Очистка воды от фенола
Фенолы — довольно распространенный тип загрязнений сточных вод промышленных предприятий. Фенолы присутствуют в стоках предприятий тепловой отрасли переработки дерева, торфа, каменного угля; в стоках НПЗ, производств пластиков и смол, органических красителей, ДСП, обогатительных металлургических заводов.
Фенолы — производные ароматических углеводородов, где часть атомов водорода замещена гидроксильной группой: C6H5OH карболовая кислота, являющаяся токсичным антисептиком; крезолы -CH3-C6H4OH- менее ядовитые антисептики в комбинации с растворами мыла; ксиленолы -(CH3)2·C6H4OH- нерастворимые в воде, применяемые в производстве смол; тимолы -C10H13OH- применяемые в производстве зубных паст.
Сегодня фенолы, как правило, применяются в производстве фенолформальдегидных смол.
Антисептические свойства фенола начинают проявляться в концентрациях свыше 950 мг/л. Фенолы имеют выраженный неприятный запах, чувствующийся при концентрации от 0,15 мг/л. Более выраженный неприятным запах имеют хлорфенолы при концентрации от 0,001 мг/л, принятой ПДХ рыбохозяйственного водоема.
Диапазон конц-й фенолов в сточных водах различных производств меняется в значительных пределах от 4 мг/л до 30 г/л.
Регенерация соединений фенола из стоков рентабельна, когда их концентрация составляет свыше 1,8 г/л. Широко распространенными технологиями утилизации фенолов из промышленных сточных вод являются выпаривание под вакуумов, сорбция и экстракция.
Технологией ступенчатой экстракции, с экстрагентами: бутилацетат и бензол, добиваются извлечения до 95% фенолов, при этом остаточная конц-я фенола составляет 200-250 мг/л.
Реэкстракцию фенолов проводят при помощи щелочей; экстрагент методом отгонки регенерируют. Экстракция широко используемая технология очистки промышленных стоков на газогенераторных станциях и заводах смежного профиля.
С использованием выпаривания под вакуумом каждый год очищают более 12 млн. м3 фенолсодержащих сточных вод.
Пары загрязненный фенолсодержащей органикой осуществляют в мокрых скрубберах раствором каустика. Феноляты подаются на дальнейшую переработку. Данный метод широко распространен на коксохимических предприятиях.
С целью доочистки воды от фенола до норм ПДК после экстракции либо выпаривая применяют высокоэффективные технологии сорбции. Наиболее распространённые сорбенты это активированный уголь и различные промышленные выбросы: золу, шлаки и др.
Сорбционная ёмкость активированного угля по фенолам составляет 25-30 г загрязнителя на 1 кг массы угля, таким образом можно получать воду не содержащую фенолы. Сроки эксплуатации активированного угля довольно короткие, при этом регенерация угля с и извлечением фенола довольно сложна и нерентабельна, соответственно на практике данный метод используют редко.
При низкой конц-и фенола с целью доочистки сточных вод применяются технологии деструкции: химическое окисление, озонирования сточных вод с разложением органических соединений до простых неорганических веществ.
Биологическую очистку стоков промышленных предприятий проводят в аэротенках. Биологическая очистка промстоков с конц-й фенола до 550-950 мг/л и БПК до 1150 мг/л в аэротенках. Иначе необходимо разбавление стоков водой технического назначения. Соответственно окислительная способность аэротенков будет равна 950 г/сутки на 1 м3 объема. С целью снижения вредное воздействия при аварийных залповых сбросах, применяют аэротенки смесители, а также усреднители и аварийные ёмкости. Эффективность данной технологии очистки сточных вод составляет 85-90% при остаточной конц-и фенола 15-45 мг/л.