，既不經濟也不合理。因此，研究和開發科學高效的煤化工廢水處理技術，不僅能夠促進煤化工行業的發展，減少環境的污染，而且能夠最大限度的利用水資源。

1煤化工企業廢水的特點

煤化工企業產生的廢水水量大、成分復雜，按來源可分為焦化廢水、氣化廢水和液化廢水。焦化廢水是在煤焦化的過程中產生的廢水，主要產生于煉焦用水、煤氣凈化、產物提煉等過程中［2］。該類廢水的特點是，水量大、COD和氨氮濃度高，而且廢水中含有長鏈、雜環化合物，此外還有苯、酮、萘等一些多環化合物，該類物質難以生物降解，而且具有致畸、致癌特性。氣化廢水是煤氣化過程中獲得天然氣或者煤氣過程中產生的廢水，主要含有洗滌污水、冷凝廢水和蒸餾廢水等。該類廢水的主要特點是COD、氨氮、酚類、油類等污染物濃度高，此外，廢水中的一些物質對微生物的生長具有毒害和抑制作用。液化廢水時在煤進行液化生產過程中產生的廢水，該類廢水的特點是污染物含量高，無機鹽含量低。

2煤化工企業廢水的處理技術

2．1預處理技術

煤化工產生的廢水中酚和氨的含量較高，此外還有油類物質，經過預處理，這些物質可被回收利用，而且還能降低對后續處理工藝的污染負荷，使污水處理系統更為穩定。2．1．1脫酚煤化工廢水中所含有的酚，可利用具有高比表面積的吸附材料進行脫酚處理，當吸附材料吸附飽和后，在利用有機溶劑或蒸汽對吸附劑進行解脫再生［3］。常用的吸附材料有改性的膨潤土、活性炭以及大孔的吸附樹脂。天然的膨潤土在其表面具有親水性的硅氧結構，對水中有機物的吸附性差。因此，在利用膨潤土作為吸附劑時通常對其進行改性在加以利用。有研究者對天然的膨潤土和經過改性的有機膨潤土的脫酚性能進行了研究，結果表明改性后的膨潤土吸附活化能更大，達到平衡的時間較小，吸附酚的量更大。活性炭也是常用的吸附劑之一，活性炭的具有高比表面積、表面的孔結構發達，而且價格相對低廉。因此，在煤化工廢水脫酚處理中常用活性炭為吸附劑。有研究者利用活性炭吸附濃度為60mg/L的苯酚，在溫度為30℃，pH值為6．0的條件下，苯酚去除率為86%。還有研究者采用活性炭纖維來作為煤化工廢水脫酚的吸附材料，該材料具有吸附和解吸速度快，再生條件好的優點。隨著高分子材料技術的發展，新型的吸附材料展現出了更為優越的吸附性能，例如大孔吸附樹脂的應用，大孔吸附樹脂與吸附物質之間靠范德華力來吸附，其表面還有巨大的比表面積，相比活性炭等吸附材料，它具有空分布窄，容易解脫等優點。2．1．2除油煤化工企業產生的廢水中含有一定的油類，油類物質將會黏附在菌膠團的表面，進而阻礙了可溶性有機物進入到微生物的細胞壁，從而影響了生物處理工藝的效果，因此在進入生化處理單元前應對煤化工廢水進行出油，以提高后續的處理效果。通常情況下，生化處理廢水要求進水中含油量需小于50mg/L。在煤化工廢水的油類物質通常采用隔油池和氣浮法來進行控制［4］。2．1．3蒸氨煤化工廢水氨氮的濃度很高，主要來源于煤制氣反應中高溫裂解和煤制氣反應剩余的氨水。高濃度的氨氮，在進行生化處理過程中會抑制硝化細菌的活性，進而導致生活處理工藝處理效果不佳，不能保證出水氨氮達標。目前脫氨的過程主要采用水蒸氣汽提法，將煤化工產生的廢水中通入大量的高溫蒸汽，使其充分的接觸，以此將廢水中的氨氮進行吹脫，這樣可以有效的降低廢水中氨氮濃度。吹脫出的氨氮在經過分離、蒸餾等步驟進行回收再利用。

2．2深度處理技術

煤化工廢水中污染物濃度極高，成分復雜，而且難以降解。煤化工廢水經過預處理后COD、氨氮等污染物的濃度得到了一定程度的降解，而難降解有機物在生化處理過程中幾乎沒有被降解，因此經過生化出后還需對其進行深度處理，進而滿足出水的排放標準。目前在煤化工廢水處理中應用最多的深度處理技術是高級氧化技術，主要有臭氧氧化技術、非均相催化臭氧氧化技術、超臨界水氧化技術、光催化氧化技術等［5］。2．2．1臭氧氧化技術臭氧是一種強化劑，其氧化過程有兩種途徑，一種是直接通過分子臭氧氧化，另一種是間接的通過臭氧分解并生成羥基自由基來進行氧化［6］。臭氧氧化技術可以降低煤化工廢水中的COD，同時還能夠降低水中的色度和濁度，同時在該過程中不產生二次污染。有研究表明，在內循環的反應器中，利用臭氧對煤化工廢水進行深度處理，COD的去除率可到40%～50%，其中對酚類和雜環類有機物效果最好。隨著對臭氧氧化技術的深入研究發現，臭氧在單獨使用過程中，有機物和臭氧反應后通常會生成醛和羧酸，而這兩種物質不能再和臭氧繼續反應，進而限制了臭氧的礦化作用，降低了臭氧的處理效果。因此，研究者采取了其他的措施以提高臭氧的氧化作用，有研究者采用UV與臭氧聯用來進行廢水的處理，結果表明臭氧的氧化能力比單獨使用時提高了10倍以上，極大地改善了臭氧的氧化能力。2．2．2非均相催化臭氧氧化技術非均相催化臭氧氧化技術是建立在臭氧氧化的基礎之上的一類新型的高級氧化技術，是臭氧在特定的催化劑作用下產生高效的羥基自由基對有機物進行氧化分解，主要使用的催化劑有金屬氧化物、金屬改性的沸石、活性炭等［7］。目前研究最多的是金屬氧化物，例如Al2O3、TiO2等。此外，影響其氧化效果的因素還有pH值和溫度。pH值主要是影響OH的產生，pH值升高有助于提高OH的產生，進而提高氧化能力。在催化氧化過程中，催化劑不僅起到催化的作用，而且還具有吸附作用，pH值的變化將影響金屬氧化表面的電荷的轉移，進而影響了對有機物的吸附能力。2．2．3超臨界水氧化技術超臨界水氧化技術是利用水在超臨界狀態下，具有非極性有機溶劑的性質，進而對有機物進行氧化分解的技術。該技術具有反應效率高，處理徹底。反應器結構簡單等優勢，但是由于超臨界狀態的水具有嚴重的腐蝕性，無機鹽在反應過程中會結晶析出，進而導致設備和管道堵塞等問題，最終提高了超臨界廢水的處理成本，影響了工業化應用的進程。2．2．4光催化氧化技術光催化氧化技術是利用半導體材料，在紫外光照射下將吸附于材料表面的氧化劑進行激發，進而產生具有強化性能的羥基自由基，然后利用羥基自由基對有機物進行氧化分解。TiO2是應用最多的光催化劑，有研究者利用光催化技術處理模擬的苯酚廢水，結果表明，TiO2的投加量為2g/L、pH值為3，光照2．5h的條件下，苯酚的去除效果最佳，可達到96%。TiO2光催化技術對難降解有機物的處理效果十分顯著，但是現階段還未能應用于煤化工廢水的處理中，原因在于該催化劑不能充分的利用太陽能，反應器設計難以符合實際的應用。相信隨著技術的發展，這些問題終將會被解決，給煤化工廢水處理技術帶來新的突破。

