Обесфеноливание сточных вод

Фенольные сточные воды образуются при производстве самого фенола кумольным методом, в лакокрасочной промышленности, где  фенол  является  растворителем,  при  производстве  синтетических  смол,  в  коксохимическом  и  др.  производствах.  Указанные сточные воды содержат собственно фенол С6Н5ОН, а также его гомологи:  одноатомные - крезол  С7Н7ОН,  ксиленол  С8Н9ОН,  двухатомные - С6Н4(ОН)2 (гидрохинон, резорцин, пирокатехин).

Глубокая очистка промышленных стоков от фенолов является наиболее трудоемкой задачей, так как ни одним из известных методов  обезвреживания  от  фенолов  не  удается  достичь,  при  сравнительно  приемлемых  технико-экономических  показателях,  требуемой степени очистки. В зависимости от категории водоема и вида фенолов их ПДК колеблется от сотых до тысячных долей мг/л. Поэтому самым  эффективным  средством предотвращения  попадания фенолов в естественные водоемы является их выделение на локальных  установках  очистки и  возврат  очищенной  воды в  оборотную систему  водоснабжения  предприятия.  Так,  например,  общезаводской сток фенольных вод на коксохимических заводах используется  для  тушения  кокса,  намечается  тенденция  к  применению  фенольных сточных вод в качестве хладоагента в закрытой теплообменной аппаратуре.

Для  очистки  фенольных  сточных  вод  применяют  механические, физико-химические, химические, электрохимические, биологические методы.

Саму  очистку от фенолов  можно разделить на несколько стадий:  предварительная (механическими  методами),  локальная  очистка от основной массы фенолов (физико-химическими методами), конечный этап удаления фенолов – биологическая очистка по одно или двухступенчатой схеме или доочистка физико-химическими и химическими методами.

Предварительно  из воды удаляют  смолы, концентрация которых перед поступлением воды на биологические очистные  сооружения не должна превышать 25-35 мг/л. Очистку от смол производят методами отстаивания, флотации и фильтрования; на фильтрах с кварцевым песком осуществляется наиболее глубокая очистка. Для  локальной  очистки  от  фенолов  используются  физико-химические  регенерационные  методы - эвапорация  и  экстракция.

Утилизация получаемых при этом фенолов (для производства смол, дубителей и др. продуктов) позволяет  не только покрыть расходы на их извлечение, но при концентрации в сточной воде более 3-4 г/л обеспечивает рентабельность очистки.

Пароциркуляционный метод (эвапорация) основан на извлечении фенолов из сточной воды с  помощью  острого водяного пара, циркулирующего  в  системе.  Одновременно  с  фенолом  при  этом могут быть удалены крезолы, нафтолы, карбоновые кислоты и др.

Отогнанные с паром вещества извлекают из него с помощью щелочи, если эти вещества являются слабыми кислотами, как например, фенол, или  раствором  кислоты, если они являются слабыми  основаниями. Метод эвапорации был впервые применен в США и Германии (метод Копперса).

Перед очисткой сточных вод от фенола эвапорацией требуется предварительное удаление из воды NH3, H2S  СО2

. Они либо повышают рН воды (NH3), что способствует диссоциации фенолов и прекращению  их  отгонки  в  таком  состоянии,  либо  понижают  рН (Н2S,  СО2), отгоняясь  вместе  с  фенолом, нейтрализуя раствор щелочи, который перестает поглощать фенол.

Рассмотренным методом можно снизить содержание летучих с водяным паром фенолов до 150-200 мг/л, степень обесфеноливания составляет от 80 % до 90 %. В качестве его достоинств следует отметить:  компактность  установки,  простоту  эксплуатации,  полную автоматизацию,  отсутствие  контакта  сточной  воды  с  реагентами. Недостатки: низкая эффективность  обесфеноливания  воды,  значительный расход щелочи и водяного пара, потери фенола в процессе отгонки летучего аммиака.

Экстракционный метод извлечения фенолов заключается в регенерации их  с помощью  различных органических растворителей: бутилацетата, диизопропилового эфира, бензола, бутилового спирта, диэтилового эфира, феносольвана (смеси бутилацетата с другими ацетатами или спиртами). Чаще применяется бензол (коэффици-ент распределения  Кр=2,2), диизопропиловый эфир (Кр=45), феносольван (Кр=49).

В состав установки экстракции входят отстойники, экстракторы, ректификационные колонны (для регенерации экстрагента), теплообменники и др. аппаратура. Достоинства метода: высокая,  до 98 %, эффективность  очистки,  возможность  извлечения нелетучих  фенолов.  Недостатки:  высокая  стоимость,  громоздкое аппаратурное оформление. Доля  расходов на экстрагент достигает 30 % в себестоимости очистки.

Сточные воды, содержащие до 30 г/л фенола, подаются на локальную очистку, которая заключается в экстракции фенола диизопропиловым эфиром или ацетофеноном.

Pages: 1 2