处理酚类废水的常用方法范文

导语：如何才能写好一篇处理酚类废水的常用方法，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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【关键词】含酚废水;处理技术;溶剂萃取;发展趋势

1 前言

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。

2国内外含酚废水处理技术的研究动态

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。为提高含酚废水处理效果，可以将物理、化学和生物的方法结合起来。根据处理方式来划分，含酚废水污染控制技术分为回收技术和消除技术，对于高浓度（>20000mg/L）的含酚废水采用回收技术;对于中等浓度或低浓度（<1000mg/L）的含酚废水，采用一定的技术将其降解、消除是较好的治理办法。

2.1 溶剂萃取法

萃取法工艺流程简单，运行成本低，分离效果较好，同时又可以从废水中回收部分有机物，萃取剂可重复使用等优点，是废水处理常用的工艺技术。萃取法已经实现工业化处理含酚废水。选择经济又高效的酚类回收和可再生萃取剂，是含酚废水溶剂萃取技术的实施关键。溶剂萃取法关键工艺有两个：一是将待分离的酚类废水和萃取溶剂混合，酚类化合物被萃取剂中的络合剂络合而转移到萃取相中;二是反萃取操作，即为了实现有价值酚类化合物回收和萃取剂的循环利用，将萃取剂进行再生处理。萃取剂影响萃取产物的质量、组成、分离程度以及萃取操作的效果。目前使用较多的传统型萃取剂有苯、重苯、N-503煤油、醋酸乙酯、异丙醚、苯乙酮、磷酸三丁酯（TBP）等。国外一些技术专利商在处理生产装置排放含酚废水时，一般采用MIBK、异丙基醚等作为萃取剂，取得很好的效果，但萃取剂的价格较高，而且容易引入外来有机物杂质，造成二次污染。最新的萃取技术是基于可逆络合反应萃取分离原理开发的含酚废水处理技术，分离因数高、操作简单，一般经过2～3级接触即可使残液中酚含量小于0.5mg/L。

2.2 吸附法

吸附法是一种传统的含酚废水处理方法。吸附法的原理是利用吸附剂自身具有的吸附性将废水中有机污染物吸附在吸附剂的孔道表面上。当吸附剂达到饱和状态时，再对吸附剂进行脱附处理，去除吸附在吸附剂表面的有机物。常用的吸附剂有固体活性炭、树脂、沸石、活性碳纤维、磺化煤、膨润土以及吸附树脂等。实验表明，活性炭的单位质量的比表面积最大，其吸附能力较其他吸附剂要强。吸附法处理有机废水的工艺流程相对简单、处理效果稳定、不增加其他的污染物，避免二次污染等特点，但由于吸附剂的孔道众多、孔径微小，容易出现堵塞现象，使再生的运行成本增加，导致总的废水处理工程的运行费用增加等因素是阻碍吸附技术发展的主要原因。

2.3 生化技术

目前，生化处理方法是处理工业废水应用最广泛的处理方法之一，尤其是处理城市生活污水、易降解的有机废水等。国内的绝大多数苯酚丙酮装置的含酚废水处理基本都采用生化法。生化法处理含酚废水具有处理规模大、运行成本相对较低等优势，但由于含酚废水具有的毒害性能够对微生物的生长有抑制作用，处理高浓度的含酚废水时难以达到理性的去除效果。采用厌氧-好氧工艺对含酚废水进行处理，不仅可以去除废水中的酚类物质，出水的COD与NH3-N均可满足国家的排放标准，是对现有活性污泥法处理技术很好的发展。

2.4 高级氧化法

化学氧化法是向含酚废水中加入某些特定性质的化学药剂，使酚类物质氧化降解。化学氧化法一般应用于处理废水中酚的含量在1000mg/L以下。化学氧化法处理含酚废水的优点在于处理流程简单，处理效果好，反应时间短等。Fenton氧化法是应用最多的一类高级氧化法，它由H2O2和Fe2+的溶液混合而成，在Fe2+的作用下，H2O2分解出的・OH具有很强的氧化性。Fenton试剂可以在相对低的温度、压力等反应条件下，氧化分解废水中的绝大多数有毒有害的，难以生物降解的有机污染物。随着科学技术的进步和研究的进一步深入，通过向Fenton试剂中引入光辐射、电化学作用或是加入某种催化剂如草酸类的盐，都能使H2O2分解产生更多的OH，使Fenton试剂的氧化能力有明显的提高。

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摘要:

鲁奇加压气化废水中含有大量酚类化合物，分析酚类物质种类和含量对处理这类废水有指导意义。通过将水样溶于丙酮，使用无水硫酸钠小柱除去丙酮溶液中水分的方法对水样进行处理，前处理方法简单方便。使用GC－MS定性分析水样中酚类，并建立了8种酚类目标物的定量分析方法。结果表明，在0.2～20mg/L的范围内线性良好，回收率在72%～105%之间，相对标准偏差(n=3)为1.4%～7.9%。该方法简单可靠，适用于测定煤气化废水中酚类物质的含量。

关键词:

废水;酚类化合物;GC－MS;分析方法

现代煤化工项目中煤的气化是重要的工艺，其中鲁奇加压气化是比较成熟的气化工艺。气化产生的洗气废水含有酚氨等高浓度难降解有机污染物，这类废水中的酚类化合物组成复杂，危害大，影响范围广。美国EPA的129项优先控制污染物中有11项是酚类化合物［1］，我国水中优先控制污染物黑名单中酚类化合物也有6项［2］。含酚废水的处理是国内外煤化工行业中的重大课题之一［3］，分析酚水组成和含量对酚回收和废水处理等工艺有参考和指导意义。目前酚类的常用测定方法有溴量法、分光光度法、气相色谱法［4－6］，但存在着前处理复杂，测定流程繁琐等问题。利用丙酮和水互溶的性质，将酚水样加入到丙酮溶剂中，混合均匀后通过自制的无水硫酸钠小柱除去水分，并使用丙酮洗脱，得到含目标物的丙酮溶液，直接进GC－MS分析。克服了传统的液液萃取方法萃取效率不高，操作时间长，消耗较多有机溶剂等缺点。前处理方法简单方便，可以对煤气化酚水中主要的8种酚类物质同时检测。

1实验部分

1.1仪器与试剂岛津GCMS－QP2010Ultra气质联用仪，色谱柱Rtx－5MS(30m，0.25mm，0.25μm)。丙酮(色谱纯);无水硫酸钠(分析纯，使用前650℃灼烧4h);酚类化合物: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、邻苯二酚。

1.2GCMS分析参数GC参数:进样口温度为150℃，氦气作载气，流速为0.8mL/min，1∶5分流进样，柱温起始温度为60℃，保持1min，5℃/min升至150℃保持2min。MS参数:EI离子源，Scan模式下扫描范围m/z=35～250，溶剂延迟2.5min，扫描时间3～16min。SIM模式下质谱条件如表1所示。

1.3酚水样品前处理为了将样品中的酚类物质提取出来，采用直接将样品与丙酮混合，再除去混合溶液中水分的方法。实际样品为某煤制天然气公司酚氨回收装置入口酚水。由于样品含酚类浓度较高，应少量取样。取0.20mL样品，加入到5mL丙酮中，混合均匀。使用自制的无水硫酸钠小柱:在10mL注射器内部底层铺一层玻璃纤维滤膜，加入2g经处理过的无水硫酸钠，在上面再加一层玻璃纤维滤膜，用5mL丙酮冲洗小柱进行预清洗。将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，待检测。上述步骤的目的是将水样中的目标物转移至有机溶剂丙酮中，并除去水分，同时稀释了样品。

1.4样品定性分析煤气化产生酚水中的酚类物质种类较多、含量复杂，用质谱检测器对酚水样进行定性。在Scan扫描模式下得到总离子色谱图如图1所示。通过对含量较高的8个目标物进行质谱谱图对比，确定样品成分。8个主要目标物组成及其保留时间如表2所示。

1.5定量分析在定性分析的GCMS方法基础上建立SIM扫描方法，并配制8种酚类系列混合标准溶液，质量浓度别为0.2、1、5、10、20mg/L。以峰面积定量，得到标准曲线，如表2所示。

