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酚醛廢水處理工藝介紹酚醛樹(shù)脂廢水處理? 酚醛廢水處理工藝介紹酚醛樹(shù)脂廢水處理工業(yè)含酚廢水是我國(guó)水污染控制中重點(diǎn)治理的有害廢水之一，其中酚醛樹(shù)脂生產(chǎn)廢水含有高濃度的酚、醛和樹(shù)脂等有機(jī)物，具有高有機(jī)物濃度、高毒性、低pH等特點(diǎn)。處理含酚廢水的工藝方法較多，廣泛使用的有生化法、化學(xué)氧化法、萃取法、吸附法和氣提法等，近年來(lái)出現(xiàn)較多的新方法，如催化氧化法、液膜分離法、協(xié)同絡(luò)合萃取法、磁化絮凝氧化法，但在實(shí)際治理含酚廢水時(shí)，尤其為了達(dá)標(biāo)排放，生化方法仍然是主流方法。
本文采用酚醛縮聚—二段生物氧化法處理高濃度酚醛樹(shù)脂生產(chǎn)廢水，回收有價(jià)組分。
1? 試驗(yàn)部分
1.1? 廢水水質(zhì)
廢水系某樹(shù)脂生產(chǎn)企業(yè)酚醛樹(shù)脂生產(chǎn)工藝廢水，有機(jī)污染物主要為苯酚、甲醛、樹(shù)脂。水質(zhì)見(jiàn)表1。
1.2? 實(shí)驗(yàn)方法及裝置
廢水處理的工藝流程如下：
縮聚試驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)階段，在多口燒瓶中加入廢水以及相當(dāng)于廢水體積10％的濃鹽酸，置于恒溫加熱器中加熱，利用冷凝管冷凝回流，廢水中殘留的高濃度酚和醛在酸的催化下生成低聚合度酚醛樹(shù)脂。反應(yīng)結(jié)束后，靜置冷卻、分層。
　　工業(yè)試驗(yàn)時(shí)，將廢水及相當(dāng)于廢水體積10％的濃鹽酸加入1m3的反應(yīng)釜中，利用工廠的過(guò)剩蒸汽，先在100℃回流6～8h，爾后在80～90℃保溫5～6h，靜止冷卻、分層分離。裝置見(jiàn)圖1。縮聚后的水層進(jìn)入生化系統(tǒng)，回收的樹(shù)脂烘干后摻入原料中再利用。
　　生化試驗(yàn)在生化反比器中進(jìn)行，反應(yīng)器為二段串聯(lián)式，內(nèi)置半軟性填科。反應(yīng)器1尺寸為φ90? mm×1800? mm，有效容積9L；反應(yīng)器2尺寸為L(zhǎng)450×W300，有效容積15L。縮聚回收后排出的廢水經(jīng)過(guò)中和、稀釋，進(jìn)入生化反應(yīng)器。
　　填料完成掛膜之后，采用逐步增加CODCr和酚負(fù)荷的方法，分批式培養(yǎng)、馴化微生物，進(jìn)水CODCr? 500～800? mg/L，保持每批廢水CODCr去除率＞80％，考察HRT? 12h時(shí)的CODCr去除情況。隨著進(jìn)水中含酚廢水比例的增加和酚濃度的提高，HRT? 12h時(shí)的CODCr去除率有波動(dòng)，但都在65％～90％之間。4d后過(guò)渡到進(jìn)水為稀釋的酚醛樹(shù)脂生產(chǎn)廢水。
　　采用下列方法對(duì)各項(xiàng)目進(jìn)行分析：
　　CODCr：快速K2Cr2O7～FAS滴定法；揮發(fā)酚：溴化滴定法；pH：pH—W型酸度計(jì)；色度：標(biāo)準(zhǔn)稀釋法；BOD：標(biāo)準(zhǔn)稀釋法；微生物量：重量法。
　　2? 試驗(yàn)結(jié)果與討論
　　2.1? 縮聚回收