3結語

煤化工技術給煤炭資源的利用帶來了新的發展方向，提高了煤炭的利用效率。但是煤化工企業產生的廢水又給我們提出了一個新的難題，由于其水量大，污染物濃度高，而且成分復雜，毒性大，單一的處理技術根本不能滿足要求。建議企業和研究機構在結合實際工程的前提下，加大對煤化工廢水處理技術的研究，努力及早實現處理效率高、環境友好的廢水處理技術，以帶動煤化工行業向著更高的方向發展。

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［6］張志偉．臭氧氧化深度處理煤化工廢水的應用研究［D］．哈爾濱:哈爾濱工業大學，2013．

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傳統的煤化工是以低技術含量和低附加值產品為主導的高能耗、高排放、高污染、低效益、即“三高一低”行業，這種對資源過度消耗、嚴重污染環境、粗放的不可持續的發展方式己難以為繼。為此，必需適時加速轉變煤化工的發展方式，著力推進現代煤化工的發展。

煤化工企業排放廢水以高濃度煤氣洗滌廢水為主，含有大量酚、氰、油、氨氮等有毒、有害物質。綜合廢水中CODcr一般在5000mg/l左右、氨氮在200~500mg/l，廢水所含有機污染物包括酚類、多環芳香族化合物及含氮、氧、硫的雜環化合物等，是一種典型的含有難降解的有機化合物的工業廢水。廢水中的易降解有機物主要是酚類化合物和苯類化合物；砒咯、萘、呋喃、瞇唑類屬于可降解類有機物；難降解的有機物主要有砒啶、咔唑、聯苯、三聯苯等。

目前國內煤化工廢水處理方法主要采用生化法，生化法對廢水中的苯酚類及苯類物質有較好的去除作用，但對喹啉類、吲哚類、吡啶類、咔唑類等一些難降解有機物處理效果較差，使得煤化工行業外排水CODcr難以達到一級標準。

同時煤化工廢水經生化處理后又存在色度和濁度很高的特點（因含各種生色團和助色團的有機物，如3-甲基-1,3,6庚三烯、5-降冰片烯-2-羧酸、2-氯-2-降冰片烯、2-羥基-苯并呋喃、苯酚、1-甲磺酰基-4-甲基苯、3-甲基苯并噻吩、萘-1,8-二胺等）。

因此，要將此類煤氣化廢水處理后達到回用或排放標準，主要進一步降低CODcr、氨氮、色度和濁度等指標。

煤化工廢水處理方法

煤化工廢水治理工藝路線基本遵行“物化預處理+A/O生化處理+物化深度處理”，以下做簡單介紹。

1物化預處理

預處理常用的方法：隔油、氣浮等。

因過多的油類會影響后續生化處理的效果，氣浮法煤化工廢水預處理的作用是除去其中的油類并回收再利用，此外還起到預曝氣的作用。

2生化處理

對于預處理后的煤化工廢水，國內外一般采用缺氧、好氧生物法處理（A/O工藝），但由于煤化工廢水中的多環和雜環類化合物，好氧生物法處理后出水中的COD指標難以穩定達標。

為了解決上述問題，近年來出現了一些新的處理方法，如PACT法、固定床生物膜反應器（FBBR）、厭氧生物法，厭氧－好氧生物法等：

1）、改進的好氧生物法

（1）PACT法

PACT法是在活性污泥曝氣池中投加活性炭粉末，利用活性炭粉末對有機物和溶解氧的吸附作用，為微生物的生長提供食物，從而加速對有機物的氧化分解能力。活性炭用濕空氣氧化法再生。

（2）固定床生物膜反應器（FBBR）

FBBR技術可應用于高濃度煤化工廢水的處理，也可應用于后續的深度處理回用單元。

2）、厭氧生物法

一種被稱為上流式厭氧污泥床（UASB）的技術用于處理煤化工廢水。該法所用的反應器是由荷蘭的G.Lettinga等于1977年開發成功的，廢水自下而上通過底部帶有污泥層的反應器，大部分的有機物在此被微生物轉化為CH4和CO2在反應器的上部。設有三相分離器，完成氣、液、固三相的分離。

另外，活性炭厭氧膨脹床技術也被用于處理煤化工廢水，該技術可有效地去除廢水中的酚類和雜環類化合物。

3）、厭氧－好氧聯合生物法

單獨采用好氧或厭氧技術處理煤化工廢水并不能夠達到令人滿意的效果，厭氧和好氧的聯合生物處理法逐漸受到研究者的重視。

煤化工廢水經過厭氧酸化處理后，廢水中有機物的生物降解性能顯著提高，使后續的好氧生物處理CODcr的去除率達90%以上。其中較難降解的有機物萘、喹啉和吡啶的去除率分別為67%，55%和70％，而一般的好氧處理這些有機物的去除率不到20％。采用厭氧固定膜－好氧生物法處理煤化工廢水，也得到了比較滿意的效果。

3深度處理

煤化工廢水經生化處理后，出水的CODcr、氨氮等濃度雖有極大的下降，但由于難降解有機物的存在使得出水的COD、色度等指標仍未達到排放標準。因此，生化處理后的出水仍需進一步的處理。深度處理的方法主要有混凝沉淀、固定化生物技術、吸附法催化氧化法及反滲透等膜處理技術。