2结果与讨论

2.1前处理方法的优化为使方法简单可靠，对前处理方法进行了优化，参考实际样品质量浓度范围，配置了8种酚类物质的空白加标溶液，各种酚类化合物的质量浓度为200mg/L。对取样量和无水硫酸钠用量进行了优化，当所取水样量＞0.4mL时，所需要的无水硫酸钠较多，且峰形变宽严重，综合考虑取样量为0.2mL。分别使用1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5g无水硫酸钠对样品脱水，发现当无水硫酸钠＜1.5g时，无法将水分脱除完全，使部分酚类物质无法转移至丙酮溶剂中，且会有柱流失的现象，使用大于3.0g无水硫酸钠时回收率降低，所以使用2.0g无水硫酸钠。

2.2方法可靠性对空白水样采用标准加入法，添加质量浓度为25、100、200mg/L，所得回收率和相对标准偏差如表3所示(n=3)。各目标物的加标回收率和相对标准偏差均良好，说明此样品前处理分析方法可靠。

3结论

为了分析水样中酚类物质，将水样与丙酮溶剂互溶，使用无水硫酸钠小柱除去样品中水分，建立了丙酮提取水样中酚类物质，气相色谱质谱联用仪同时检测8类酚类物质的分析方法。该方法前处理方便快捷，可靠性好，适用于含酚废水中酚类物质的测定。

参考文献

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关键词：煤化工 废水 处理 活性污泥法 发展 分析

煤化工废水是煤制焦炭、煤气净化及焦化产品回收过程中产生的高浓度有机废水，属于焦化废水的一种。水质成分复杂，污染物浓度高。废水中含有大量的酚类、联苯、吡啶、吲哚和喹啉等有机污染物，还含有氰、无机氟离子和氨氮等有毒有害物质，污染物色度高，属较难生化降解的高浓度有机工业废水。对煤化工废水的处理，单纯靠物理、物理化学、化学的方法进行处理，难以达到排放标准，往往需要通过由几种方法组成的处理系统，才能达到处理要求的程度。因此煤化工废水的处理，一直是国内外废水处理领域的一大难题。

一、煤化工废水处理技术

1.煤化工废水处理通常可分为一级处理、二级处理和深度处理。这里的一级、二级处理的划分与传统的城市污水处理的概念上有所不同，这里所述的一级处理主要是指有价物质的回收，二级处理主要是生化处理，深度处理普遍应用的方法是臭氧化法和活性炭吸附法。第一，煤化工废水有价物质的回收。煤化工废水中有机物质的回收一般指的是对酚和氨的回收，常用方法有溶剂萃取脱酚、蒸氨等。其主要包括以下两方面的内容，（1）酚的回收。回收废水中酚的方法很多，有溶剂萃取法、蒸汽脱酚法和吸附脱酚法等。新建焦化厂大都采用溶剂萃取法。对于高浓度含酚废水的处理技术趋势是液膜技术、离子交换法等。（1）氨的回收。目前对氨的回收主要采用水蒸气汽提-蒸氨的方法。污水经汽提，析出可溶性气体，再通过吸收器，氨被磷酸氨吸收，从而使氨与其他气体分离，再将此富氨液送入汽提器，使磷酸氨溶液再生，并回收氨。

二、煤化工废水处理方法

1.煤化工废水在进行出处理前根据不同的水质特点设置调节池以调节水质水量，设置隔油池或气浮池进行除油，经以上的与处理后可采用下面的方法进一步进行处理。第一，活性污泥法。活性污泥法是采用人工曝气的手段，使得活性污泥均匀分散并悬浮于反应器中和废水充分接触，并在有溶解氧的条件下，对废水中所含的有机底物进行着合成和分解的代谢活动。在活动过程中，有机物质被微生物所利用，得以降解、去除。同时，亦不断合成新的微生物去补充、维持反应器中所需的工作主体——微生物（活性污泥），与从反应器中排除的那部分剩余污泥相平衡。活性污泥法处理的关键是保证微生物正常生长繁殖，为此须具备以下条件：一是要供给微生物各种必要的营养源，如碳、氮、磷等，一般应保持BOD5：N：P=100：5：1（质量比）。煤化工废水中往往含磷量不足，一般为0.6～1.6mg/L，故需向水中投加适量的磷；二是要有足够氧气；三是要控制某些条件，如pH 值以6.5～9.5、水温以10～25℃为宜。另外应将重金属和其他能破坏生物过程的有害物质严格控制在规定范围之内。

2.第二，生物铁法。生物铁法是在曝气池中投加铁盐，以提高曝气池活性污泥浓度为主，充分发挥生物氧化和生物絮凝作用的强氧化生物处理方法。工艺包括废水的预处理、废水生化处理和废水物化处理三部分。预处理包括重力除油、均调、气浮除油；生化处理过程包括一段曝气、一段沉淀、二段曝气、二段沉淀；物化处理工艺流程包括旋流反应、混凝沉淀和过滤等工序。在生物与铁的共同作用下能够强化活性污泥的吸附、凝聚、氧化及沉淀作用，达到提高处理效果、改善出水水质的目的。生物铁法的生产运行工艺条件包括：营养素的需求、适量的溶解氧、温度和pH 值控制、毒物限量及污泥沉降比等。

3.炭—生物铁法。目前，国内一些厂家的处理装置由于超负荷运行或其他原因，处理后的水质不能达标，炭—生物铁法是在原传统的生物法的基础上再加一段活性炭生物吸附、过滤处理。老化的活性炭采用生物再生。该工艺流程简便，易于操作，设备少，投资低。由于炭不必频繁再生，故可减少处理费用。对于已有生物处理装置处理水后不符合排放标准的处理厂，采用炭—生物铁法进一步处理以提高废水净化程度也是一种有效的方法。

三、高新技术处理煤化工废水的研究

1.目前，国内在处理煤化工废水的新技术主要有以下几种

第一，新物化法。新物化法是指在常温下利用废水中有害物质与专门为处理废水而开发的药剂（污水灵）发生反应，经过4 次不同加药处理过程和处理设施，最终实现COD、BOD、NH3-N、SS 均达到排放要求。该技术最大的缺陷是废水中有毒有害物质只是形态的转移，另外该技术的成熟性还需要经工程实践的考验。

2.HSB法处理焦化废水。HSB是高分子均群的英文缩写。目前国内初步试验得出以下结论：HSB耐受废水中有毒有害物质性好；处理后污泥少、出水色度好；加碱量为传统方法的1/3～1/5，运行费用较低，但对种菌特性，生存条件、净化功能尚未完全了解，有待进一步研究与实践。

四、煤化工废水深度处理

1.经过酚、氨回收，预处理及生化处理后的煤化工废水，其中大部分污染物质得到了去除，但某些主要污染指标仍不能达到排放标准，因此需要进一步的处理——深度处理，来使这些指标达到排放标准。第一，活性炭吸附法。煤化工废水经以上步骤处理后COD的去除率效果不是很理想，出水浓度较大，有时高达601mg/L左右，很难达标排放，为使废水达标排放，可使用活性炭降低废水中COD 的浓度。废水处理中活性炭吸附主要对象是废水中用生化法难以降解的有机物或用一般氧化法难以氧化的溶解性有机物，包括木质素、氯或硝基取代的芳烃化合物、杂环化合物、洗涤剂、合成燃料、除萎剂、DDT 等。当用活性炭吸附处理时，不但能够吸附这些难分解有机物，降低COD，还能使废水脱色、脱臭。因此吸附法在废水的深度处理中得到了广泛的应用。

2.其次，混凝沉淀法。混凝是给水处理中一个重要的处理方法。混凝法可以降低废水的浊度、色度，去除多种高分子物质、有机物、某些重金属毒物和放射性物质等，去除导致富营养化的物质如磷等可溶性无机物，并且它能够改善污泥的脱水性能。具有设备简单，操作简便，便于运行，处理效果好的优点；缺点是运行费用高，沉渣量大。

参考文献

[1]查传正等.煤化工生产废水处理工程实例[J].化工矿物与加工，2006，（3）.

