酚醛树脂生产废水处理方法概况
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摘要：本文讨论了酚醛树脂生产废水的处理方法：分离方法和分解或者降解方法，含酚醛树脂生产废水是一种危害较严重的工业废水，应该因地制宜地采用处理技术和方法来消除或减少其污染
关键词：酚醛树脂废水；处理方法；概况
中图分类号：X703 文献标识码：A文章编号：
酚醛树脂因其耐热、无毒、能自行降解等优异性能而被广泛应用。酚醛树脂生产过程中产生大量的高浓度含酚及少量的含醛废水。由于酚和醛是具有高毒、强腐蚀性，若不经处理就任意排放，对人类、鱼类以及农作物都会带来严重危害。酚类物质不仅是我国优先控制的污染物，同时也是世界各国公认的有害污染物。酚醛树脂废水的防治已经引起世界各国的普遍重视，在我国已被列为重点的治理项目之一[1,2]。
1 酚醛树脂废水的特点
在酚醛树脂生产工艺中的各个工段会产生大量酚醛树脂废水。随着酚醛树脂产量的增加，废水的量也在逐年增加。其中包括干燥时所得的冷凝水和澄清树脂所分离出来的水。据统计，每平均生产1t热固性酚醛树脂可得上层水液650kg左右。生产It热固性酚醛树脂可得900kg左右。在未回收树脂、甲醇等之前，其中酚类达16-440g/L，醛类达20—60 g/L，醇类达25—272 g/L[3]。
酚醛树脂废水的特点主要有：生产工艺、操作条件的不同，产生的废水的组成及浓度也不一样。废水中主要是酚、醛和醇等物质；废水浓度高，一般的树脂生产企业仅对废水进行初步的缩合处理，经过缩合处理后，COD依然高达10-30 g/L，酚含量1-60 g/L，醛含量1-60 g/L；废水排放量大，据统计，每平均生产一吨酚醛树脂，可得高浓度含酚废水650kg左右[3]。一些酚醛树脂生产企业每天废水中仅COD的排放量就高达数吨；随着实际生产的需要，废水非连续性排放，使水量变化很大，冲击负荷大；高浓度酚类物质和甲醛对细菌有很强的抑制作用和毒害作用，废水的可生化性差。这些特点都给处理带来了很大难度。
目前对含酚醛等废水的处理主要采用回收和净化处理。一般的，含酚浓度在1000 mg/L以上的废水为高浓度含酚废水，这类废水应首先考虑回收酚，降低废水中酚的浓度，然后进行深度处理。含酚500mg/L以下的为低浓度含酚废水，一般经净化处理后循环使用或排放[3]。回收和净化处理的方法大致分两类，一类是通过生物降解或者通过化学氧化等技术降低水中酚醛的浓度，另一类是采用提取、蒸馏、膜分离及吸附等方法将酚醛从废水中分离。下面就对常用的回收和净化处理方法进行简要介绍。
2.1分离方法
分离方法是应用物理化学性质将酚醛从废水中分离，降低出水中酚醛的浓度，同时对分离的酚醛进行回收处理或者深度处理的方法。常用的分离方法有以下几种：
2.1.1吸附法
吸附法处理是利用吸附剂吸附分离水中酚醛的处理过程。常用的吸附剂主要有活性炭、活性炭纤维及合成树脂。活性炭、活性炭纤维是一种非极性的固体吸附剂，对酚及其衍生物的吸附效果高而且稳定。合成树脂中的大孔树脂对苯酚分子有较强的的范德华力并形成π键，吸附效果好。但是吸附剂再生困难，运行费用高。所以，许多学者都在研究来源广泛，造价低廉的吸附剂。如改性粉煤灰、膨润土、沸石分子筛、干污泥、松树皮等，实验表明这些吸附剂有良好的吸附性能，但是具体的吸附量要由相应的吸附曲线来计算[4]。
2.1.2蒸汽法[5]