1）、混凝沉淀

沉淀法是利用水中懸浮物的可沉降性能，在重力作用下下沉，以達到固液分離的過程。其目的是除去懸浮的有機物，以降低后續生物處理的有機負荷。

在生產中通常加入混凝劑如鋁鹽、鐵鹽、聚鋁、聚鐵和聚丙烯酰胺等來強化沉淀效果，此法的影響因素有廢水的pH、混凝劑的種類和用量等。

2）、固定化生物技術

固定化生物技術是近年來發展起來的新技術，可選擇性地固定優勢菌種，有針對性地處理含有難降解有機毒物的廢水。

經過馴化的優勢菌種對喹啉、異喹啉、吡啶的降解能力比普通污泥高2－5倍，而且優勢菌種的降解效率較高，經其處理8h可將喹啉、異喹啉、吡啶降解90%以上。

3）、高級氧化技術

由于煤化工廢水中的有機物復雜多樣，其中酚類、多環芳烴、含氮有機物等難降解的有機物占多數，這些難降解有機物的存在嚴重影響了后續生化處理的效果。

高級氧化技術是在廢水中產生大量的HO.自由基HO.自由基能夠無選擇性地將廢水中的有機污染物降解為二氧化碳和水。高級氧化技術可以分為均相催化氧化法、光催化氧化法、多相濕式催化氧化法以及其他催化氧化法。具體參見更多相關技術文檔。

催化氧化法可以應用在煤化工廢水處理工藝的前段，去除部分COD和增強廢水的可生化性，但存在消耗量大，運行不經濟的問題，因此該技術在后續的深度處理單元中應用可以獲得更好的經濟性和降解效果。

4）、吸附法

由于固體表面有吸附水中溶質及膠質的能力，當廢水通過比表面積很大的固體顆粒時，水中的污染物被吸附到固體顆粒（吸附劑）上，從而去除污染物質。該方法可取得較好的效果，但存在吸附劑用量大，費用高產生二次污染等問題，一般適合小規模污水處理應用。

廢水處理工藝基本要求

1技術成熟、經濟合理的原則進行總體設計，力求節能降耗、工程投資低、運行成本低、操作管理方便、工藝技術先進成熟的廢水處理工藝流程。

2工藝流程做到穩定、高效、抗沖擊負荷能力強，運行靈活、設備布置合理結構緊湊；

3設備選型、匹配得當，運行穩定可靠，性價比高，維護保養簡單，使用壽命長；

4采用現代化自控技術，設置必要的監控儀表，實現自動化管理，提高管理水平；

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關鍵詞：煤氣化；廢水處理；影響因素；發展趨勢

煤氣化廢水處理技術在我國已初具規模，各企業已將煤氣化廢水處理技術應用到廢水處理工程中來。然而煤氣化項目耗水量巨大，產生的廢水成分復雜，多方面因素的影響使得我國很多企業的煤氣化廢水處理技術都不成熟，達不到環境保護的要求，且在處理過程、處理效果等方面還存在一定問題需要改進，還會在處理過程中對環境方面帶來一定的污染，尤其是廢水的產生，因而研究高效的廢水處理技術工藝不僅可以減少對環境的污染，提高煤氣化廢水水資源回收利用，節約工業用水，還可以降低工藝技術處理的運行成本，減少處理工藝過程中化學品成本。

1煤氣化廢水處理技術現狀

1.1預處理技術現狀。預處理階段主要是對煤氣化廢水中高濃度酚、氨及油類物質的處理，主要應用萃取法脫酚，實現酚類物質的分離，目前應用范圍較廣、效果較高的萃取劑是TBP-煤油溶液，可循環使用，脫酚效果高達90%；水蒸汽法蒸氨，實現氨類物質的回收利用，目前應用較多的是單塔工藝，流程簡單、操作平穩、還可實現對氨和硫化物等酸性物質的同時回收，主要用于中等濃度含氨、含酸廢水的處理。我國擁有較先進的處理設備的企業在煤氣化廢水處理技術應用過程中不斷對處理工藝進行改造，解決了原有流程中銨鹽結晶、結垢問題，并將抽出質量與進料質量百分比提高到9%以上；化學氧化法，是處理高濃度煤氣化廢水常用的方法，采用聯合工藝技術將難降解的有機物轉化為易降解的中間產物，對剩余的污染物利用吸附法進行再處理，使COD與揮發酚的去除率達到97%和99%[1]。1.2生化處理技術現狀。經過預處理的煤氣化廢水污染物主要是氨氮與COD，主要采用A2/O法，去除總氮，但抗沖擊能力較差，運行管理較復雜，通過專業人員對工藝不斷創新、嘗試以及加入其他技術，終于研究出生物倍增技術，將氨氮和總氮的去除率達到99.3%和71.5%；SBR法，集均化、初塵、生物降解等功能于一體，運行簡單，操作靈活，對氨氮的去除率達98%，氨氮濃度小于10mg/L；多級生物膜法，減少優勢菌群的流失，保證難降解有機物及氨氮的去除，具有運行穩定、抗沖擊能力強等特點。1.3深度處理技術現狀。經過預處理及生化處理后的煤氣化廢水還含有一定量的難降解有機物及懸浮物。高級氧化法，臭氧氧化法在一定的反應時間、反應pH內有較高的氧化效率，采用三種的負載型催化劑，以臭氧為氧化劑的工藝技術，對苯酚和氰化物的去除率高達90%以上；吸附法，利用活性炭良好的吸附性和穩定的化學性，有效去除廢水中的有機物、懸浮物等物質；混凝沉淀法，以PES為最佳混凝劑通過對PAM的投加使COD和色度的去除效率分別達到62%和66%；膜分離法，用于廢水的再生處理，浸沒式超濾出水使水濁度在0.55NTU，SDI、COD、及色度等的去除率都能達到一個很高的程度，而0.25%的氯化鈉溶液對膜組件的清洗效率能達到97%之高[2]。

2發展趨勢

煤氣化廢水處理的重點和難點主要是高濃度氨氮和酚的處理，目前我國應用的煤氣化廢水處理技術在運行成本以及處理效果上仍有待提高，很多方面的研究都處于小型試驗階段，專業人員的研究方向也是對單一技術應用進行研究，對物化處理工藝與生化處理工藝的結合方向研究很匱乏，另外水質成分的復雜度、污染物濃度的高低、以及污染物種類等因素也對煤氣化廢水處理程度影響甚多，使得我國煤氣化廢棄處理技術進步緩慢，在面臨環境嚴重污染、廢水零排放的發展趨勢下，我國研究人員應團結合作，共同研發現代環境下的高效的、優化的煤氣化廢水處理技術[3]。

3結語

總而言之，根據目前我國煤氣化處理技術現狀，煤氣化廢水處理工藝的不成熟，煤氣化廢水處理的影響因素等方向進一步研究更高效的煤氣化廢水處理技術已成為我國專業技術研究人員迫在眉睫的任務。同時煤氣化企業操作人員也需在三階段的處理技術方面突破現有桎梏，根據具體的廢水水質以及水量選擇恰當的處理工藝，考慮煤氣化廢水處理過程的影響因素，研究更高效的運行模式，提高技術處理效果的同時減少處理工藝的運行成本，確保達到排放標準、廢水回收利用。

參考文獻：

[1]蔣芹，鄭彭生，張顯景，郭中權.煤氣化廢水處理技術現狀及發展趨勢[J].能源環境保護，2014，06(05):9-12.