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关键词:煤化工;企业废水;处理技术;研究进展

中图分类号:X784 文献标识码:A 文章编号:1008－021X(2016)11－0155－02

煤炭资源是我国重要的能源之一，而且我国煤炭资源的储量居世界前列。随着我国社会经济的发展，煤资源的消费结构和方式也发生了较大的变化，但是还存在煤炭利用效率不高的现象，加剧了环境污染的现象。煤化工技术是指以原煤为原料，采用化学等方法等技术措施，使煤炭转化为气态、液态和固态的产品的过程［1］。煤化工所涉及的产品众多，提升了煤炭的利用效率，是推动煤炭能源高效利用的重要途径。但是，煤化工企业的发展，却带来了水污染的问题，煤化工企业用水量大，产生的废水成分复杂，而且毒性大，若不进行有效的处理，对周围环境将造成严重的损害，此外，还会造成水资源的浪费，在一些缺水地区，既不经济也不合理。因此，研究和开发科学高效的煤化工废水处理技术，不仅能够促进煤化工行业的发展，减少环境的污染，而且能够最大限度的利用水资源。

1煤化工企业废水的特点

煤化工企业产生的废水水量大、成分复杂，按来源可分为焦化废水、气化废水和液化废水。焦化废水是在煤焦化的过程中产生的废水，主要产生于炼焦用水、煤气净化、产物提炼等过程中［2］。该类废水的特点是，水量大、COD和氨氮浓度高，而且废水中含有长链、杂环化合物，此外还有苯、酮、萘等一些多环化合物，该类物质难以生物降解，而且具有致畸、致癌特性。气化废水是煤气化过程中获得天然气或者煤气过程中产生的废水，主要含有洗涤污水、冷凝废水和蒸馏废水等。该类废水的主要特点是COD、氨氮、酚类、油类等污染物浓度高，此外，废水中的一些物质对微生物的生长具有毒害和抑制作用。液化废水时在煤进行液化生产过程中产生的废水，该类废水的特点是污染物含量高，无机盐含量低。

2煤化工企业废水的处理技术

2．1预处理技术

煤化工产生的废水中酚和氨的含量较高，此外还有油类物质，经过预处理，这些物质可被回收利用，而且还能降低对后续处理工艺的污染负荷，使污水处理系统更为稳定。2．1．1脱酚煤化工废水中所含有的酚，可利用具有高比表面积的吸附材料进行脱酚处理，当吸附材料吸附饱和后，在利用有机溶剂或蒸汽对吸附剂进行解脱再生［3］。常用的吸附材料有改性的膨润土、活性炭以及大孔的吸附树脂。天然的膨润土在其表面具有亲水性的硅氧结构，对水中有机物的吸附性差。因此，在利用膨润土作为吸附剂时通常对其进行改性在加以利用。有研究者对天然的膨润土和经过改性的有机膨润土的脱酚性能进行了研究，结果表明改性后的膨润土吸附活化能更大，达到平衡的时间较小，吸附酚的量更大。活性炭也是常用的吸附剂之一，活性炭的具有高比表面积、表面的孔结构发达，而且价格相对低廉。因此，在煤化工废水脱酚处理中常用活性炭为吸附剂。有研究者利用活性炭吸附浓度为60mg/L的苯酚，在温度为30℃，pH值为6．0的条件下，苯酚去除率为86%。还有研究者采用活性炭纤维来作为煤化工废水脱酚的吸附材料，该材料具有吸附和解吸速度快，再生条件好的优点。随着高分子材料技术的发展，新型的吸附材料展现出了更为优越的吸附性能，例如大孔吸附树脂的应用，大孔吸附树脂与吸附物质之间靠范德华力来吸附，其表面还有巨大的比表面积，相比活性炭等吸附材料，它具有空分布窄，容易解脱等优点。2．1．2除油煤化工企业产生的废水中含有一定的油类，油类物质将会黏附在菌胶团的表面，进而阻碍了可溶性有机物进入到微生物的细胞壁，从而影响了生物处理工艺的效果，因此在进入生化处理单元前应对煤化工废水进行出油，以提高后续的处理效果。通常情况下，生化处理废水要求进水中含油量需小于50mg/L。在煤化工废水的油类物质通常采用隔油池和气浮法来进行控制［4］。2．1．3蒸氨煤化工废水氨氮的浓度很高，主要来源于煤制气反应中高温裂解和煤制气反应剩余的氨水。高浓度的氨氮，在进行生化处理过程中会抑制硝化细菌的活性，进而导致生活处理工艺处理效果不佳，不能保证出水氨氮达标。目前脱氨的过程主要采用水蒸气汽提法，将煤化工产生的废水中通入大量的高温蒸汽，使其充分的接触，以此将废水中的氨氮进行吹脱，这样可以有效的降低废水中氨氮浓度。吹脱出的氨氮在经过分离、蒸馏等步骤进行回收再利用。

2．2深度处理技术

煤化工废水中污染物浓度极高，成分复杂，而且难以降解。煤化工废水经过预处理后COD、氨氮等污染物的浓度得到了一定程度的降解，而难降解有机物在生化处理过程中几乎没有被降解，因此经过生化出后还需对其进行深度处理，进而满足出水的排放标准。目前在煤化工废水处理中应用最多的深度处理技术是高级氧化技术，主要有臭氧氧化技术、非均相催化臭氧氧化技术、超临界水氧化技术、光催化氧化技术等［5］。2．2．1臭氧氧化技术臭氧是一种强化剂，其氧化过程有两种途径，一种是直接通过分子臭氧氧化，另一种是间接的通过臭氧分解并生成羟基自由基来进行氧化［6］。臭氧氧化技术可以降低煤化工废水中的COD，同时还能够降低水中的色度和浊度，同时在该过程中不产生二次污染。有研究表明，在内循环的反应器中，利用臭氧对煤化工废水进行深度处理，COD的去除率可到40%～50%，其中对酚类和杂环类有机物效果最好。随着对臭氧氧化技术的深入研究发现，臭氧在单独使用过程中，有机物和臭氧反应后通常会生成醛和羧酸，而这两种物质不能再和臭氧继续反应，进而限制了臭氧的矿化作用，降低了臭氧的处理效果。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与臭氧联用来进行废水的处理，结果表明臭氧的氧化能力比单独使用时提高了10倍以上，极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术非均相催化臭氧氧化技术是建立在臭氧氧化的基础之上的一类新型的高级氧化技术，是臭氧在特定的催化剂作用下产生高效的羟基自由基对有机物进行氧化分解，主要使用的催化剂有金属氧化物、金属改性的沸石、活性炭等［7］。目前研究最多的是金属氧化物，例如Al2O3、TiO2等。此外，影响其氧化效果的因素还有pH值和温度。pH值主要是影响OH的产生，pH值升高有助于提高OH的产生，进而提高氧化能力。在催化氧化过程中，催化剂不仅起到催化的作用，而且还具有吸附作用，pH值的变化将影响金属氧化表面的电荷的转移，进而影响了对有机物的吸附能力。2．2．3超临界水氧化技术超临界水氧化技术是利用水在超临界状态下，具有非极性有机溶剂的性质，进而对有机物进行氧化分解的技术。该技术具有反应效率高，处理彻底。反应器结构简单等优势，但是由于超临界状态的水具有严重的腐蚀性，无机盐在反应过程中会结晶析出，进而导致设备和管道堵塞等问题，最终提高了超临界废水的处理成本，影响了工业化应用的进程。2．2．4光催化氧化技术光催化氧化技术是利用半导体材料，在紫外光照射下将吸附于材料表面的氧化剂进行激发，进而产生具有强化性能的羟基自由基，然后利用羟基自由基对有机物进行氧化分解。TiO2是应用最多的光催化剂，有研究者利用光催化技术处理模拟的苯酚废水，结果表明，TiO2的投加量为2g/L、pH值为3，光照2．5h的条件下，苯酚的去除效果最佳，可达到96%。TiO2光催化技术对难降解有机物的处理效果十分显著，但是现阶段还未能应用于煤化工废水的处理中，原因在于该催化剂不能充分的利用太阳能，反应器设计难以符合实际的应用。相信随着技术的发展，这些问题终将会被解决，给煤化工废水处理技术带来新的突破。

3结语

煤化工技术给煤炭资源的利用带来了新的发展方向，提高了煤炭的利用效率。但是煤化工企业产生的废水又给我们提出了一个新的难题，由于其水量大，污染物浓度高，而且成分复杂，毒性大，单一的处理技术根本不能满足要求。建议企业和研究机构在结合实际工程的前提下，加大对煤化工废水处理技术的研究，努力及早实现处理效率高、环境友好的废水处理技术，以带动煤化工行业向着更高的方向发展。

