銘盛環(huán)境——工業(yè)污水，工業(yè)廢水處理專家，提供污水處理解決方案
苯酚是重要的有機化工原料之一，主要用于生產(chǎn)己內(nèi)酷胺、雙酚A、己二酸、水楊醛、苦味酸燒基酚等化工產(chǎn)品及中間體，還可用作溶劑、消毒劑等；在塑料工業(yè)中用于制造環(huán)氧樹脂、尼龍66、聚碳酸酷和酚醛樹脂；在醫(yī)藥工業(yè)中用于制造阿斯匹林、氯奎、酚酞和酚乙酸等藥物；并廣泛應(yīng)用于合成橡膠、合成纖維、涂料、染料、香料等。
丙酮既是重要的化工原料，又是一種優(yōu)良的有機溶劑，主要用于生產(chǎn)丙酮氰醇、甲基異丁基酮、環(huán)氧樹脂、已二醇、異佛爾酮等醇醛化學(xué)品，同時也可直接用作溶劑和生產(chǎn)其他溶劑，廣泛用于塑料、涂料和醫(yī)藥等行業(yè)。
苯酚丙酮生產(chǎn)排放的含酚廢水有機物濃度高、成分復(fù)雜，可生化性低且含有高濃度的鹽類，是一種較難處理的化工廢水。天津某苯酚丙酮生產(chǎn)企業(yè)目前將生產(chǎn)苯酚丙酮所產(chǎn)生的廢水與其它生產(chǎn)廢水混合稀釋后排入低鹽工業(yè)廢水處理系統(tǒng)。近年來隨著苯酚、丙酮生產(chǎn)規(guī)模的擴大，其生產(chǎn)所產(chǎn)生的大量廢水對企業(yè)原有的化工廢水處理系統(tǒng)造成了很大的壓力，而且隨著天津廢水排放標準提高到地表水環(huán)境質(zhì)量V類標準，原有的苯酚丙酮廢水處理方法已經(jīng)不能滿足企業(yè)現(xiàn)在的處理要求。為了解決天津某苯酚丙酮生產(chǎn)企業(yè)面臨的廢水處理問題，對苯酚丙酮廢水進行了全面的化驗分析，針對廢水特性篩選馴化得到特效菌種，并采用MBR與Fenton組合的工藝對苯酚丙酮廢水進行了現(xiàn)場中試，中試結(jié)果顯示處理后水質(zhì)可達到地表水環(huán)境質(zhì)量V類標準。為滿足企業(yè)節(jié)水減排的目標，結(jié)合企業(yè)廢水治理現(xiàn)狀，將該企業(yè)其它生產(chǎn)裝置的高含鹽廢水與苯酚丙酮廢水混合后進行了試驗，優(yōu)化了處理工藝，在達到廢水外排標準的情況下，進一步穩(wěn)定了處理效果，實現(xiàn)了污污分治，廢水外排總量得以控制，最終達到節(jié)水減排的目標。
1、苯酚丙酮廢水的產(chǎn)生及特點
異丙苯法是當前工業(yè)上生產(chǎn)苯酚和丙酮的主流工藝。由苯和丙烯發(fā)生烴化反應(yīng)得到異丙苯，異丙苯與空氣反應(yīng)生成過氧化氫異丙苯，過氧化氫異丙苯在酸性條件下分解成苯酚和丙酮，然后用乙二胺中和制得含苯酚和丙酮的混合液，混合液再經(jīng)過精餾、分離提純得到各精制產(chǎn)品。在異丙苯法生產(chǎn)苯酚和丙酮的過程中廢水主要來源于氧化、精餾等主要工藝裝置的排放，各反應(yīng)裝置廢水匯入廢水池進行分液廢水經(jīng)過分液后回收上層不溶于水的粗酚及其它有機物。中層的廢水成分復(fù)雜，主要含有苯的同系物、稠環(huán)芳烴、酚類、酮類、醛類、醇類、醋類、羚酸類等有機污染物以及鹽類。這些有毒有害物質(zhì)及高濃度的鹽含量是造成廢水可生化性較低的主要原因。
2、苯酚丙酮廢水處理工藝選擇
