含酚廢水處理技術的研究進展

????（摘要）文章介紹了含酚廢??的處理方法一一吸附法、膜分離法、萃取法、化學氧化法、生化處理法等，綜述了近年來處理方法、技術進展情祝，提出了當前含酚廢水處理技術的發展前景和方向。

????（關鍵詞）含酚廢水;吸附法;膜分離法;萃取法;化學氧化法;生化處理

????大部分食品添加劑生產的過程中，需要使用到大量的含酚原材料，因此在這些食品抗氧化劑生產的過程中排出的廢水會含有較多的酚類化合物。酚類化合物是被美國國家環保局列為129種優先控制污染物之一，由于酚的毒性涉及性生物的生長和繁殖，污染飲用水源，會對水體造成嚴重污染，因此，含酚廢水在我國水污染控制中被列為重點解決飛有毒有害廢水之一。在實際含酚廢水的處理中，對高濃度的含酚廢水或經回收處理后仍留有殘余酚的廢水，則必須進行無害化處理，作到達標排放，以實現經濟效益與環境效益的統一。下面將概述含酚廢水無害化處理技術的研究進展、發展趨勢。

1含酚廢水的處理方法

1.1物理法

1.1.1吸附法

????吸附法能有效去除水中的劇毒和難降解的污染物，處理后出水水質好且比較穩定，無二次污染，因而吸附法在廢水處理中有著不可取代的作用。這種方法是將活性炭、樹脂等多孔物質的粉末或顆粒與廢水混合，或讓廢水通過由其顆粒狀物組成的濾床使廢水中的污染物質被吸附在多孔物質表面上或被過濾出去。活性炭吸附雖然吸附量大，但再生困難，因而其使用逐漸不為人們看好，處理后廢水中含酚量遠達不到排放標準，需進行二級處理。所以活性炭在處理高濃度含酚廢水時受到了一定的限制。而大孔樹脂是內部呈交聯網絡結構的高分子柱狀體，具有優良的孔結構和很大的比表面積，并具有良好的疏水性。試驗結果表明，一些大孔樹脂對水中酚類物質的吸附量與活性炭相當，它對廢水中的酚類物質可逆性好，對廢水中酚的吸附率可達95 %^-99%，酚類脫附回收率達95%以上。可用NaCl, NaOH再生，解吸率近100，可反復使用，且可回收酚類物質，經濟效益遠超過其它傳統方法「‘]。

1.1.2膜分離法

????膜分離技術是近幾十年發展起來的新型分離技術，具有低能耗、操作簡單、可回收有用物質等優點。膜分離法是利用膜的微孔進行過濾，利用膜的選擇透過性，將廢水中的某些物質分離出來。其傳質速率明顯提高，甚至可以實現溶質從低濃度向高濃度的傳遞。使分離過程所需級數明顯減少[f2l。萬印華等人在用液膜法處理高濃度含酚廢水的研究中，以表面活性劑LMS-3及高效破乳器EC-2，進行了對多種高濃度含酚廢水處理的研究，取得了較為理想的效果。使用液膜分離技術，可有效地從高濃度廢水中回收酚，對含酚10000^-47000 mg/L的高濃度含酚廢水，內相富集酚可達270 g/L以上，有很高的回收價值。液膜法處理高濃含酚廢水速度快，效率高，對含酚10000 mg/L左右的廢水經二級液膜處理，亦可達到排放要求。

1.1.3萃取法

????萃取法主要是利用難溶于水的萃取劑與廢水接觸，使廢水中的酚類化合物在總水相轉移到溶劑相中，從而達到酚類物質與水分離的目的。萃取法主要是萃取劑和污染物分子絡合，或是水中的污染物在載體的作用下透過很薄的膜層進入萃取內相而凈化廢水，在處理污染料廢水方面有很好的效果，利用萃取法從廢水中分離提取污染物，對于水溶性好的染料，可先用電泳萃取法萃取染料，后用萃取方法進行溶劑再生;而對油溶性好的染料，則可先用萃取進行染料回收，再用電泳萃取方法進行溶劑再生[f}l。萃取過程中可能存在著有機溶劑的溶解和夾帶而流失到水相，造成二次污染。開發對污染物很好的選擇性無毒性萃取劑是萃取法的關鍵所在。氣提法是根據揮發性酚類化合物與水蒸汽形成共拂化合物，利用酚在兩相中的濃度差將酚水分離，從而使水得以凈化。高濃度的含酚廢水用氣提法處理，去除率在80 %^-85%。此種方法可回收酚，效率高，操作簡單，但對不揮發性酚不能使用。