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传统的煤化工是以低技术含量和低附加值产品为主导的高能耗、高排放、高污染、低效益、即“三高一低”行业，这种对资源过度消耗、严重污染环境、粗放的不可持续的发展方式己难以为继。为此，必需适时加速转变煤化工的发展方式，着力推进现代煤化工的发展。

煤化工企业排放废水以高浓度煤气洗涤废水为主，含有大量酚、氰、油、氨氮等有毒、有害物质。综合废水中CODcr一般在5000mg/l左右、氨氮在200~500mg/l，废水所含有机污染物包括酚类、多环芳香族化合物及含氮、氧、硫的杂环化合物等，是一种典型的含有难降解的有机化合物的工业废水。废水中的易降解有机物主要是酚类化合物和苯类化合物；砒咯、萘、呋喃、眯唑类属于可降解类有机物；难降解的有机物主要有砒啶、咔唑、联苯、三联苯等。

目前国内煤化工废水处理方法主要采用生化法，生化法对废水中的苯酚类及苯类物质有较好的去除作用，但对喹啉类、吲哚类、吡啶类、咔唑类等一些难降解有机物处理效果较差，使得煤化工行业外排水CODcr难以达到一级标准。

同时煤化工废水经生化处理后又存在色度和浊度很高的特点（因含各种生色团和助色团的有机物，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-羟基-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，要将此类煤气化废水处理后达到回用或排放标准，主要进一步降低CODcr、氨氮、色度和浊度等指标。

煤化工废水处理方法

煤化工废水治理工艺路线基本遵行“物化预处理+A/O生化处理+物化深度处理”，以下做简单介绍。

1物化预处理

预处理常用的方法：隔油、气浮等。

因过多的油类会影响后续生化处理的效果，气浮法煤化工废水预处理的作用是除去其中的油类并回收再利用，此外还起到预曝气的作用。

2生化处理

对于预处理后的煤化工废水，国内外一般采用缺氧、好氧生物法处理（A/O工艺），但由于煤化工废水中的多环和杂环类化合物，好氧生物法处理后出水中的COD指标难以稳定达标。

为了解决上述问题，近年来出现了一些新的处理方法，如PACT法、固定床生物膜反应器（FBBR）、厌氧生物法，厌氧－好氧生物法等：

1）、改进的好氧生物法

（1）PACT法

PACT法是在活性污泥曝气池中投加活性炭粉末，利用活性炭粉末对有机物和溶解氧的吸附作用，为微生物的生长提供食物，从而加速对有机物的氧化分解能力。活性炭用湿空气氧化法再生。

（2）固定床生物膜反应器（FBBR）

FBBR技术可应用于高浓度煤化工废水的处理，也可应用于后续的深度处理回用单元。

2）、厌氧生物法

一种被称为上流式厌氧污泥床（UASB）的技术用于处理煤化工废水。该法所用的反应器是由荷兰的G.Lettinga等于1977年开发成功的，废水自下而上通过底部带有污泥层的反应器，大部分的有机物在此被微生物转化为CH4和CO2在反应器的上部。设有三相分离器，完成气、液、固三相的分离。

另外，活性炭厌氧膨胀床技术也被用于处理煤化工废水，该技术可有效地去除废水中的酚类和杂环类化合物。

3）、厌氧－好氧联合生物法

单独采用好氧或厌氧技术处理煤化工废水并不能够达到令人满意的效果，厌氧和好氧的联合生物处理法逐渐受到研究者的重视。

煤化工废水经过厌氧酸化处理后，废水中有机物的生物降解性能显著提高，使后续的好氧生物处理CODcr的去除率达90%以上。其中较难降解的有机物萘、喹啉和吡啶的去除率分别为67%，55%和70％，而一般的好氧处理这些有机物的去除率不到20％。采用厌氧固定膜－好氧生物法处理煤化工废水，也得到了比较满意的效果。

3深度处理

煤化工废水经生化处理后，出水的CODcr、氨氮等浓度虽有极大的下降，但由于难降解有机物的存在使得出水的COD、色度等指标仍未达到排放标准。因此，生化处理后的出水仍需进一步的处理。深度处理的方法主要有混凝沉淀、固定化生物技术、吸附法催化氧化法及反渗透等膜处理技术。

1）、混凝沉淀

沉淀法是利用水中悬浮物的可沉降性能，在重力作用下下沉，以达到固液分离的过程。其目的是除去悬浮的有机物，以降低后续生物处理的有机负荷。

在生产中通常加入混凝剂如铝盐、铁盐、聚铝、聚铁和聚丙烯酰胺等来强化沉淀效果，此法的影响因素有废水的pH、混凝剂的种类和用量等。

2）、固定化生物技术

固定化生物技术是近年来发展起来的新技术，可选择性地固定优势菌种，有针对性地处理含有难降解有机毒物的废水。

经过驯化的优势菌种对喹啉、异喹啉、吡啶的降解能力比普通污泥高2－5倍，而且优势菌种的降解效率较高，经其处理8h可将喹啉、异喹啉、吡啶降解90%以上。

3）、高级氧化技术

由于煤化工废水中的有机物复杂多样，其中酚类、多环芳烃、含氮有机物等难降解的有机物占多数，这些难降解有机物的存在严重影响了后续生化处理的效果。

高级氧化技术是在废水中产生大量的HO.自由基HO.自由基能够无选择性地将废水中的有机污染物降解为二氧化碳和水。高级氧化技术可以分为均相催化氧化法、光催化氧化法、多相湿式催化氧化法以及其他催化氧化法。具体参见更多相关技术文档。

催化氧化法可以应用在煤化工废水处理工艺的前段，去除部分COD和增强废水的可生化性，但存在消耗量大，运行不经济的问题，因此该技术在后续的深度处理单元中应用可以获得更好的经济性和降解效果。

4）、吸附法

由于固体表面有吸附水中溶质及胶质的能力，当废水通过比表面积很大的固体颗粒时，水中的污染物被吸附到固体颗粒（吸附剂）上，从而去除污染物质。该方法可取得较好的效果，但存在吸附剂用量大，费用高产生二次污染等问题，一般适合小规模污水处理应用。

废水处理工艺基本要求

1技术成熟、经济合理的原则进行总体设计，力求节能降耗、工程投资低、运行成本低、操作管理方便、工艺技术先进成熟的废水处理工艺流程。

2工艺流程做到稳定、高效、抗冲击负荷能力强，运行灵活、设备布置合理结构紧凑；

3设备选型、匹配得当，运行稳定可靠，性价比高，维护保养简单，使用寿命长；

4采用现代化自控技术，设置必要的监控仪表，实现自动化管理，提高管理水平；

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关键词：煤气化；废水处理；影响因素；发展趋势

煤气化废水处理技术在我国已初具规模，各企业已将煤气化废水处理技术应用到废水处理工程中来。然而煤气化项目耗水量巨大，产生的废水成分复杂，多方面因素的影响使得我国很多企业的煤气化废水处理技术都不成熟，达不到环境保护的要求，且在处理过程、处理效果等方面还存在一定问题需要改进，还会在处理过程中对环境方面带来一定的污染，尤其是废水的产生，因而研究高效的废水处理技术工艺不仅可以减少对环境的污染，提高煤气化废水水资源回收利用，节约工业用水，还可以降低工艺技术处理的运行成本，减少处理工艺过程中化学品成本。

