工业含酚废水处理技术的现状与进展
摘要工业含酚废水来源广、数量多、危害大，它的大量排放严重污染环境，破坏生态平衡，影响经济发展，因此必须对工业含酚废水进行有效处理。作者对目前的工业含酚废水处理技术，特别是对生化法、溶剂萃取法和乳状液膜法的现状与进展进行了介绍和评述。
工业含酚废水来源广、数量多、危害大，它的大量排放给环境带来了严重的污染，有害于人类健康及生物的生长繁殖，并且影响经济的可持续性发展。酚类化合物是原型质毒物，对一切生活个体都有毒害作用。酚若进入人体，会引起蛋白质变性和凝固。水中含酚量)》1 Omg/ L，鱼类等水生生物不能生存。含酚}? 100mg/ L的水若用于灌溉，必将导致农作物的减产和枯死。酚类化合物是美国国家环保局列出的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也被列为重点解决的有害废水之一。因此，大力开展含酚废水的治理研究，不断改进含酚废水的处理技术，是保护环境和造福人类的重要任务。
1工业含酚废水处理技术的现状与进展
目前，工业含酚废水处理技术有化学氧化法、焚烧法、蒸汽法、吸附法、生化法、溶剂萃取法和乳状液膜法等，其中主要为生化法、溶剂萃取法和乳状液膜法，现将它们的现状与进展分述如下。此外，超声波法、光催化分解法和超临界法等新技术尚处于研究阶段，在工业上应用很少，在此不做介绍。
1. 1化学氧化法
化学氧化法是在加温加压的条件下，利用二氧化氯、过氧化氢和臭氧等氧化剂将废水中的酚类物质氧化为二氧化碳和水。该方法工艺简单、反应速度快、净化率高，但处理费用高，酚类物质不能回收。
1.2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℃一1 000 O沐进行，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，该法耗热量大，酚类物质不能回收，焚烧炉内耐火砌体的耗损大。
1.3蒸汽法
蒸汽法的实质在于废水中的挥发酚与水蒸汽形成共沸混合物，由于酚在汽相中的平衡浓度大于酚在水中的平衡浓度，因此含酚废水与蒸汽在强烈的对流时，酚即转入水蒸汽中，从而使废水得到净化，再用氢氧化钠洗涤含酚的蒸汽以回收酚。此法不仅不会在废水处理过程中带入新的污染物，而且回收酚的纯度高。在实际应用中可以合理调整影响汽脱效果的各主要因素之间的关系，进一步提高脱酚装置的脱酚效果。
1.4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、蒸汽或有机溶剂进行解吸脱附。常见的吸附剂有活性炭、磺化煤、大孔树脂等。活性炭吸附容量大，再生困难，通过电再生活性炭，效果尚可。磺化煤虽然再生容易，但吸附容量小，限制了它的广泛应用。大孔树脂吸附较其它两种吸附剂有明显优势，它有大量的孔穴
和较大的比表面积，而且具有良好的疏水性。它对废水中酚类物质吸附可逆性好，可以用NaCI -N aOH再生，不仅树脂可反复使用，而且可以回收酚类物质。大孔树脂处理含酚量较低的废水已取得较好的效果，但对于含酚量较高的废水，由于吸附量有限，仅靠树脂法已经不行，这时可先采用化学沉淀法将废水中的含酚量降低，再用树脂法处理，效果较好。树脂法处理高浓度含酚废水已有成功的先例〔，，2〕。
1.5生化法
生化法是目前应用比较普遍的含酚废水处理技术。它利用微生物新陈代谢的作用，使废水中的酚类物质被降解并转化为无害的物质。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优点生化处理过程中受废水的pH值、温度、含酚量等因素的影响较大，所以对操作条件要求比较严格。由于酚类物质得不到回收，因而无经济效益，且过程
副反应较多。
活性污泥法是当前使用最广泛的一种生化处理法。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，生活在活性污泥上的微生物以酚类物质为食料进行新陈代谢，获得能量并不断生长繁殖，酚类物质被去除，废水得以净化。
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��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，脱氢酶活性越高，酚的去处负荷越大，反应器处理含酚废水的高效性决定于反应器中载体表面生物膜量及其生化活性。
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，加上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，从而避免产生污泥膨胀和丝状菌堵塞的现象。国内外在该领域的研究已见报道}3,4}
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(MCA T)的生物处理含酚废水技术阅。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800 m3/d，将原水中酚浓度由300 ~350 mg/L降低到出水含酚25 mg/ L以下。
1.6溶剂萃取法
溶剂萃取法利用难溶于水的萃取剂与废水进行接触，使废水中酚类物质与萃取剂进行物理或化学的结合，实现酚类物质的相转移。负载后的萃取剂通过改变pH值或温度来反萃再生。溶剂萃取法不仅设备投资少、占地面积小、操作方便、能耗低，而且能够有效回收利用废水中的酚类物质，更适用于高浓度含酚废水。但是，溶剂萃取过程中两相密度差小、连续相粘度大、返混严重，存在着极为复杂的影响两相流动和相际传质的因素。而且两相具有一定程度的互溶性，易造成溶剂损失和二次污染，溶剂再生也对过程的经济性和可靠性产生重要的影响。
80年代King提出了络合萃取法(6 )，该法对酚类物质的分离具有高效性和高选择性。该工艺过程中，第一步是含络合剂的萃取溶剂与酚类物质相接触，络合剂与酚类物质反应形成络合物，并使其转移至萃取相内;第二步进行逆向反应使酚类物质得以回收，萃取溶剂循环使用。络合萃取法关键在于络合剂的选择、稀释剂的选择和溶质回收、萃取溶剂再生方法的选择。MacGlashan等人在实验室条件下研究了质量含量为25%的三辛基氧嶙CTOPO)的二异丁酮CDIBK)混合溶剂对苯酚溶液的萃取性能(} )结果表明这一络合萃取剂对苯酚提供的相平衡分配系数高达460，但该研究尚未用于工业体系。清华大学国家重点化学工程联合实验室萃取分室研究开发了“络合萃取法处理工业含酚废水技术”(g )，该技术包括使用新型络合萃取剂QH-1, QH-2在内的工艺与工程密切结合的一整套络合萃取脱酚法，具有分离效率高、操作方便、设备投资少、消耗低、回收酚类可利用等优点。这种络合剂性能优良，便于循
环使用，一般经2一3级错流萃取