[2]張蔚.煤氣化廢水處理技術的現狀及發展[J].污染防治技術，2012，09(03):18-20.

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【關鍵詞】甲醛 危害 廢水 處理技術

一、甲醛性質、來源及危害

甲醛易溶于水，常溫常壓下易揮發，且隨溫度升高揮發速度越快。甲醛易氧化、聚合，其濃溶液在常溫下長期放置會聚合成環狀聚合物，在催化劑作用下，高純度甲醛可聚合成多聚甲醛。

甲醛是化工行業最常用的原料，如苯酚與甲醛縮合生產酚醛樹脂過程中產生的酚醛廢水，除含有大量醇類、酸類等有毒物質外，還含有濃度高達幾萬的酚和醛。制藥行業甲醛是生產醫藥原料中間體和成品藥的重要原料之一。紡織行業紡織品在生產加工過程中使用含甲醛的羥甲基化合物作為整理劑，為改善織物的折皺性，使用含甲醛的陽離子樹脂以提高染色牢度。粘合劑行業由于其具有較強的粘合性、能加強板材的硬度及防蟲、防腐的功能，所以用來合成多種粘合劑。粘合劑的生產大多涉及樹脂合成，如酚醛樹脂、氨基樹脂等。

廢水中的甲醛常溫下極易揮發的無色、刺激性、有毒的物質，能與微生物體內的蛋白質直接反應，使微生物細胞抑制其生物活性或導致死亡。其對人體的影響表現為：人體對甲醛最敏感的部位是嗅覺，甲醛的危害表現在對黏膜的刺激作用，鼻吸入后滯留在鼻腔組織，吸入時，鼻子容易出現嚴重的刺激和水腫、呼吸道阻力增高、呼吸頻率下降、眼刺激和頭痛。甲醛對皮膚的刺激作用很強，易誘發過敏反應。甲醛是一種基因毒性物的致畸、致癌作用，對人體免疫系統、神經系統及肝臟等產生危害。

二、甲醛廢水處理技術研究進展

國內外學者對甲醛廢水的處理研究較多。處理的方法主要按廢水中是否存在酚進行分類，含酚的一般采用縮合法、氧化法、混凝法等來處理；不含酚的主要采用氧化法、吹脫法、生物處理法、石灰法、縮合法等。

（一）氧化法

（1）Fenton法。試劑氧化法Fenton試劑氧化處理甲醛廢水，是當前國內外科研人員研究的熱點課題。簡磊研究了Fenton試劑處理含甲醛有機廢水的效果、影響因素及其適宜條件。吳超飛的試驗表明，在H2O2濃度0.25mol/L，Fe2+濃度3.0mol/L，溫度控制在85℃，反應時間大致為90min時，甲醛去除率可達到99.1%。隨著技術的發展，科研人員開發了電-Fenton和光-Fenton等工藝處理含甲醛的廢水。胡成生采用電-Fenton反應實驗裝置，控制反應時間90min，Fe2+濃度300mg/L，pH值

（2）光催化氧化法。光催化氧化法近年來也廣泛應用于含甲醛有機廢水的處理。王玉軍采用二氧化鈦作作為催化劑，高壓汞燈作為光源，對低濃度甲醛廢水采用光催化氧化處理試驗。趙蓮花研究得出pH4～5，0.6kW/m3氙燈光強下照射4h，催化劑WO3投加量0.4g/L，甲醛廢水去除率可達65.46%。蔡鐵軍等用多金屬氧化物與TiO2制成復合催化劑；楊瑞等用絲光沸石與TiO2做成混合催化劑；吳樹新等用超聲水解法制備納米TiO2催化劑來氧化甲醛。

（3）超聲波/H2O2法。李占雙等研究了超聲波與H2O2聯合法處理甲醛廢水的效果。當甲醛初始濃度為100mg/L時，使用超聲波處理或H2O2氧化含甲醛廢水時，效果不理想，處理60min后甲醛去除率分別為接近40%和50%，當兩種方法聯合使用60min后，甲醛的去除率達到了80%以上，說明聯合工藝表現出協同效應，促進降解率的提高。

（4）ClO2氧化法。很多學者用二氧化氯處理工業廢水，岳欽艷研究了二氧化氯氧化甲醛廢水過程的時間、pH值等因素。當廢水中甲醛濃度為8125mg/L時，反應30min后，反應達到穩定期，甲醛去除率為80%左右。

（二）吹脫法

利用甲醛沸點低、易溶于水、易揮發的物理特性，采用蒸汽對廢水中的甲醛進行吹脫預處理，極大地降低了后續生化處理的工作量，可改善處理效果。張蕾等對配置甲醛濃度為7400mg/L的甲醛廢水進行了蒸汽加熱吹脫處理研究，蒸汽加熱吹脫甲醛去除率可達96%。閆百興將甲醛廢水霧化處理，噴灑在剛從鍋爐出來的爐渣上，甲醛遇高溫和氧氣后，立即分解為二氧化碳和水，接著通過集氣罩和排氣筒排入大氣，多余的甲醛被多孔爐渣吸附，此法處理甲醛濃度為25000mg/L的廢水，去除率可達96%以上。

（三）尿素縮合法

在酸性環境條件下，甲醛與尿素反應會生成甲基脲沉淀。趙瑞華等向100mLCODCr濃度為29143mg/L的甲醛模擬廢水中加入尿素，pH值調整為2，出水的CODCr值為5400mg/L，CODCr去除率達到81.47%。

（四）生物法

生物處理法目前普遍應用于有機廢水處理。利用微生物代謝作用，對廢水中含有的有機污染物做轉移、轉化和凈化處理，使其轉變為無毒無害的穩定物質，從而達到凈化廢水的目的。該方法運行成本低、處理能力大、適用范圍廣和無二次污染等優點。王志海探討了活性污泥法對甲醛模擬廢水的處理效果，其結果表明，該法對甲醛模擬廢水處理效果較好，甲醛去除率達到99.9%。楊寒稀對工業甲醛廢水在SBR中的生物降解性作了研究，研究表明，采用低負荷法啟動厭氧SBR，對甲醛的去除率在97%以上。

三、結語

論文主要對甲醛廢水處理技術研究進展進行了研究，通過分析多種處理技術的發展及研究狀況，各分析了其主要特點以及各種的優勢，對工程技術人員選擇合適的處理方法提供了參考依據。

參考文獻：

[1]林長松，袁旭峰，王小芬，馮宗強，朱萬斌，程序，崔宗均.HRT對固定床厭氧反應器運行效果的影響[J].環境工程學報，2010，（03）.