　　實(shí)驗(yàn)室中，加熱溫度100℃時(shí)，回流時(shí)間對(duì)揮發(fā)酚去除效果的關(guān)系見(jiàn)圖2。揮發(fā)酚的去除率隨著回流時(shí)間的延長(zhǎng)而增大，2～14h時(shí)，去除率變化較快，大于4h后，去除率變化趨緩。取回流時(shí)間為4h，不同回流溫度(溫度＜100℃時(shí)，相當(dāng)于保溫＝對(duì)揮發(fā)酚去除率的影響見(jiàn)圖3。結(jié)果表明，揮發(fā)酚去除率隨加熱溫度的升高而提高，加熱溫度小于90℃時(shí)，揮發(fā)酚的去除率較低，一般大于40％；加熱溫度為100℃時(shí)，揮發(fā)酚去除率上升較快，達(dá)到70.5％。
　　采用生產(chǎn)裝置試驗(yàn)的結(jié)果見(jiàn)表2。生產(chǎn)裝置試驗(yàn)中酚的回收率達(dá)到90％或更高，可能和加熱及保產(chǎn)長(zhǎng)有關(guān)。
2.2? 生化試驗(yàn)分批式運(yùn)行
　　縮聚回收后的出水經(jīng)中和、稀釋至CODCr? 800～1500mg/L進(jìn)入生化反應(yīng)器，分批式運(yùn)行共8d。各批次HRT12h時(shí)的有機(jī)物降解情況見(jiàn)圖4，當(dāng)進(jìn)水CODCr由863mg／L提高到1338mg／L，CODCr去除率由86.1%下降到76.4％，后續(xù)3批進(jìn)水CODCr穩(wěn)定在1400mg/L，CODCr去除率逐漸上升到96.2％；進(jìn)水中揮發(fā)酚濃度從59.8mg/L上升到664mg/L，未發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中CODCr和揮發(fā)酚的降解受到抑制，揮發(fā)酚的去除率達(dá)到98.1％。
　　分批式運(yùn)行后期的典型降解曲線見(jiàn)圖5。進(jìn)水CODCr1413mg／L、揮發(fā)酚689mg／L，HRT? 0～10? h有機(jī)物的降解很快，HRT10? h時(shí)，以CODCr和揮發(fā)酚的去除率分別為91.5％和91.3％；HRT12h以后，廢水中CODCr趨于穩(wěn)定、揮發(fā)酚繼續(xù)緩慢降解；HRT? 24h時(shí)，CODCr和揮發(fā)酚的去除率分別達(dá)到97.2％和99.2％。CODCr和揮發(fā)酚的降解曲線形式一致，其去除率曲線幾乎重合，說(shuō)明在廢水中，揮發(fā)酚是微生物所降解基質(zhì)的主導(dǎo)組分。廢水的有機(jī)物降解明顯分為兩個(gè)階段，第一階段為快速降解階段，第二階段為緩慢降解階段。
　　2.3? 生化試驗(yàn)連續(xù)流運(yùn)行
　　連續(xù)流運(yùn)行采用二段串聯(lián)生化反應(yīng)器，運(yùn)行參數(shù)見(jiàn)表3，結(jié)果見(jiàn)圖6。第一段中，CODCr、揮發(fā)酚快速降解；第二段中，CODCr、揮發(fā)酚緩慢降解。HRT1? 12h、HRT2? 16h時(shí)，出水CODCr≤100? mg／L、揮發(fā)酚≤1.5mg/L；HRT1? l6h、HRT2? 21h時(shí)，出水CODCr≤50? mg／L，揮發(fā)酚≈1mg/L；HRT1? 24h、HRT2? 32h以后，揮發(fā)酚≤0.5mg兒。試驗(yàn)表明，出水的CODCr要達(dá)到較低的水平(如100mg/L)，第一段的HRT取12～14h、第二段的HRT取16～18h時(shí)較為合適；出水的揮發(fā)酚要達(dá)到較低的水平(如0.5mg/L)，則需要較大幅度地延長(zhǎng)HRT。這與分批試驗(yàn)的結(jié)果相似。