1煤气化废水处理技术现状

1.1预处理技术现状。预处理阶段主要是对煤气化废水中高浓度酚、氨及油类物质的处理，主要应用萃取法脱酚，实现酚类物质的分离，目前应用范围较广、效果较高的萃取剂是TBP-煤油溶液，可循环使用，脱酚效果高达90%；水蒸汽法蒸氨，实现氨类物质的回收利用，目前应用较多的是单塔工艺，流程简单、操作平稳、还可实现对氨和硫化物等酸性物质的同时回收，主要用于中等浓度含氨、含酸废水的处理。我国拥有较先进的处理设备的企业在煤气化废水处理技术应用过程中不断对处理工艺进行改造，解决了原有流程中铵盐结晶、结垢问题，并将抽出质量与进料质量百分比提高到9%以上；化学氧化法，是处理高浓度煤气化废水常用的方法，采用联合工艺技术将难降解的有机物转化为易降解的中间产物，对剩余的污染物利用吸附法进行再处理，使COD与挥发酚的去除率达到97%和99%[1]。1.2生化处理技术现状。经过预处理的煤气化废水污染物主要是氨氮与COD，主要采用A2/O法，去除总氮，但抗冲击能力较差，运行管理较复杂，通过专业人员对工艺不断创新、尝试以及加入其他技术，终于研究出生物倍增技术，将氨氮和总氮的去除率达到99.3%和71.5%；SBR法，集均化、初尘、生物降解等功能于一体，运行简单，操作灵活，对氨氮的去除率达98%，氨氮浓度小于10mg/L；多级生物膜法，减少优势菌群的流失，保证难降解有机物及氨氮的去除，具有运行稳定、抗冲击能力强等特点。1.3深度处理技术现状。经过预处理及生化处理后的煤气化废水还含有一定量的难降解有机物及悬浮物。高级氧化法，臭氧氧化法在一定的反应时间、反应pH内有较高的氧化效率，采用三种的负载型催化剂，以臭氧为氧化剂的工艺技术，对苯酚和氰化物的去除率高达90%以上；吸附法，利用活性炭良好的吸附性和稳定的化学性，有效去除废水中的有机物、悬浮物等物质；混凝沉淀法，以PES为最佳混凝剂通过对PAM的投加使COD和色度的去除效率分别达到62%和66%；膜分离法，用于废水的再生处理，浸没式超滤出水使水浊度在0.55NTU，SDI、COD、及色度等的去除率都能达到一个很高的程度，而0.25%的氯化钠溶液对膜组件的清洗效率能达到97%之高[2]。

2发展趋势

煤气化废水处理的重点和难点主要是高浓度氨氮和酚的处理，目前我国应用的煤气化废水处理技术在运行成本以及处理效果上仍有待提高，很多方面的研究都处于小型试验阶段，专业人员的研究方向也是对单一技术应用进行研究，对物化处理工艺与生化处理工艺的结合方向研究很匮乏，另外水质成分的复杂度、污染物浓度的高低、以及污染物种类等因素也对煤气化废水处理程度影响甚多，使得我国煤气化废弃处理技术进步缓慢，在面临环境严重污染、废水零排放的发展趋势下，我国研究人员应团结合作，共同研发现代环境下的高效的、优化的煤气化废水处理技术[3]。

3结语

总而言之，根据目前我国煤气化处理技术现状，煤气化废水处理工艺的不成熟，煤气化废水处理的影响因素等方向进一步研究更高效的煤气化废水处理技术已成为我国专业技术研究人员迫在眉睫的任务。同时煤气化企业操作人员也需在三阶段的处理技术方面突破现有桎梏，根据具体的废水水质以及水量选择恰当的处理工艺，考虑煤气化废水处理过程的影响因素，研究更高效的运行模式，提高技术处理效果的同时减少处理工艺的运行成本，确保达到排放标准、废水回收利用。

参考文献：

[1]蒋芹，郑彭生，张显景，郭中权.煤气化废水处理技术现状及发展趋势[J].能源环境保护，2014，06(05):9-12.

[2]张蔚.煤气化废水处理技术的现状及发展[J].污染防治技术，2012，09(03):18-20.

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【关键词】甲醛 危害 废水 处理技术

一、甲醛性质、来源及危害

甲醛易溶于水，常温常压下易挥发，且随温度升高挥发速度越快。甲醛易氧化、聚合，其浓溶液在常温下长期放置会聚合成环状聚合物，在催化剂作用下，高纯度甲醛可聚合成多聚甲醛。

甲醛是化工行业最常用的原料，如苯酚与甲醛缩合生产酚醛树脂过程中产生的酚醛废水，除含有大量醇类、酸类等有毒物质外，还含有浓度高达几万的酚和醛。制药行业甲醛是生产医药原料中间体和成品药的重要原料之一。纺织行业纺织品在生产加工过程中使用含甲醛的羟甲基化合物作为整理剂，为改善织物的折皱性，使用含甲醛的阳离子树脂以提高染色牢度。粘合剂行业由于其具有较强的粘合性、能加强板材的硬度及防虫、防腐的功能，所以用来合成多种粘合剂。粘合剂的生产大多涉及树脂合成，如酚醛树脂、氨基树脂等。

废水中的甲醛常温下极易挥发的无色、刺激性、有毒的物质，能与微生物体内的蛋白质直接反应，使微生物细胞抑制其生物活性或导致死亡。其对人体的影响表现为：人体对甲醛最敏感的部位是嗅觉，甲醛的危害表现在对黏膜的刺激作用，鼻吸入后滞留在鼻腔组织，吸入时，鼻子容易出现严重的刺激和水肿、呼吸道阻力增高、呼吸频率下降、眼刺激和头痛。甲醛对皮肤的刺激作用很强，易诱发过敏反应。甲醛是一种基因毒性物的致畸、致癌作用，对人体免疫系统、神经系统及肝脏等产生危害。

二、甲醛废水处理技术研究进展

国内外学者对甲醛废水的处理研究较多。处理的方法主要按废水中是否存在酚进行分类，含酚的一般采用缩合法、氧化法、混凝法等来处理；不含酚的主要采用氧化法、吹脱法、生物处理法、石灰法、缩合法等。

（一）氧化法

（1）Fenton法。试剂氧化法Fenton试剂氧化处理甲醛废水，是当前国内外科研人员研究的热点课题。简磊研究了Fenton试剂处理含甲醛有机废水的效果、影响因素及其适宜条件。吴超飞的试验表明，在H2O2浓度0.25mol/L，Fe2+浓度3.0mol/L，温度控制在85℃，反应时间大致为90min时，甲醛去除率可达到99.1%。随着技术的发展，科研人员开发了电-Fenton和光-Fenton等工艺处理含甲醛的废水。胡成生采用电-Fenton反应实验装置，控制反应时间90min，Fe2+浓度300mg/L，pH值

（2）光催化氧化法。光催化氧化法近年来也广泛应用于含甲醛有机废水的处理。王玉军采用二氧化钛作作为催化剂，高压汞灯作为光源，对低浓度甲醛废水采用光催化氧化处理试验。赵莲花研究得出pH4～5，0.6kW/m3氙灯光强下照射4h，催化剂WO3投加量0.4g/L，甲醛废水去除率可达65.46%。蔡铁军等用多金属氧化物与TiO2制成复合催化剂；杨瑞等用丝光沸石与TiO2做成混合催化剂；吴树新等用超声水解法制备纳米TiO2催化剂来氧化甲醛。

（3）超声波/H2O2法。李占双等研究了超声波与H2O2联合法处理甲醛废水的效果。当甲醛初始浓度为100mg/L时，使用超声波处理或H2O2氧化含甲醛废水时，效果不理想，处理60min后甲醛去除率分别为接近40%和50%，当两种方法联合使用60min后，甲醛的去除率达到了80%以上，说明联合工艺表现出协同效应，促进降解率的提高。

（4）ClO2氧化法。很多学者用二氧化氯处理工业废水，岳钦艳研究了二氧化氯氧化甲醛废水过程的时间、pH值等因素。当废水中甲醛浓度为8125mg/L时，反应30min后，反应达到稳定期，甲醛去除率为80%左右。

（二）吹脱法

利用甲醛沸点低、易溶于水、易挥发的物理特性，采用蒸汽对废水中的甲醛进行吹脱预处理，极大地降低了后续生化处理的工作量，可改善处理效果。张蕾等对配置甲醛浓度为7400mg/L的甲醛废水进行了蒸汽加热吹脱处理研究，蒸汽加热吹脱甲醛去除率可达96%。闫百兴将甲醛废水雾化处理，喷洒在刚从锅炉出来的炉渣上，甲醛遇高温和氧气后，立即分解为二氧化碳和水，接着通过集气罩和排气筒排入大气，多余的甲醛被多孔炉渣吸附，此法处理甲醛浓度为25000mg/L的废水，去除率可达96%以上。

（三）尿素缩合法

在酸性环境条件下，甲醛与尿素反应会生成甲基脲沉淀。赵瑞华等向100mLCODCr浓度为29143mg/L的甲醛模拟废水中加入尿素，pH值调整为2，出水的CODCr值为5400mg/L，CODCr去除率达到81.47%。

（四）生物法

生物处理法目前普遍应用于有机废水处理。利用微生物代谢作用，对废水中含有的有机污染物做转移、转化和净化处理，使其转变为无毒无害的稳定物质，从而达到净化废水的目的。该方法运行成本低、处理能力大、适用范围广和无二次污染等优点。王志海探讨了活性污泥法对甲醛模拟废水的处理效果，其结果表明，该法对甲醛模拟废水处理效果较好，甲醛去除率达到99.9%。杨寒稀对工业甲醛废水在SBR中的生物降解性作了研究，研究表明，采用低负荷法启动厌氧SBR，对甲醛的去除率在97%以上。

三、结语

论文主要对甲醛废水处理技术研究进展进行了研究，通过分析多种处理技术的发展及研究状况，各分析了其主要特点以及各种的优势，对工程技术人员选择合适的处理方法提供了参考依据。

参考文献：

[1]林长松，袁旭峰，王小芬，冯宗强，朱万斌，程序，崔宗均.HRT对固定床厌氧反应器运行效果的影响[J].环境工程学报，2010，（03）.