[2]黃志金，黃光團，史春瓊，季景瑜.溶解氧對膜生物反應器處理高氨氮廢水的影響[J].環境科學與技術，2010，（01）.

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關鍵詞：含油廢水　技術　污水處理方法

一、引言

含油廢水的輸出,涉及范圍廣泛,如石油、煉油、石化、油輪事故、航運、船舶導航、車輛清洗、機械制造、食品加工和處理所有能產生含油污水。石油污染作為一種常見的和染料,對環境保護和生態平衡極大危害。

二、重力分離法

重力分離過程是一個典型的主要治療方法,是使用油和水的密度差,油和水的不相溶性,在靜止或流動條件實現油珠、懸浮物和水分離。分散在水油珠在浮力效應緩慢上升,分層,油珠在浮動的速度取決于油珠大小、油和水的密度差,當前狀態和粘度的流體。橫向流含油污水除油設備是在斜板除油器的基礎上發展起來的,它由含油廢水和聚結區和分離區兩個部分。含油污水首先在十字板型聚結器,使分散的油滴聚結小成豬油珠,小顆粒固體材料變成大顆粒絮凝的和合并長大和固體材料油珠通過獨特的通道橫向流動分離板面積,從水中分離出來。在水中,固體材料分離,也可以進行氣體(天然氣)的分離。瓦楞紙板脫脂原理是主要的油、水密度差,使油珠浮動設置在板波的地方和分離,關鍵是要刪除,哈哈真的淺池沉淀原理,使瓦楞板可變間距變水量、水節是變化,水流是擴散,收縮狀態交替流,產生脈動(正弦)流,使油珠之間添加碰撞概率,使小油珠的變化,加快油珠上浮速度,達到油水分離的目的。奧地利費雷公司在世界上率先開發CPS集成波紋板重力加速度聚集型油水分離器。波浪板是費雷公司的專利產品,以聚丙烯為基礎原料,含有多種添加劑,使其具有親油,不粘油,抗衰老是ch。

三、過濾法

過濾法是廢水通過一個孔,通過該裝置或一些顆粒介質的過濾層,利用其截留、篩選、慣性碰撞過程的懸浮物和石油廢水去除等有害物質。常見的濾波方法有三個分層在過濾、膜過濾和纖維過濾介質。膜過濾法也稱為膜分離是利用微孔膜將油珠和表面活性劑截留,主要用于去除乳化油和溶解油。濾膜包括超濾膜和反滲透膜和混合過濾膜等。膜材料包括有機膜和無機膜兩種,常見有機膜、聚砜膜有醋酸膜、聚丙烯膜,常用的無機膜有陶瓷膜、氧化鋁、氧化鈷、氧化鈦等。乳化油在一個穩定的狀態,與物理方法和化學方法難以分離。的快速發展膜科學、膜過程乳化油污水已逐漸被接受和應用在工業上。

四、浮選法

浮選法,也稱為空氣浮選,國內外深入調查研究,推廣一種恒定的水處理技術。該方法是在水進入空氣或其他氣體產生細泡沫,因此,一些非常小的水和固體顆粒懸浮油珠堅持泡沫,泡沫浮到表面一起形成浮渣(石油泡沫層),然后使用適當的撇油器將油脫脂。

五、生物氧化法

生物氧化法是利用微生物的生物化學作用使 廢水得到凈化的一種方法。油類是一種烴類有機 物,可以利用微生物的新陳代謝等生命活動將其 分解為二氧化碳和水。含油廢水中的有機物多以 溶解態和乳化態存在,BOD5較高,利于生物的氧 化作用。

六、化學法

化學法也被稱為的方法,是通過化學作用的添加劑將廢水污染物成分的物質,使廢水在無害的凈化得到的一種方法。常用的化學方法是中和、沉淀、混凝、氧化還原等。主要用于含油廢水混凝法。凝固的方法是添加一定比例的含油廢水的絮凝劑在水中水解后形成帶正電荷的微粒和帶負電荷的電荷的乳化油發電中和,油粒聚集,粒徑大,生成絮狀物吸附小油滴,然后通過結算或氣浮方法油水分離。常見的絮凝劑有聚合氯化鋁(PAC)變化、氯化鐵、硫酸鋁、硫酸亞鐵和其他無機絮凝劑、丙烯酰胺、聚丙烯酰胺(PAM)和其他有機高分子絮凝劑,絮凝劑的投加量、不同pH值范圍的不同。此法適用于重力沉降不能脫離國家的乳化的油滴和其他小的懸浮物質。

七、粗粒化法

一個粗粒度的方法是使用油和水兩個相對聚結材料親和力力區別特征,油粒是材料捕獲和保留在木材料表面和內部孔隙形成油膜,膜厚度增大到一定程度后,總是在液壓和浮力效應如油膜下凝聚成較大的液滴合并。斯托克斯公式,眾所周知,油粒在水和油的提升速度的平方成正比粒子直徑。聚結在糧食與一家大石油珠很容易從水中分離。在一個粗粒度的廢水,含油量和污油性質和沒有改變,這是更容易使用重力分離將會去除油。

八、聲波、微波和超聲波脫水技術

聲波可以加速汗水聚結,提高效率的原油脫水;超聲波能減少能源消耗和降低破乳劑用量;微波在乳狀液穩定性的下降,但也低可以加熱乳液,進一步推動水滴聚結,在解決老油田在我國東部三引起的原油性質復雜的深度脫水問題具有很好的應用前景。

微波是指頻率為300 MHz到300 GHz電磁波[9]。微波水處理技術是微波領域的單相流和相電流的物理和化學反應的催化作用強烈,通過行動,選擇性能源和殺死微生物的功能用于水處理技術的一個新類型。

