用CWL-N萃取設備處理含酚廢水

????酚類物質實際上是一大類相似化合物的總稱。通常來講，包括苯酚的取代物、多元酚、氯酚、硝基酚及苯氧基酸等。由于它是重要的化工原料或中間體，也是許多工礦企業生產的副產物。因此含酚廢水來源十分廣泛，例如:煤氣與煉焦工業的煤氣廠、焦化廠、煉油廠;冶金、機械、玻璃制造、陶瓷等工業的煤氣發生站;石油工業的煤油廠;頁巖干餾廠、林產化工廠、木材防腐廠、木材干餾廠、木材纖維廠;以及采用酚為原料的生產樹脂、塑料、合成纖維、染料、醫藥、香料、農藥、炸藥、玻璃纖維、油漆、消毒劑、浮選劑的工廠等等。由于生產工藝、原料性質、設備條件及管理水平等因素的差異，含酚廢水的水量、水質也隨之變化，一般來說，廢水除含酚外，還含有油、氰化物、硫化物、懸浮物、氨氮等。

本論文研究對象主要為煤氣化過程產生的含酚廢水，也稱煤氣廢水。我國大多數煤氣廠采用的氣化原料是原煤，直接燃燒僅發揮其30%的效能，為了充分利用能源，煤轉化技術的研究和開發日益受到關注，目前主要的工藝有煤焦化制氣工藝、魯奇加壓氣化工藝、shell氣化工藝和texaco氣化工藝，近年來也有發展應用流化床氣化工藝以及兩段爐氣化工藝制取城市民用煤氣，以下主要介紹煤氣廢水的來源和特征。（用CWL-N萃取設備處理含酚廢水）

1.1煤氣廢水的來源

????在煤焦化工藝中，焦碳是煤在高溫達1000℃時缺氧情況下熱解而制成的。原煤中揮發組分從煤中逸出，集聚在煤氣管道中經循環稀氨水噴淋下來，由此產生大量成分復雜、含高濃度酚類化合物的廢水，此外在煤氣凈化過程中也產生少量廢水，這些廢水統稱為焦化廢水。

在煤加壓氣化工藝中，造氣爐出口一般都有循環水冷卻噴淋系統，以降低煤氣溫度，同時把煤氣攜帶的有機雜質、未分解的氣化劑和焦油冷凝下來，并將煤氣中的灰份洗滌下來，因此產生大量煤氣含酚廢水。一般煤氣廢水來源主要有以下三個方面:(1)原料煤中自帶的水份在氣化過程中蒸發出來，在噴淋冷卻時冷凝下來:(2)作為氣化劑的蒸汽在氣化段未參與氣化反應而在噴淋冷卻時重新冷凝下來;(3)在煤制氣過程中各種化學反應生成的水份。（用CWL-N萃取設備處理含酚廢水）

????以某加壓氣化爐為例，該工藝以蒸汽一氧氣為氣化劑，褐煤在20~30kg/cm2壓力和1100~1400℃溫度下干餾氣化，初產氣冷卻凈化后供給民用或工業用戶。煤氣在冷卻凈化過程中產生大量含酚廢水，其中主要是冷凝水。粗煤氣直接噴淋冷卻，再經多級間接冷卻，煤氣所含的飽和水份逐步在冷卻降溫過程中冷卻下來，這些冷凝水匯入噴淋冷卻系統循環使用，多余水量經油水分離器除油后輸送至脫酚蒸氨回收車間，然后作下一步的無害化處理。

無論是煤的焦化還是氣化工藝，產生的含酚廢水水量因采用的工藝和原料煤種不同而各有差異，表2.1列舉了部分燃料氣化過程產生的廢水量。為了保證系統水量平衡以及噴淋冷卻水的水質符合工藝要求，大部分廢水循環利用，然而仍有部分需要外排，這樣就不可避免產生大量需要處理的含酚廢水。（用CWL-N萃取設備處理含酚廢水）

1.2煤氣廢水的組成特征

某加壓氣化工藝中，氣化1噸煤約產出1.0m3廢水，其中主要是蒸汽冷凝水和煤本身所含有的水份，因此，不同煤??所含水份不同，氣化廢水的量也不同。如沈北褐煤含水量為20.7%一22.2%，云南開遠小龍潭褐煤含水量則高達35.6%，而官地貧煤僅為0.3%。一般來說，氣化1噸煤產生的廢水量大致在0.8--I.lm，范圍內，其氣化廢水組成見表2.2

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由于煤氣化廢水實質上都是從煤氣飽和水份中冷凝下來的，因此，廢水中溶解或懸浮有煤氣中的多種成分，且廢水中污染物成分受煤質和氣化工藝的壓力、溫度等因素的影響幅度較大，但水質組分大致呈深褐色，有一定粘度，多泡沫，呈中性偏堿，有濃烈的酚氨嗅味。如表2.3所示，煤氣廢水中除含有原煤中存在的物質外，還含有煤轉化的中間產物和終產物，以及生產過程中加入的其他化學物質等。這些廢水的共同特點是污染物濃度高，難降解有機物含量大，組成復雜，生物毒性大。（用CWL-N萃取設備處理含酚廢水）

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從表2.3中可以看出，各種煤氣廢水中的污染物濃度很高，含有大量的酚、氨、硫化物、氰化物和焦油，以及眾多的雜環化合物和多環芳烴。其水質、水量取決于所采用的工藝和生產操作條件，而且煤的級別越低，水質越惡劣。由于酚類物質是其中的主要組成部分，濃度較高，因此，對于煤氣廢水的處理，主要就是針對酚類物質的去除和回收。

1.2含酚廢水的危害

????酚及其衍生物是工業廢水中常見的高毒性、難降解的有機物，對一切生物個體均有毒害作用，下面簡單列舉對人體、水生生物及農業的危害。

????(1)對人體的危害:酚類化合物屬于原型質毒物，它可通過皮膚及乳膜的接觸而吸入或經口腔浸入生物體內，與細胞原漿中蛋白質接觸時發生化學反應，形成不溶性蛋白質而使細胞失去活力。酚向深部滲透，可引起深部組織損傷、壞死，甚至全身中毒。苯酚及其它低級酚對皮膚會產生過敏性。人體長期飲用被酚污染的水會引起頭暈、貧血及各種神經系統疾病。

????(2)對水生物的危害:含酚廢水對給水水源、水生生物能產生嚴重影響。水中含酚類物質加.002m/L時，在水體加氯任務處理過程中會產生酚臭;濃度大于0.005m/L時的水就不能飲用;濃度大于0.1m/L時，水中的魚肉有酚味不能食用;濃度大于1m/L時，對魚的生殖、繁殖各項活動會造成嚴重影響;而當水中酚類含量大于10m/L時，魚類等水生生物不能生存。（用CWL-N萃取設備處理含酚廢水）

????(3)對農業的危害:含酚廢水對農作物也會產生較大影響。低濃度含酚廢水灌溉農田會使一些農作物中含有酚類物質，不能食用;高濃度含酚廢水灌溉農田會引起農作物的死亡。此外，含酚廢水的任意排放可經水流沖刷及水體滲透進入農田，影響農作物的正常生長。

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