[2]黄志金，黄光团，史春琼，季景瑜.溶解氧对膜生物反应器处理高氨氮废水的影响[J].环境科学与技术，2010，（01）.

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关键词：含油废水　技术　污水处理方法

一、引言

含油废水的输出,涉及范围广泛,如石油、炼油、石化、油轮事故、航运、船舶导航、车辆清洗、机械制造、食品加工和处理所有能产生含油污水。石油污染作为一种常见的和染料,对环境保护和生态平衡极大危害。

二、重力分离法

重力分离过程是一个典型的主要治疗方法,是使用油和水的密度差,油和水的不相溶性,在静止或流动条件实现油珠、悬浮物和水分离。分散在水油珠在浮力效应缓慢上升,分层,油珠在浮动的速度取决于油珠大小、油和水的密度差,当前状态和粘度的流体。横向流含油污水除油设备是在斜板除油器的基础上发展起来的,它由含油废水和聚结区和分离区两个部分。含油污水首先在十字板型聚结器,使分散的油滴聚结小成猪油珠,小颗粒固体材料变成大颗粒絮凝的和合并长大和固体材料油珠通过独特的通道横向流动分离板面积,从水中分离出来。在水中,固体材料分离,也可以进行气体(天然气)的分离。瓦楞纸板脱脂原理是主要的油、水密度差,使油珠浮动设置在板波的地方和分离,关键是要删除,哈哈真的浅池沉淀原理,使瓦楞板可变间距变水量、水节是变化,水流是扩散,收缩状态交替流,产生脉动(正弦)流,使油珠之间添加碰撞概率,使小油珠的变化,加快油珠上浮速度,达到油水分离的目的。奥地利费雷公司在世界上率先开发CPS集成波纹板重力加速度聚集型油水分离器。波浪板是费雷公司的专利产品,以聚丙烯为基础原料,含有多种添加剂,使其具有亲油,不粘油,抗衰老是ch。

三、过滤法

过滤法是废水通过一个孔,通过该装置或一些颗粒介质的过滤层,利用其截留、筛选、惯性碰撞过程的悬浮物和石油废水去除等有害物质。常见的滤波方法有三个分层在过滤、膜过滤和纤维过滤介质。膜过滤法也称为膜分离是利用微孔膜将油珠和表面活性剂截留,主要用于去除乳化油和溶解油。滤膜包括超滤膜和反渗透膜和混合过滤膜等。膜材料包括有机膜和无机膜两种,常见有机膜、聚砜膜有醋酸膜、聚丙烯膜,常用的无机膜有陶瓷膜、氧化铝、氧化钴、氧化钛等。乳化油在一个稳定的状态,与物理方法和化学方法难以分离。的快速发展膜科学、膜过程乳化油污水已逐渐被接受和应用在工业上。

四、浮选法

浮选法,也称为空气浮选,国内外深入调查研究,推广一种恒定的水处理技术。该方法是在水进入空气或其他气体产生细泡沫,因此,一些非常小的水和固体颗粒悬浮油珠坚持泡沫,泡沫浮到表面一起形成浮渣(石油泡沫层),然后使用适当的撇油器将油脱脂。

五、生物氧化法

生物氧化法是利用微生物的生物化学作用使 废水得到净化的一种方法。油类是一种烃类有机 物,可以利用微生物的新陈代谢等生命活动将其 分解为二氧化碳和水。含油废水中的有机物多以 溶解态和乳化态存在,BOD5较高,利于生物的氧 化作用。

六、化学法

化学法也被称为的方法,是通过化学作用的添加剂将废水污染物成分的物质,使废水在无害的净化得到的一种方法。常用的化学方法是中和、沉淀、混凝、氧化还原等。主要用于含油废水混凝法。凝固的方法是添加一定比例的含油废水的絮凝剂在水中水解后形成带正电荷的微粒和带负电荷的电荷的乳化油发电中和,油粒聚集,粒径大,生成絮状物吸附小油滴,然后通过结算或气浮方法油水分离。常见的絮凝剂有聚合氯化铝(PAC)变化、氯化铁、硫酸铝、硫酸亚铁和其他无机絮凝剂、丙烯酰胺、聚丙烯酰胺(PAM)和其他有机高分子絮凝剂,絮凝剂的投加量、不同pH值范围的不同。此法适用于重力沉降不能脱离国家的乳化的油滴和其他小的悬浮物质。

七、粗粒化法

一个粗粒度的方法是使用油和水两个相对聚结材料亲和力力区别特征,油粒是材料捕获和保留在木材料表面和内部孔隙形成油膜,膜厚度增大到一定程度后,总是在液压和浮力效应如油膜下凝聚成较大的液滴合并。斯托克斯公式,众所周知,油粒在水和油的提升速度的平方成正比粒子直径。聚结在粮食与一家大石油珠很容易从水中分离。在一个粗粒度的废水,含油量和污油性质和没有改变,这是更容易使用重力分离将会去除油。

八、声波、微波和超声波脱水技术

声波可以加速汗水聚结,提高效率的原油脱水;超声波能减少能源消耗和降低破乳剂用量;微波在乳状液稳定性的下降,但也低可以加热乳液,进一步推动水滴聚结,在解决老油田在我国东部三引起的原油性质复杂的深度脱水问题具有很好的应用前景。

微波是指频率为300 MHz到300 GHz电磁波[9]。微波水处理技术是微波领域的单相流和相电流的物理和化学反应的催化作用强烈,通过行动,选择性能源和杀死微生物的功能用于水处理技术的一个新类型。

超声波是一种高频机械波,频率一般2×104 ~ 5 x 108赫兹,能源之间浓度和穿透力强,点。超声波在水中会发生冷凝效果,孔或空化效应[10]。当超声波在溶液含有污水,使成小油滴和水一起振动。但由于不同大小的颗粒的儿子与不同的相对振动速度,油滴就会相互碰撞,胶粘剂,油滴的体积增加。然后,由于粒子有较大,不能与声,只有随机运动。中小型水油滴浓缩和分离、油水分离效果好。超声处理乳化油污水,必须首先通过实验确定最美丽的声波频率,或可能出现超声磨削效果,影响治疗效果。目前,国内外学者利用超声波技术滴溶液水污染物已多达几十个,但研究对象为单组分模拟系统,和实际废水通常含有多种污染物,所以超声波技术在实际废水处理与舒适性如何还有待进一步研究。此外,目前关于使用超声波技术降解污染物的研究大多属于实验室阶段,由于声化学反应过程的降解机理、反应动力学和反应器设计放大开放展览是不充分,目前很难实现工程。

九、超声/电化学联用技术

利用超声波空化效应,可以在电化学反应的电极不形成覆盖,避免电极活性下降;超声波空化效应也有利于协作电催化过程是生产?哦,使肮脏的水污染物分解得更快,超声还可使有机物质在水溶液中充分分散,从而大大提高反应器在心智能力。Mizera在电解氧化处理含酚废水是当头发,没有超声波存在,只有50%的分解率,如果使用25 kHz,104 w / m2超声波治疗,酚分解率会增加到80%。美国采购通过设计和Eppinger使用超声波/电化学耦合技术的印染废水处理表明,超声波、电场协同,废水脱色率大大高于单独使用超声波的脱色率。

