工業生產過程中排出的含揮發酚和不揮發酚為主的廢水。焦化廠、煤氣發生站、合成酚廠、製藥廠、合成纖維廠等生產過程會產生大量的含酚廢水，廢水中揮發酚和不揮發酚往往同時存在，焦化廠廢水主要含揮發酚，煤氣發生站廢水主要含不揮發酚。含酚廢水除含酚外，還含有油、懸浮物、硫化物、氨氮、氰化物等污染物。含酚廢水的治理，首先應從工藝上儘量採用封閉循環；對高濃度含酚廢水(酚大於1g/L)，通常進行酚的回收，從廢水中回收酚的方法主要有萃取法、汽提脫酚法、吸附法、化學沉澱法等；對低濃度含酚廢水常採用活性污泥法、生物膜法、化學氧化法等。
基本介紹
- 中文名：含酚廢水
- 外文名：Phenolic wastewater
- 主要成分：揮發酚和不揮發酚
- 來源：焦化、煉油、石油化工等
- 危害：對人體、水體、魚類等帶來危害
- 去除方法：活性污泥法、生物膜法等
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來源及特性
含酚廢水主要來源於焦化、煉油、石油化工、煤氣發電站、塑膠、樹脂、絕緣材料、木材防腐、農藥、化工、造紙、合成纖維等工業。
這類廢水的含酚量及其特性，隨工業種類不同而不同，就是同一工業也可能有所差異。焦化廢水成分複雜，含有酚、氯酚、苯氧基酸、氨、硫化物、氰化物、焦油等物質，且COD高。廢水中含揮發酚1600-3200mg/L，不揮發酚300-500mg/L。煤氣發生站廢水，當採用煙煤為氣化燃料時，水質十分惡劣。SS含量很高，含揮發酚1000-3200mg/L，焦油1000-3200mg/L，COD2000-12500 mg/L。還含有NH3-N、氰化物。且焦油分散度高，乳化嚴重。若採用無煙煤、焦炭為氣化燃料時，廢水中含酚量就低得多。這種廢水排入江河，對水生物、農作物都有危害。如果飲用水源含酚，對人體健康十分有害。因此，消除酚害是治理三廢中一個重點。
處理方法
含酚廢水由於來源不同，處理時常分為三類，以便有針對性地選擇處理方法,也就是按酚濃度的高低，分為高濃度、中等濃度和低濃度含酚廢水。
高濃度處理
高濃度含酚廢水常用溶劑萃取法和蒸氣吹脫法。但套用這些回收產品的方法，選用時要同時考慮酚鈉鹽的銷路，否則將導致回收產品銷路不暢而停產。
1、溶劑萃取法
多年來，國內外對工業含酚廢水的治理與回收進行了大量的研究工作，提出並且實施了多種治理方法。其中，溶劑萃取是常用的廢液脫酚方法。萃取法適合於從高濃度含酚廢水中(酚濃度>1000 mg/L)回收酚類物質。不僅可回收揮發酚，也可回收不揮發酚。酚是一種重要的化工原料，通過治理含酚廢水，將酚回收，具有一定的經濟意義。
萃取脫酚常用的萃取劑是苯、重苯、重溶劑油，取代乙醯胺N503、醋酸乙酯、異丙醚、苯乙酮、磷酸三甲酚等。其中N503萃取劑具有效率高、損耗低，無毒、水溶性小，長期運轉不易老化等優點，它可使含酚量(mg/L)為幾千的工業廢水降至幾百或幾十。因此，目前國內一般均採用萃取加生化或萃取加吸附等多級回收治理方法，使高濃度含酚廢水降到允許的排放濃度。
2、蒸氣吹脫法
根據揮發性酚類能與水蒸氣一起蒸出，可以採用蒸氣吹脫法回收揮發性酚類。揮發酚多指沸點在230℃以下的酚類，通常屬一元酚。這種方法不適用於不揮發酚類的回收。
回收揮發性酚類時，要將廢水pH值調節到4左右，以使廢水中的酚鹽轉化為酚；並加藥劑(如硫酸銅)沉澱硫化物，不讓硫化氫混入揮發酚。回收設備可選用水蒸氣蒸餾裝置。這種方法回收的揮發性酚類，要進一步分離水分後，才能資源化。常以鹼中和，濃縮結晶得到酚鈉，作為化工產品使用。理論上來說，此法可定量的分離出揮發性酚類，但工程實施時，只需控制到達標排放就可以了。
由於蒸氣吹脫法耗能大，一般只適用於高濃度含酚廢水處理。如廢水中揮發性酚類組成複雜，回收得到的酚鈉就難以資源化。