超聲波是一種高頻機械波,頻率一般2×104 ~ 5 x 108赫茲,能源之間濃度和穿透力強,點。超聲波在水中會發生冷凝效果,孔或空化效應[10]。當超聲波在溶液含有污水,使成小油滴和水一起振動。但由于不同大小的顆粒的兒子與不同的相對振動速度,油滴就會相互碰撞,膠粘劑,油滴的體積增加。然后,由于粒子有較大,不能與聲,只有隨機運動。中小型水油滴濃縮和分離、油水分離效果好。超聲處理乳化油污水,必須首先通過實驗確定最美麗的聲波頻率,或可能出現超聲磨削效果,影響治療效果。目前,國內外學者利用超聲波技術滴溶液水污染物已多達幾十個,但研究對象為單組分模擬系統,和實際廢水通常含有多種污染物,所以超聲波技術在實際廢水處理與舒適性如何還有待進一步研究。此外,目前關于使用超聲波技術降解污染物的研究大多屬于實驗室階段,由于聲化學反應過程的降解機理、反應動力學和反應器設計放大開放展覽是不充分,目前很難實現工程。

九、超聲/電化學聯用技術

利用超聲波空化效應,可以在電化學反應的電極不形成覆蓋,避免電極活性下降;超聲波空化效應也有利于協作電催化過程是生產?哦,使骯臟的水污染物分解得更快,超聲還可使有機物質在水溶液中充分分散,從而大大提高反應器在心智能力。Mizera在電解氧化處理含酚廢水是當頭發,沒有超聲波存在,只有50%的分解率,如果使用25 kHz,104 w / m2超聲波治療,酚分解率會增加到80%。美國采購通過設計和Eppinger使用超聲波/電化學耦合技術的印染廢水處理表明,超聲波、電場協同,廢水脫色率大大高于單獨使用超聲波的脫色率。

十、結語

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關鍵詞：厭氧顆粒污泥膨脹床；撲熱息痛廢水；高濃度有機廢水

Abstract: taking acetaminophen production for the treatment of wastewater object, and study the EGSB (anaerobic granular sludge expansion bed) reactor + CASS process acetaminophen wastewater operation rule. After about 8 months of operation, and the results showed that the water CODcr and NH3-N concentration respectively for 15000 mg/L and 120 mg/L, the total water CODcr and NH3-N do 200 mg/L respectively and 20 mg/L, removal rate were 98.7% and 83.3%, with EGSB anaerobic reactors load capacity up to 7.1 kgCODcr / (m3 d.).

Keywords: anaerobic granular sludge expansion bed; Acetaminophen wastewater; High concentration organic wastewater

中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：

1、前言

撲熱息痛是常用的解熱鎮痛藥物，化學成分為對乙酰氨基笨酚（醋氨酚），分子式為C8H9NO2，經過幾十年的生產實踐，撲熱息痛的生產已經形成一套成熟的生產工藝，即傳統的二步生產法，是以對硝基氯苯為原料，經水解、酸化還原制成對氨基苯酚，再經過酰化得到對乙酰氨基苯酚[1]。由于廢水中含有對氨基苯酚、對乙酰氨基酚及其氧化產物醌、偶氮化合物等對微生物有一定的抑制和毒性作用，該類廢水治理一直是難題。連云港某制藥廠是一家從事對乙酰基苯酚生產的原料藥企業，日產水量1000m³。原有一套UASB池+CASS池污水處理系統，由于處理工藝不合理等原因，一直無法正常運行。經技術改造后，新增EGSB厭氧反應器1套。

2、工程設計

2.1 廢水特點

廢水主要由酰化段離心廢水、多次套用母液、精制段壓濾廢水、反應釜清洗廢水和生活污水組成，主要污染因子有對氨基苯酚、冰醋酸、焦亞硫酸鈉、粉末狀活性碳、乙酰氨基酚及氧化產物醌、偶氮化合物等，由于對乙酰胺基苯酚具有共軛可變結構和生色基團，廢水在酸性條件下呈紅褐色，在堿性條件下呈藍色，色度隨電位升高而增大。對乙酰氨基苯酚及反應副產物較難生物降解[2]。廢水具有組分復雜，濃度高，水質波動大，生物不易降解等特點。

2.2進出水水質要求

設計進水水質：CODcr：15000mg/L；BOD5:5000mg/L；NH3-N：150mg/L；SS：1000mg/L；pH：2～3；色度：2000倍。

設計出水執行《污水排入城市下水道水質標準》（CJ3082-1999），主要指標：CODcr≤500mg/L；SS：≤400mg/L；pH：6～9

2.3 處理工藝及說明

目前，撲熱息痛生產廢水處理方法有混凝沉淀、高級氧化、鐵碳電解、膜過濾、厭氧生物處理、好氧生物法等多種組合處理工藝，根據本工程進水水質特點和處理深度要求，本工程處理工藝采分質處理技術，將企業排放廢水按水質特點分類收集、預處理后匯合的處理工藝，工藝流程詳見圖2.2-1.

圖2.2-1 工藝流程框圖

母液污染程度最重，CODcr：200000mg/L，精制廢水污染程度較輕，CODcr：3000～5000mg/L，但粉末狀活性碳含量較高，且含有一定量的反應中間產物醌類等難生物降解成分，其他廢水指生活污水、離心廢水、沖洗廢水等，污染程度一般。

將母液廢水單獨收集，通過提升泵均勻泵入綜合廢水調節池；精制廢水設置單獨收集池，經折流式沉淀池去除廢水中懸浮物活性碳，與其他廢水匯入綜合廢水調節池內，在綜合廢水調節池內均衡水質，經均質調節后廢水進入pH調節池調節廢水pH，由于本工程廢水呈酸性是由水中含冰醋酸造成的，因此pH調節至4左右即可，不需調至中性以減少液堿消耗量。pH調節池出水進入水溫調節池，經水溫調節池穩定水溫在35°±2。恒溫廢水泵入EGSB厭氧反應器內，在EGSB厭氧反應器去除大部分有機物。EGSB厭氧反應器從功能劃分為高負荷區、精處理區、沉淀區3部分，，其中高負荷區容積負荷可達12kgCODcr/（m³•d），精處理區容積負荷為3 kgCODcr/（m³•d），沉淀區表面負荷為0.53m³/（㎡•h）。并設置了強制外循環系統，通過強制外循環不但保證了傳質效果，又起到了原水稀釋作用。

EGSB厭氧反應器頂部設置氣液分離器，實現沼氣與廢水、污泥的分離，分離后的沼氣經沼氣收集管道收集并輸送至沼氣儲罐內，由于產生沼氣量較小，不具備回收利用價值，采用沼氣燃燒塔燃燒后放空[3]。