　　2.4? 生化處理的負(fù)荷沖擊試驗(yàn)
　　2.4.1? 分批式試驗(yàn)
　　當(dāng)進(jìn)水CODCr濃度由1400? mg／L直接提升到1825mg／L，揮發(fā)酚濃度為340? mg/L，廢水降解情況見(jiàn)圖7,與正常分批式運(yùn)行(見(jiàn)圖5)對(duì)比，HRT? 0～8h的降解曲線趨緩，降解速率減小，在HRT? 0～10? h階段揮發(fā)酚的去除率小于CODCr的去除率。HRT? 10h之后，CODCr和揮發(fā)酚去除率快速上升，而且揮發(fā)酚的去除率大干CODCr的去除率，HRT? 24h的CODCr和揮發(fā)酚的去除率分別達(dá)到92.8％和99.2％。進(jìn)水負(fù)荷的沖擊在HRT? 8h之后得以消除。
　　通過(guò)5批次試驗(yàn)，負(fù)荷逐步提高到進(jìn)水CODCr3065mg/L、揮發(fā)酚511mg/L，廢水降解情況見(jiàn)圖8，反應(yīng)器沒(méi)有出現(xiàn)明顯的降解抑制現(xiàn)象，HRT? 12h時(shí)，CODCr和揮發(fā)酚的去除率分別達(dá)到96.4％和99.8％，揮發(fā)酚的去除率高于同期的CODCr去除率，降解曲線與穩(wěn)定運(yùn)行階段時(shí)基本相同。
　　2.4.2? 連續(xù)流試驗(yàn)
　　選用兩段串聯(lián)法，試驗(yàn)參數(shù)見(jiàn)表4。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖9。進(jìn)水CODCr由1980? mg/L提高到2967mg／L、揮發(fā)酚由250? mg/L提高到370mg/L。第一段出水CODCr? 138～450? mg/L，變化范圍較大；第二段出水CODCr? 60～95mg/L，顯示了第二段具有較大的緩沖作用，保證了負(fù)荷沖擊下的最終出水水質(zhì)穩(wěn)定。與正常運(yùn)行相比，未發(fā)現(xiàn)生化降解受到明顯抑制現(xiàn)象。
　　3? 結(jié)? 論
　　(1)酚醛縮聚法回收廢水中的樹(shù)脂，利用生產(chǎn)余熱、降低了廢水的CODCr和揮發(fā)酚濃度，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益；回流溫度控制在100℃、回流時(shí)間6h、保溫時(shí)間5h左右，廢水的CODCr和揮發(fā)酚去除率分別為70％～80％和90％左右，樹(shù)脂得率0.036～0.040。
　　(2)廢水中CODCr和揮發(fā)酚具有基本一致的降解曲線，進(jìn)水CODCr1400～2000mg/L時(shí)．HRT10～12h以前為快速降解階段，之后為緩慢降解階段。
　　(3)進(jìn)水CODCr和揮發(fā)酚的負(fù)荷沖擊會(huì)造成短暫的生化系統(tǒng)受抑制現(xiàn)象，采用逐步增加負(fù)荷法可以避免抑制現(xiàn)象。
　　(4)生化試驗(yàn)，進(jìn)水CODCr? 1400～3000mg/L、揮發(fā)酚濃度700? mg／L以下，HRT≥12h時(shí)，CODCr和揮發(fā)酚的去除率分別在95％和98％以上；二段法取HRT1? 12～14h和HRT2? 14～18h較為合適，出水CODCr＜100? mg/L、揮發(fā)酚1mg/L左右。
　　(5)酚醛縮聚—二段生化法能夠有效地治理高濃度酚醛樹(shù)脂生產(chǎn)廢水。