十、结语

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关键词：厌氧颗粒污泥膨胀床；扑热息痛废水；高浓度有机废水

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

中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：

1、前言

扑热息痛是常用的解热镇痛药物，化学成分为对乙酰氨基笨酚（醋氨酚），分子式为C8H9NO2，经过几十年的生产实践，扑热息痛的生产已经形成一套成熟的生产工艺，即传统的二步生产法，是以对硝基氯苯为原料，经水解、酸化还原制成对氨基苯酚，再经过酰化得到对乙酰氨基苯酚[1]。由于废水中含有对氨基苯酚、对乙酰氨基酚及其氧化产物醌、偶氮化合物等对微生物有一定的抑制和毒性作用，该类废水治理一直是难题。连云港某制药厂是一家从事对乙酰基苯酚生产的原料药企业，日产水量1000m³。原有一套UASB池+CASS池污水处理系统，由于处理工艺不合理等原因，一直无法正常运行。经技术改造后，新增EGSB厌氧反应器1套。

2、工程设计

2.1 废水特点

废水主要由酰化段离心废水、多次套用母液、精制段压滤废水、反应釜清洗废水和生活污水组成，主要污染因子有对氨基苯酚、冰醋酸、焦亚硫酸钠、粉末状活性碳、乙酰氨基酚及氧化产物醌、偶氮化合物等，由于对乙酰胺基苯酚具有共轭可变结构和生色基团，废水在酸性条件下呈红褐色，在碱性条件下呈蓝色，色度随电位升高而增大。对乙酰氨基苯酚及反应副产物较难生物降解[2]。废水具有组分复杂，浓度高，水质波动大，生物不易降解等特点。

2.2进出水水质要求

设计进水水质：CODcr：15000mg/L；BOD5:5000mg/L；NH3-N：150mg/L；SS：1000mg/L；pH：2～3；色度：2000倍。

设计出水执行《污水排入城市下水道水质标准》（CJ3082-1999），主要指标：CODcr≤500mg/L；SS：≤400mg/L；pH：6～9

2.3 处理工艺及说明

目前，扑热息痛生产废水处理方法有混凝沉淀、高级氧化、铁碳电解、膜过滤、厌氧生物处理、好氧生物法等多种组合处理工艺，根据本工程进水水质特点和处理深度要求，本工程处理工艺采分质处理技术，将企业排放废水按水质特点分类收集、预处理后汇合的处理工艺，工艺流程详见图2.2-1.

图2.2-1 工艺流程框图

母液污染程度最重，CODcr：200000mg/L，精制废水污染程度较轻，CODcr：3000～5000mg/L，但粉末状活性碳含量较高，且含有一定量的反应中间产物醌类等难生物降解成分，其他废水指生活污水、离心废水、冲洗废水等，污染程度一般。

将母液废水单独收集，通过提升泵均匀泵入综合废水调节池；精制废水设置单独收集池，经折流式沉淀池去除废水中悬浮物活性碳，与其他废水汇入综合废水调节池内，在综合废水调节池内均衡水质，经均质调节后废水进入pH调节池调节废水pH，由于本工程废水呈酸性是由水中含冰醋酸造成的，因此pH调节至4左右即可，不需调至中性以减少液碱消耗量。pH调节池出水进入水温调节池，经水温调节池稳定水温在35°±2。恒温废水泵入EGSB厌氧反应器内，在EGSB厌氧反应器去除大部分有机物。EGSB厌氧反应器从功能划分为高负荷区、精处理区、沉淀区3部分，，其中高负荷区容积负荷可达12kgCODcr/（m³•d），精处理区容积负荷为3 kgCODcr/（m³•d），沉淀区表面负荷为0.53m³/（㎡•h）。并设置了强制外循环系统，通过强制外循环不但保证了传质效果，又起到了原水稀释作用。

EGSB厌氧反应器顶部设置气液分离器，实现沼气与废水、污泥的分离，分离后的沼气经沼气收集管道收集并输送至沼气储罐内，由于产生沼气量较小，不具备回收利用价值，采用沼气燃烧塔燃烧后放空[3]。

EGSB厌氧反应器出水进入水解池，通过缺氧微生物的新陈代谢作用将废水中残留的部分大部分子有机物分解为小分子有机物，提高废水可生化性，为后段好氧生物处理提供有利条件。此时出水仍不能满足排放要求，因此需设置好氧系统，好氧系统采用CASS工艺，不需设置二沉池。由于废水中残留一定量的显色物质，废水的色度较重，通过折流式脱色池后达标排放。

2.4 主要建构筑物设及设计参数

本工程主要建构筑物尺寸及设计参数见表2.4-1，

表2.4-1 建构筑物设计参数及配套设备一览表

3、调试运行结果及分析

篇10

根据有机废水处理方面的特性可以将其划分为以下3类：①废水中的有机物易于生物降解，同时废水中的毒物含量很少。这类废水主要是生活污水和来自以农牧产品为原料的工业废水等；②废水中的有机物易于生物降解，同时废水中的毒物含量较多。这类废水主要来自印染、制革废水等；③废水中所含的有机物难于生物降解（生物降解速度极其缓慢），同时，废水中毒物可能较多、亦可能较少。这类废水主要来自造纸、制药废水等。

第①类废水可直接进行生物处理。第③类废水较为复杂，此处不作讨论。本文主要对第②类废水中的毒物作用机制及应对措施加以讨论。

1、毒物及其作用机制

废水中凡是能延缓或完全抑制微生物生长的化学物质，统称为有毒有害物质，简称毒物。这些毒物，从化学性质上来分可划分为有机物和无机物两大类。从处理的角度又可划分为能被生物处理段去除、转化的物质（如H2S、苯酚等，或称非稳定性毒物）和不能被生物处理段去除、转化的物质（如NaCl、汞、铜等，或称稳定性毒物）两大类。

毒物对微生物的作用机制主要有如下方式：

（1）损伤细胞结构成分和细胞外膜。如：70%浓度的乙醇能使蛋白凝固达到杀菌作用；酚、甲酚、表面活性剂作用于细胞外膜，破坏细胞膜的半透性。

（2）损伤酶和重要代谢过程。一些重金属（铜、银、汞等）对酶有潜在的毒害作用，甚至在非常低的浓度下也起作用。这些重金属的盐类和有机化合物能与酶的-SH基结合，并改变这些蛋白质的三级和四级结构。

（3）竞争性抑制作用。当废水中存在一种化学结构与代谢物质相类似的有机物时便会发生。因为二者都能在酶的活性中心与酶相结合，它们的竞争将抑制中间产物的形成，使酶的催化反应速率降低。

（4）对细胞成分合成过程的抑制作用。当某些化学物质的结构类似于细胞成分的结构时，它们便会被细胞吸收并同化，结果是合成无功能的辅酶或导致生长停止。这种作用最典型的例子便是磺胺酸。

（5）抗生素对核酸的抑制作用。不少抗生素能专一地抑制原核生物的蛋白质合成，如链霉素会抑制氨基酸正确结合于多肽上。

（6）抗生素对核酸的抑制作用。如丝裂霉系C会选择性地阻止DNA的合成，从而抑制微生物的生长。

（7）对细胞壁合成的抑制作用。如青霉素便是通过干扰细胞壁的合成从而达到抑制微生物生长的效果。

2、菌种承受毒物的能力及菌种驯化法

需说明的是，微生物中存在不少能耐受常用代谢毒物的菌株，有的甚至能利用它们作为能源。化学物质对微生物的抑制作用与其浓度有直接关系，并随微生物的驯化而发生变化，经过驯化的微生物对有毒物质的适应能力将逐步加强。微生物这种巨大的适应性（变异性）是由它们的小体积决定的。如一个微球细胞仅具有约100000个蛋白质分子所能容纳的空间，如此小的体积决定了那些近期用不着的酶是不能储备的，许多分解代谢酶类只有当存在合适的基质时才会产生。在某些条件下这类可诱导的酶可占蛋白质总含量的10%.正是微生物的这种变异性，才使生物法处理含毒有机废水成为可能。但任何微生物承受毒物的能力都是有一定的极限的（此时的浓度叫极限允许浓度），正是这种极限又要求含毒物有机废水在生物处理前需要一定的预处理。

前已说过，微生物由于其体积的细小，而具有巨大的适应性（变异）。因此可以采用人工改变微生物生活环境的方法进行诱导变异，让微生物直接适应原水中毒物浓度或提高微生物对毒物的去除能力。这种方法对稳定性毒物及非稳定性毒物均适用，是处理含毒有机废水的一种基本方法。

在城市生活污水处理厂中，当进水中酚的浓度突然增加到50mg/L时，便会对生物处理系统产生巨大的破坏作用。严重时，会导致全系统的崩溃。可是，某焦化厂采用适应性变异的方法对菌种进行驯化即菌种驯化法，使微生物内的酶逐步适应了这种毒物的大量存在，便将这种毒物当成其底物而加以分解吸收。实际运行表明，进水中酚的平均浓度为117.5mg/L时，酚的去除率高达99.6%.