EGSB厭氧反應器出水進入水解池，通過缺氧微生物的新陳代謝作用將廢水中殘留的部分大部分子有機物分解為小分子有機物，提高廢水可生化性，為后段好氧生物處理提供有利條件。此時出水仍不能滿足排放要求，因此需設置好氧系統，好氧系統采用CASS工藝，不需設置二沉池。由于廢水中殘留一定量的顯色物質，廢水的色度較重，通過折流式脫色池后達標排放。

2.4 主要建構筑物設及設計參數

本工程主要建構筑物尺寸及設計參數見表2.4-1，

表2.4-1 建構筑物設計參數及配套設備一覽表

3、調試運行結果及分析

篇10

根據有機廢水處理方面的特性可以將其劃分為以下3類：①廢水中的有機物易于生物降解，同時廢水中的毒物含量很少。這類廢水主要是生活污水和來自以農牧產品為原料的工業廢水等；②廢水中的有機物易于生物降解，同時廢水中的毒物含量較多。這類廢水主要來自印染、制革廢水等；③廢水中所含的有機物難于生物降解（生物降解速度極其緩慢），同時，廢水中毒物可能較多、亦可能較少。這類廢水主要來自造紙、制藥廢水等。

第①類廢水可直接進行生物處理。第③類廢水較為復雜，此處不作討論。本文主要對第②類廢水中的毒物作用機制及應對措施加以討論。

1、毒物及其作用機制

廢水中凡是能延緩或完全抑制微生物生長的化學物質，統稱為有毒有害物質，簡稱毒物。這些毒物，從化學性質上來分可劃分為有機物和無機物兩大類。從處理的角度又可劃分為能被生物處理段去除、轉化的物質（如H2S、苯酚等，或稱非穩定性毒物）和不能被生物處理段去除、轉化的物質（如NaCl、汞、銅等，或稱穩定性毒物）兩大類。

毒物對微生物的作用機制主要有如下方式：

（1）損傷細胞結構成分和細胞外膜。如：70%濃度的乙醇能使蛋白凝固達到殺菌作用；酚、甲酚、表面活性劑作用于細胞外膜，破壞細胞膜的半透性。

（2）損傷酶和重要代謝過程。一些重金屬（銅、銀、汞等）對酶有潛在的毒害作用，甚至在非常低的濃度下也起作用。這些重金屬的鹽類和有機化合物能與酶的-SH基結合，并改變這些蛋白質的三級和四級結構。

（3）競爭性抑制作用。當廢水中存在一種化學結構與代謝物質相類似的有機物時便會發生。因為二者都能在酶的活性中心與酶相結合，它們的競爭將抑制中間產物的形成，使酶的催化反應速率降低。

（4）對細胞成分合成過程的抑制作用。當某些化學物質的結構類似于細胞成分的結構時，它們便會被細胞吸收并同化，結果是合成無功能的輔酶或導致生長停止。這種作用最典型的例子便是磺胺酸。

（5）抗生素對核酸的抑制作用。不少抗生素能專一地抑制原核生物的蛋白質合成，如鏈霉素會抑制氨基酸正確結合于多肽上。

（6）抗生素對核酸的抑制作用。如絲裂霉系C會選擇性地阻止DNA的合成，從而抑制微生物的生長。

（7）對細胞壁合成的抑制作用。如青霉素便是通過干擾細胞壁的合成從而達到抑制微生物生長的效果。

2、菌種承受毒物的能力及菌種馴化法

需說明的是，微生物中存在不少能耐受常用代謝毒物的菌株，有的甚至能利用它們作為能源。化學物質對微生物的抑制作用與其濃度有直接關系，并隨微生物的馴化而發生變化，經過馴化的微生物對有毒物質的適應能力將逐步加強。微生物這種巨大的適應性（變異性）是由它們的小體積決定的。如一個微球細胞僅具有約100000個蛋白質分子所能容納的空間，如此小的體積決定了那些近期用不著的酶是不能儲備的，許多分解代謝酶類只有當存在合適的基質時才會產生。在某些條件下這類可誘導的酶可占蛋白質總含量的10%.正是微生物的這種變異性，才使生物法處理含毒有機廢水成為可能。但任何微生物承受毒物的能力都是有一定的極限的（此時的濃度叫極限允許濃度），正是這種極限又要求含毒物有機廢水在生物處理前需要一定的預處理。

前已說過，微生物由于其體積的細小，而具有巨大的適應性（變異）。因此可以采用人工改變微生物生活環境的方法進行誘導變異，讓微生物直接適應原水中毒物濃度或提高微生物對毒物的去除能力。這種方法對穩定性毒物及非穩定性毒物均適用，是處理含毒有機廢水的一種基本方法。

在城市生活污水處理廠中，當進水中酚的濃度突然增加到50mg/L時，便會對生物處理系統產生巨大的破壞作用。嚴重時，會導致全系統的崩潰。可是，某焦化廠采用適應性變異的方法對菌種進行馴化即菌種馴化法，使微生物內的酶逐步適應了這種毒物的大量存在，便將這種毒物當成其底物而加以分解吸收。實際運行表明，進水中酚的平均濃度為117.5mg/L時，酚的去除率高達99.6%.

含酚廢水處理是應對一種不穩定性毒物的例子，當毒物很穩定時，亦可采用這種馴化方法以提高微生物對毒物的承受能力。但須注意，這種毒物的濃度必須滿足最終出水排放標準或另外采取其它措施加以控制。

3、預處理方法

前已說過，馴化是生物處理法中應對毒物的一種基本方法。但任何微生物承受毒物的能力都是有一定的極限的，毒物濃度超過極限允許濃度時就需要一定的預處理。目前，預處理法主要有稀釋法、轉化法和分離法。

3.1稀釋法

污水中的毒物之所以成為毒物，是與其濃度有關的。當其濃度超過某一極限允許濃度時，毒物就成為毒物；在極限允許濃度以下時，毒物就不表現出毒性甚至成為營養。當廢水中毒物濃度超過生物處理的極限允許濃度時，為保證生物處理的正常進行，可采用簡單的稀釋法，將廢水中毒物濃度降低到極限濃度以下。