1.2化學法

1.2.1濕式催化氧化法

????濕式空氣氧化法是在高溫高壓條件下，利用空氣作為氧化劑將廢水中的有機物氧化為CO:和H20方法。該法是在傳統的濕式氧化工藝中加入適宜的催化劑以降低反應的溫度和壓力，提高氧化分解能力，縮短反應時間[[4]。若配合使用HZOZv03等氧化劑，濕式氧化處理煤氣含酚廢水時，酚、氰、硫的去除率達100%，COD去除率達65%一90%。濕式催化氧化法雖對有機物的處理效率高，但由于在高溫、高壓下反應，設備要求高(要求耐高溫、耐高壓和耐腐蝕)，且催化劑的損耗大，因而研究適合于溫和反應條件下高效經濟的催化劑是濕式催化劑法推廣應用中要解決的重要課題。

1.2.2光化學氧化法

????光化學氧化是近十幾年來發展迅速的先進氧化技術，它的反應條件溫和、氧化能力強、適用范圍廣，特別適用于難生物降解的有毒有機物的處理。目前研究較多是非均相半導體光催化氧化法兩大類。光催化氧化法可以使有機物完全礦化，效率較高，經過一系列變化后產生氧化能力極強的OH,氧化各種有機物，???使之礦化為COZ。如用Ti0:半導體光催化氧化較低濃度的含酚廢水，在pH=4的環境下光解2h，可使酚的去除率達到100。但是該法還面臨許多問題，如光量子效率低、反應器的設計、哭啼催化劑的回收和固定化技術以及催化劑的污染與活化等問題都有待于進一步解決。而加入O}, H202,Fenton試劑等氧化劑與光一起作用的均相光氧化法，起氧化能力和光解速率都遠遠超過單純的半導體光催化氧化法，而且不存在催化劑的回收與固定、污染與活化等問題，因而是一種十分簡便的廢水處理技術，但對組成復雜的實際廢水，完全礦化則需要較長時間的光照及要消耗較大量的氧化劑[5-G]0

1.2.3超臨界水氧化法

????超臨界水氧化法是一種新型、高效的廢物處理技術，特別使用于高濃度、難降解有機物的處理。該法以超臨界水為介質，利用水在超臨界條件下，不存在氣液界面傳質阻力的特性，以提高反應速率，并通過氧化劑(空氣、氧氣和過氧化氫等)的作用。實現對污染物的氧化分解[f}l。國內外的研究表明，超臨界水氧化法以及其他多種有機物的氧化降解是很有效的。超臨界水氧化法因反應迅速、氧化徹底而倍受關注，國外發達國家已建成中試及工業化裝置并投入運行，中國在這方面的研究仍處于起步階段。超臨界水氧化法由于在特殊的高溫、高壓狀態下反應，面臨的主要問題是反應材的腐蝕，對反應器材質要求高、功耗大，因而在一定程度上限制了其工業化應用，研制長期耐高溫、耐腐蝕的反應器材質是該法大規模工業化應用的關鍵。

1.3生物法

1.3.1厭氧一好氧處理法

????好氧或厭氧條件下生物降解有機物的能力都具有一定局限性，但采用厭氧一好氧組合工業，結果會有很大改善。采用厭氧一缺氧/好氧(A-A/O)工藝對焦化廢水進行處理，不僅可除酚，出水的COD與NHS-N均可達標，是對現有焦化廢水活性污泥法處理的一種有效改良。采用厭氧餛頂膜一好氧生物處理工業(即改進的A/O工藝)處理焦化廢水，在去除酚與氰的基礎傷，可大幅度降低COD, NH3-N等污染物，效果優于好氧生物處理[sl0

1.3.2活性污泥法

????生物法中應用廣的首推活性污泥法，該法作為傳統的比較成熟的廢水生物處理技術，在水污染治理中發揮了重要作用，添加粉末活性炭的活性污泥法(PACT工藝)，能大大增強酚的去除效率，可使出水酚的濃度降至0.01 mg/L。在PACT工藝中，由于活性炭對難降解有機物及微生物的吸收，延長了微生物的接觸時間(相當于延長污泥齡)，增大了這些物質的生物降解機會，因而PACT工藝對含酚廢水的去除效率比普通活性污泥法要高[f}_iol0

1.3.3酶處理法

????酶是一種高效專一的生物催化劑，自20世紀80年代起，開始了將酶技術用于廢水處理的研究。選用適宜的酶來催化降解含酚廢水已有報道，如用絡氨酸酶可以使苯酚得到100%的降解;用辣根過氧化物酶處理含酚330 mg/L廢水，酚去除率可達97%一99%。但水溶性酶屬一次性消耗，導致處理成本高，為此要解決的主要問題是降低成本、提高酶活性。

2展望

????由于含酚廢水水質變化大，酚類物質種類較多，處理含有不同酚類物質的廢水時，應根據不同的性質選擇合適的方法，不要時應將各種工藝優化組合，以達到較好的處理效果。采用傳統單一的處理方法有時難以達到國家規定的排放標準，所以國內外印染廢水處理技術的研究重點放在多單元技術的優化組合。比如正在研究的ABR接觸氧化混凝沉淀、臭氧生化、中和水解酸化接觸氧化、厭氧好氧煤渣吸附等聯合工藝，可見生物處理解