含酚废水处理是应对一种不稳定性毒物的例子，当毒物很稳定时，亦可采用这种驯化方法以提高微生物对毒物的承受能力。但须注意，这种毒物的浓度必须满足最终出水排放标准或另外采取其它措施加以控制。

3、预处理方法

前已说过，驯化是生物处理法中应对毒物的一种基本方法。但任何微生物承受毒物的能力都是有一定的极限的，毒物浓度超过极限允许浓度时就需要一定的预处理。目前，预处理法主要有稀释法、转化法和分离法。

3.1稀释法

污水中的毒物之所以成为毒物，是与其浓度有关的。当其浓度超过某一极限允许浓度时，毒物就成为毒物；在极限允许浓度以下时，毒物就不表现出毒性甚至成为营养。当废水中毒物浓度超过生物处理的极限允许浓度时，为保证生物处理的正常进行，可采用简单的稀释法，将废水中毒物浓度降低到极限浓度以下。

根据废水中毒物的稳定或非稳定性质，结合实际情况，可采取3种不同的稀释法：污水稀释法，处理出水稀释法，清水稀释法。

（1）污水稀释法。不同的污水中所含的物质不同，将它们混合起来，彼此稀释，可将毒物浓度降低到极限允许浓度以下，这便是污水稀释法。它最简单、最经济，是首选方法，不论毒物的性质是稳定或非稳定均适用。少量的工业废水混入大量的城市污水中，几乎所有的毒物浓度都会被降低到极限允许浓度以下。但是，少量的工业废水彼此间混合后，毒物浓度仍有可能在极限允许浓度以上，仍需继续采取其它措施。

污水稀释法除了上面所说的不同单位所排废水之间的大稀释外，还有同一工厂不同车间所排废水之间的小稀释。比如，制革工厂中，脱毛工段所排的灰碱废水中S2-的浓度高达1000mg/L以上，但脱毛工段所排的灰碱废水只占全厂总排水量的5%左右，只要建一较大的调节池（停留时间HRT一般在12h左右），不同工段所排废水在此搅拌混合后，总出水中S2-的浓度便可降低到100mg/L以下。这对后续处理非常有利。

（2）处理出水稀释法。这种方法只适用于废水中的毒物为非稳定这一单一情况。处理出水稀释法又有两种：①曝气池池型采用完全混合式；②处理出水回流稀释法。出于经济方面的考虑，方法①应是首选。

实例：制革废水中S2-的存在对生物处理具有极大的危害，生物处理的极限允许浓度为30mg/L.制革废水经调节池调节稀释后，进入曝气池时S2-仍然在50mg/L以上。以前，许多设计单位主张采用分隔处理，即先把灰碱废水单独进行脱S预处理，把进水中的S2-降低到30mg/L以下，再进行综合处理。有经验表明，可采用处理出水稀释法来消除S2-对生物处理的影响，不需要进行分隔处理，而直接进行综合处理。东南大学设计的南京制革厂废水处理站，采用的处理流程为调节池初沉池生物处理，生物处理采用的是氧化沟，该氧化沟沟宽6m，有效水深3m，沟内水流平均流速0.4m/s，做如下两个假定：①废水进入氧化沟后经过1周的循环，其中的S2-经曝气氧化后全被去除（被氧化成单体硫或硫代硫酸盐）；②废水一进入氧化沟后，横向扩散很好，横断面上各点水质完全相同。按S2-的极限允许浓度30mg/L进行计算，理论上可得该氧化沟进水S2-的最大允许浓度为7776mg/L.从30mg/L到7776mg/L可以看出稀释法的巨大作用。当然，在实际运行中①，②两条假定不可能完全做到，故实际进水最大允许浓度远远不能达到7776mg/L.根据该厂长达12年的稳定运行经验表明，在调节池出水S2-不超过100mg/L的情况下，S2-对氧化沟的稳定运行是完全没有影响的，而且氧化沟出水S2-始终在排放标准1mg/L以下。这是稀释法成功应用的一个例子。

（3）清水稀释法。这种方法只有在废水中的毒物为稳定性毒物，不能采用处理出水稀释，工厂内部及其附近又没有其它废水可以用来稀释它，而且这种毒物又不能采用分离法或转化法去除时才能使用。这是由于①这种方法的不经济性。采用清水稀释本身就要花费大量的水费；原水采用大量的清水稀释后，处理投资和运行费都要增加。②随着环境管理的加强，已由浓度排放控制过渡到排放总量控制。

实例：南京某石化公司化工二厂废水处理站，进水COD为6000mg/L，但同时含有CaCl250000mg/L，如此高的盐度将会极大地抑制生物处理的正常运行，所以在生物处理之前必须对盐加以适当处理。考虑到生物处理对CaCl2无去除或转化作用，其它的分离或转化方法又不经济，该厂地处郊区，附近无其它工厂或本厂的另类废水可利用来稀释，故设计单位与甲方商量后采用了清水稀释法，即将原水加清水稀释10倍，将CaCl2浓度降为5000mg/L后，再进行深井曝气法处理，取得了满意的效果。

3.2转化法

化学物质只有在特定的情况下才会表现毒性，比如，硝基苯毒性较大，转化为苯胺后，毒性就大为降低。Cr6+的毒性很大，可是被还原为Cr3+后，毒性就大为降低。所以，可以通过化学方法，将有机废水中的毒物转化为无毒或毒性较低的物质，以保证生物处理的正常进行。这种方法对稳定性毒物或非稳定性毒物均适用。采用这种方法一定要注意两个问题：①转化后，稳定性毒物的浓度必须在生物处理极限允许浓度以下，非稳定性毒物的浓度必须保证生物处理的正常运行；②最终出水中，毒物浓度也应满足排放标准。

实例：化工废水中的硝基苯是一种毒性较大，可生化性较差的物质。直接对它进行生物处理，由于毒物负荷的限制，使得生化曝气池的BOD负荷极低，效率不高。故绝大多数工程在废水进入曝气池之前进行预处理，用化学法（比如亚铁还原）将硝基苯转化为苯胺，苯胺与硝基苯相比，其毒性大为降低，而且可生化性大幅提高，使曝气池BOD负荷大大提高。

3.3分离法

利用分离的手段，将废水中的毒物转移到气相或固相中去，以保证废水生物处理的正常运转，这便是分离法的原理。此法对稳定性或非稳定性毒物均适用。采用这种方法时应注意如下几点：①分离后，废水中稳定性毒物浓度必须在生物处理的极限允许浓度之下，非稳定性毒物的浓度必须保证生物处理的正常运行；②必须保证最终出水各项指项（包括毒物）达到国家排放标准；③转移到气相或固相的毒物必须进行妥善处理，不允许出现二次污染。

实例：制革废水中S2-是一种毒物，我们可以向废水中投加Fe2+使之形成FeS沉淀去除，出水可以直接进行生物处理而不受S2-的影响，沉淀的FeS可以送去制砖或进行填埋处理；亦可以向废水中加酸，将废水中的S2-形成H2S吹脱到空气中去，用NaOH吸收后形成Na2S再回用于制革生产。超级秘书网

4、结语

为保证生物处理的正常进行，可采用的消除毒物影响的措施是很多的，如何从繁多的方法措施中选择一个最佳方案，是一个全系统优化课题。优化的原则是：①废水中各项指标（包括毒物）必须达到国家排放标准；②必须保证生物处理的正常运行；③在此基础上，应努力追求工艺流程简单、投资省、运行费用低、无二次污染以及管理方便。