根據廢水中毒物的穩定或非穩定性質，結合實際情況，可采取3種不同的稀釋法：污水稀釋法，處理出水稀釋法，清水稀釋法。

（1）污水稀釋法。不同的污水中所含的物質不同，將它們混合起來，彼此稀釋，可將毒物濃度降低到極限允許濃度以下，這便是污水稀釋法。它最簡單、最經濟，是首選方法，不論毒物的性質是穩定或非穩定均適用。少量的工業廢水混入大量的城市污水中，幾乎所有的毒物濃度都會被降低到極限允許濃度以下。但是，少量的工業廢水彼此間混合后，毒物濃度仍有可能在極限允許濃度以上，仍需繼續采取其它措施。

污水稀釋法除了上面所說的不同單位所排廢水之間的大稀釋外，還有同一工廠不同車間所排廢水之間的小稀釋。比如，制革工廠中，脫毛工段所排的灰堿廢水中S2-的濃度高達1000mg/L以上，但脫毛工段所排的灰堿廢水只占全廠總排水量的5%左右，只要建一較大的調節池（停留時間HRT一般在12h左右），不同工段所排廢水在此攪拌混合后，總出水中S2-的濃度便可降低到100mg/L以下。這對后續處理非常有利。

（2）處理出水稀釋法。這種方法只適用于廢水中的毒物為非穩定這一單一情況。處理出水稀釋法又有兩種：①曝氣池池型采用完全混合式；②處理出水回流稀釋法。出于經濟方面的考慮，方法①應是首選。

實例：制革廢水中S2-的存在對生物處理具有極大的危害，生物處理的極限允許濃度為30mg/L.制革廢水經調節池調節稀釋后，進入曝氣池時S2-仍然在50mg/L以上。以前，許多設計單位主張采用分隔處理，即先把灰堿廢水單獨進行脫S預處理，把進水中的S2-降低到30mg/L以下，再進行綜合處理。有經驗表明，可采用處理出水稀釋法來消除S2-對生物處理的影響，不需要進行分隔處理，而直接進行綜合處理。東南大學設計的南京制革廠廢水處理站，采用的處理流程為調節池初沉池生物處理，生物處理采用的是氧化溝，該氧化溝溝寬6m，有效水深3m，溝內水流平均流速0.4m/s，做如下兩個假定：①廢水進入氧化溝后經過1周的循環，其中的S2-經曝氣氧化后全被去除（被氧化成單體硫或硫代硫酸鹽）；②廢水一進入氧化溝后，橫向擴散很好，橫斷面上各點水質完全相同。按S2-的極限允許濃度30mg/L進行計算，理論上可得該氧化溝進水S2-的最大允許濃度為7776mg/L.從30mg/L到7776mg/L可以看出稀釋法的巨大作用。當然，在實際運行中①，②兩條假定不可能完全做到，故實際進水最大允許濃度遠遠不能達到7776mg/L.根據該廠長達12年的穩定運行經驗表明，在調節池出水S2-不超過100mg/L的情況下，S2-對氧化溝的穩定運行是完全沒有影響的，而且氧化溝出水S2-始終在排放標準1mg/L以下。這是稀釋法成功應用的一個例子。

（3）清水稀釋法。這種方法只有在廢水中的毒物為穩定性毒物，不能采用處理出水稀釋，工廠內部及其附近又沒有其它廢水可以用來稀釋它，而且這種毒物又不能采用分離法或轉化法去除時才能使用。這是由于①這種方法的不經濟性。采用清水稀釋本身就要花費大量的水費；原水采用大量的清水稀釋后，處理投資和運行費都要增加。②隨著環境管理的加強，已由濃度排放控制過渡到排放總量控制。

實例：南京某石化公司化工二廠廢水處理站，進水COD為6000mg/L，但同時含有CaCl250000mg/L，如此高的鹽度將會極大地抑制生物處理的正常運行，所以在生物處理之前必須對鹽加以適當處理。考慮到生物處理對CaCl2無去除或轉化作用，其它的分離或轉化方法又不經濟，該廠地處郊區，附近無其它工廠或本廠的另類廢水可利用來稀釋，故設計單位與甲方商量后采用了清水稀釋法，即將原水加清水稀釋10倍，將CaCl2濃度降為5000mg/L后，再進行深井曝氣法處理，取得了滿意的效果。

3.2轉化法

化學物質只有在特定的情況下才會表現毒性，比如，硝基苯毒性較大，轉化為苯胺后，毒性就大為降低。Cr6+的毒性很大，可是被還原為Cr3+后，毒性就大為降低。所以，可以通過化學方法，將有機廢水中的毒物轉化為無毒或毒性較低的物質，以保證生物處理的正常進行。這種方法對穩定性毒物或非穩定性毒物均適用。采用這種方法一定要注意兩個問題：①轉化后，穩定性毒物的濃度必須在生物處理極限允許濃度以下，非穩定性毒物的濃度必須保證生物處理的正常運行；②最終出水中，毒物濃度也應滿足排放標準。

實例：化工廢水中的硝基苯是一種毒性較大，可生化性較差的物質。直接對它進行生物處理，由于毒物負荷的限制，使得生化曝氣池的BOD負荷極低，效率不高。故絕大多數工程在廢水進入曝氣池之前進行預處理，用化學法（比如亞鐵還原）將硝基苯轉化為苯胺，苯胺與硝基苯相比，其毒性大為降低，而且可生化性大幅提高，使曝氣池BOD負荷大大提高。

3.3分離法

利用分離的手段，將廢水中的毒物轉移到氣相或固相中去，以保證廢水生物處理的正常運轉，這便是分離法的原理。此法對穩定性或非穩定性毒物均適用。采用這種方法時應注意如下幾點：①分離后，廢水中穩定性毒物濃度必須在生物處理的極限允許濃度之下，非穩定性毒物的濃度必須保證生物處理的正常運行；②必須保證最終出水各項指項（包括毒物）達到國家排放標準；③轉移到氣相或固相的毒物必須進行妥善處理，不允許出現二次污染。

實例：制革廢水中S2-是一種毒物，我們可以向廢水中投加Fe2+使之形成FeS沉淀去除，出水可以直接進行生物處理而不受S2-的影響，沉淀的FeS可以送去制磚或進行填埋處理；亦可以向廢水中加酸，將廢水中的S2-形成H2S吹脫到空氣中去，用NaOH吸收后形成Na2S再回用于制革生產。超級秘書網

4、結語

為保證生物處理的正常進行，可采用的消除毒物影響的措施是很多的，如何從繁多的方法措施中選擇一個最佳方案，是一個全系統優化課題。優化的原則是：①廢水中各項指標（包括毒物）必須達到國家排放標準；②必須保證生物處理的正常運行；③在此基礎上，應努力追求工藝流程簡單、投資省、運行費用低、無二次污染以及管理方便。