中等濃度處理
中等濃度含酚廢水，從經濟觀點來看這種濃度的酚，已沒有必要進行回收。含酚5～500mg/L的廢水，均屬於中等濃度含酚廢水。
在此類含酚廢水不雜有其他毒性物質(或已預先除去)的情況下，廣泛採用生物法進行處理。生物法包括：氧化塘、氧化溝、滴濾池和活性污泥法。
其他去除中等濃度含酚廢水的方法也有被採用。其中活性炭吸附法，可與生物法相競爭，它具有不受負荷波動影響而效果始終一致的優點。採用氯化加石灰的方法，酚的去除率可幾乎近100%。氯化時需加入高濃度的氯，以便把酚除盡。氯化時必須在pH<7下才能進行完全，否則會產生有毒的氯酚。用此法處理含殘留酚5mg/L的再生膠廠廢水，可得無殘留酚的排水。另外，臭氧和二氧化氯用作除酚氧化劑，效果也很好。
低濃度處理
低濃度含酚廢水一般也採用生物化學法。在有條件時，可將酚廢水與生活污水合併處理，以取得培養生物的營養料。生化處理法有活性污泥法、生物膜法和生物塘三類。在一般情況下，活性污泥法比生物膜法處理效率高(脫酚率達98%)，但運行經營費較大，操作條件要求較嚴；生物塘的基建和運行費用最省，但占地面積最大。因此，一般低濃度含酚廢水，常用活性污泥法和生物膜法處理，而在有窪地可利用時採用生物塘。在處理要求高時，可採用兩級曝氣池、兩級生物濾池或曝氣池與生物濾池串聯處理，或以生物塘作補充處理；而在必要時再用其他方法(如活性炭吸附法、臭氧氧化法、離子交換法、混凝沉澱法等)作深度處理。
生物處理通常能把酚類濃度降低到0.5～1 mg/L，其他方法也可將酚濃度脫至1.0 mg/L以下。對於這類低濃度含酚廢水的處理，一般都以化學法或物化法來替代生物法。經生物法處理後出水為0.16～0.35 mg/L的煉油廠廢水可用臭氧進一步處理，使酚濃度降低至0.03 mg/L。在臭氧處理裝置後，不必再設計一級活性炭吸附裝置。
活性炭吸附作為第三級處理工藝，對痕量酚的脫除，早被充分肯定。據報導100 kg活性炭可脫除0.5～25 kg酚類。此法在較低pH值下，對酚類的脫除最為有效，因為酚類是有機弱酸。使用大孔聚苯乙烯樹脂脫除廢鹽中的酚類，也已有報導。採用三塔串聯處理系統，可使進口含酚5 mg/L的廢水，酚類脫除率可達99%。1%濃度的氫氧化鈉溶液即可將樹脂得到再生。但已實現工業化的實例較少。據報導美國印第安納州與西弗吉利亞州分別建成兩套這種裝置，用以脫除酚及多環芳烴。
將酚類脫除至很低殘留的技術是可行的，並且實現工業化。對低於毫克/升級的脫酚需經多級處理才能完成，而對進一步提高脫除效率，都意味著較大費用的增加。化學氧化法(如氯及臭氧)用於直接處理高、中濃度含酚廢水經濟上是不合理的，但用作生物脫酚後的末級處理卻十分經濟。活性炭吸附可同樣用於中等濃度與低濃度含酚廢水的處理，但投資與運行的費用大不一樣。所以應按廢水中污染物的特性，進行經濟核算。
廢水危害
含酚廢水污染範圍廣、危害性大，對人體、水體、魚類及農作物帶來嚴重危害。主要表現為：
1、對人體有毒害作用。酚類化合物是原型質毒物，它對一切生物都有毒害作用。酚可通過與人的皮膚、黏膜接觸發生化學反應，形成不溶性蛋白質，而使細胞失去活力，質量濃度高酚溶液還會使蛋白質凝固。酚還能向深部滲透，引起深部組織損傷、壞死，直至全身中毒。長期飲用被酚污染的水會引起頭暈、貧血以及各種神經系統病症。
2、對水體及水生物的危害。水體受含酚污水污染後會產生嚴重不良後果。由於含酚廢水耗氧量高，水體中的氧平衡將受到破壞。水中含酚0.002～0.015 mg/L時，加氯消毒就會產生氯酚惡臭，不能作飲用水；水體中含0.1～0.2mg/L時，魚類有酚味，濃度高時引起魚類大量死亡。
3、對農作物的危害。用未經處理的含酚廢水(100～750mg/L)直接灌溉農田，會使農作物枯死和減產。