近年來的研究表明：對于含有高濃度有機污染物及含有毒有害物質(zhì)的廢水，高級氧化法是處理這類廢水的有效方法。高級氧化法包括電化學(xué)氧化法、超臨界水氧化法、臭氧氧化法、Fenton氧化法等。高級氧化技術(shù)利用反應(yīng)中產(chǎn)生的強氧化性物質(zhì)可將絕大部分污染物完全礦化或分解，但是對于高濃度的有機污染物廢水，單一的高級氧化法很難使處理后的廢水達到地表水環(huán)境質(zhì)量V類標準[COD(化學(xué)需氧量)≤40mg/L]，需要與其它工藝組合才能達到排放要求。此外，高級氧化法存在物耗、能耗高，對反應(yīng)器及反應(yīng)條件要求苛刻等缺點。
生化法具有對設(shè)備要求低、無二次污染、工藝簡短等優(yōu)點，是當前使用最廣泛且最經(jīng)濟的污水處理方法。經(jīng)過篩選馴化的特效菌種在一定的耐受范圍之內(nèi)也可實現(xiàn)對有毒有害物質(zhì)的廢水中污染物的生化降解。
根據(jù)苯酚丙酮廢水的分析結(jié)果可知，廢水中酚類物質(zhì)和高濃度的鹽含量是抑制微生物活性的主要因素。鹽濃度對微生物的抑制作用可通過稀釋的方式消除。
針對天津某企業(yè)的苯酚丙酮廢水的特性，采用生化膜法+Fenton法的處理工藝對苯酚丙酮廢水開展了現(xiàn)場中試研究。
現(xiàn)場中試試驗采用MBR與Fenton組合工藝試驗流程見圖1。MBR采用浸沒式平板膜，F(xiàn)enton反應(yīng)器為批次反應(yīng)器。
由于篩選馴化得到的特效菌種在TDS為10~12g/L具有較高的代謝效率，所以苯酚丙酮廢水在MBR反應(yīng)器中需要對鹽含量進行一定的稀釋中試用淡化海水作為稀釋水。經(jīng)過稀釋后的苯酚丙酮廢水在膜生化反應(yīng)器中先將廢水中可生化的部分生化降解。為了達到同時去除COD及氨氮的目的，MBR水力停留時間較長，為40h。為保持特效菌種的高活性，MBR反應(yīng)器中適當補充少許含有生長因子的營養(yǎng)液。
MBR出水再進入Fenton反應(yīng)器進行深度處理，通過強氧化的方式去除不可生化的污染物Fenton試劑加藥比例為COD：H2O2：Fe2+=1：1.5：0.25(摩爾比)，F(xiàn)enton反應(yīng)在pH值為2.7左右進行，反應(yīng)時間為2h。Fenton反應(yīng)結(jié)束后調(diào)節(jié)pH值到堿性并將混合液排入絮凝沉淀池，進過沉淀后的上清液最終實現(xiàn)達標排放。
3、結(jié)語
通過試驗表明：苯酚內(nèi)酮廢水通過MBR與Fenton的組合處理工藝處理后的組成可達到地表水環(huán)境質(zhì)量V類標準；而且經(jīng)過優(yōu)化的廢水處理方案可使高含鹽廢水從企業(yè)現(xiàn)有的污水處理系統(tǒng)中分離出來，企業(yè)的低鹽廢水深度處理系統(tǒng)運行則更加穩(wěn)定，廢水回用系統(tǒng)除鹽成本降低，水網(wǎng)管道及設(shè)備腐蝕問題減輕。因此，MBR與Fenton的組合處理工藝在保證苯酚丙酮廢水處理效果的基礎(chǔ)之上還實現(xiàn)了企業(yè)的節(jié)水減排及污污分治。
本文敘述的研究性試驗的膜生物反應(yīng)器采用的是較為簡單的一步好氧處理反應(yīng)器，如果想提高生物處理的效率，生物處理部分可考慮采用A/O工藝。A段可將廢水中的一些大分子難降解的污染物水解為小分子易生化降解的有機物，以提高廢水的可生化性，提升生物處理的效率。郭怡雯等比較了兼氧/好氧工藝和好氧工藝對苯酚丙酮廢水的處理效果，其結(jié)果表明：A/O工藝A段出水BOD5升高了11.9%，最終出水COD去除率可提高16%。生化處理效率的提高可使Fenton深度處理的藥劑用量適當減少，實現(xiàn)廢水處理成本的總體降低。