蒸汽法原理是利用含酚废水中挥发酚可与水蒸汽形成共沸混合物的特性，当挥发性酚的蒸汽压与水蒸汽的蒸汽压之和超过外界压力时，含酚废水就开始沸腾，并促进挥发性酚由液态转入气态。同时，由于酚在气态中的平衡浓度大于酚在水中的平衡浓度，当含酚废水被加热至95～100℃时，使其从脱酚塔顶部向下喷淋，与从塔底向上流动的水蒸汽连续进行接触对流，废水中的挥发性酚立即转入到水蒸气中，从而达到含酚废水净化的目的．本法主要用于高浓度挥
发酚的处理上，回收酚的质量好，不带进其他污染物。通常，高浓度含酚废水经蒸汽脱酚处理后，水中仍含有一定量的酚，需要进一步处理。
2.1.3有机溶剂萃取法
有机溶剂萃取法是利用酚在有机溶剂中溶解度或分配系数的不同，使酚从一种废水中转移到有机统计溶剂中，从而将酚从废水中分离的过程。含酚的有机相可用稀碱液进行反萃取，可以回收酚，经碱反萃取的有机溶剂再经水洗后即可重复利用。萃取的要点在于选用合适的萃取剂，常用的有芳香族碳氢化合物、脂肪族碳氢化合物、蘸类、醚类、酮类、醇类等。在液-液相中萃取剂的选择与萃取效果有直接关系，它的用量多少可以影响混合物的组成，其性质又能直接影响混合物的分离效果，因此对萃取剂的选择很重要。要求萃取剂具有稳定性相抗氧化稳定性，不与被萃取物起化学反应，且对设备不腐蚀[6]。
2.1.4液膜法
液膜技术是近年来发展起来的分离技术，它的特点是在分离过程中萃取和反萃取同时进行，通过液膜传递而达到分离和浓缩的目的，使废水达标排放。液膜的形成是首先用两种互不相溶的液相制成油包水或水包油型乳液，再将乳状液分散到含酚废水中去，在内外水相之间形成一层极薄、面积极大的油膜。废水中的酚通过这层薄膜渗透到内相中去，与氢氧化钠反应生成不溶于膜相的酚钠而留在内相中，从而达到从废水中除酚的目的。
2.2分解或者降解方法
2.2.1生物降解法
生物降解法是利用微生物的新陈代谢功能，将废水中的有机物和酚醛等物质降解为二氧化碳和水的过程。生物降解法主要分为活性污泥法和生物膜法两大类。根据处理条件中微生物与氧气的关系，生物降解分为好氧法和厌氧法，在酚醛树脂废水中主要以好氧法为主。目前常用的生物降解工艺主要有：SBR工艺[9]、SBBR工艺[10]、MSCR工艺[11]、固定床法[12]、流化床[13]等。生物降解过程中要保证水质水量的稳定性，微生物所需要的营养比例是保证正常运行的重要因素。在好养处理中，C:N:P在100:5:1间比较合适。在厌氧处理过程中C:N:P在200:5:1间比较合适。再实际处理中，酚醛树脂废水往往和生活污水混合，以保证营养比例在正常范围。生物降解法具有处理效果较好、所需费用较低等优点，在其它处理方法昂贵的条件下，生物降解法得到充分的重视，并在实验和工程不断研究应用。
2.2.2缩聚法
缩聚法又称化学沉淀法。通常以酚醛缩聚法处理酚醛树脂生产过程中产生的高浓度含酚废水(酚的浓度在1000mg/L以上)。在酸性催化剂条件下，使废水中酚与醛缩合，生成低分子热塑性酚醛树脂，缩聚法能较稳定地使高浓度含酚废水从25000mg/L降到200mg/L左右。此法只能初级治理，且需耗用较多的蒸汽。此外，出于反应时甲醛投加需过量，所以处理的废水常伴有甲醛的污染，故废水中的COD下降不大，故缩聚法只适用于酚醛树酯生产单位含酚废水的一级处理，以便问收酚醛树脂。有时不加甲醛，利用废水中原有的游离酚和游离醛在催化剂盐酸的作用下(每100kg含酚废水补加工业盐酸100m1左右)加热回流，酚和酯即缩合成低分子树脂，经沉淀回收利用。也可用氯化铁或硫酸铝做沉淀剂沉淀，其沉淀物可用焚烧处理。废水则由此降低酚及游离醛的含量[3]。朱留学通过试验结果表明,废水在碱性条件下，在酚∶脲素∶甲醛投加比为1∶0.6∶3时，酚、醛去除率可达98%，COD去除率在70%左右[14]。