Características y métodos de tratamiento de las aguas residuales fenólicas Ayuda si lo sabes.
La forma más eficaz de tratar las aguas residuales que contienen fenol es controlar la fuente de contaminación, primero, seleccionar racionalmente el flujo del proceso, desarrollar procesos libres de contaminación, catalizadores libres de contaminación y utilizar reacciones de reactivos libres de contaminación. implementar tecnología de proceso de limpieza y reducir el volumen de aguas residuales o reducir la concentración de fenol en las aguas residuales. Por ejemplo, la producción actual de paraaminofenol utiliza principalmente el proceso faraón de reducción de hierro, que produce 44 toneladas de aguas residuales para producir 1 tonelada de producto terminado. Las aguas residuales son grandes y la contaminación es grave. En los últimos años, la gente ha desarrollado un nuevo proceso para producir p-aminofenol utilizando el método de oxidación catalítica de nitrobenceno. Una tonelada de producto terminado solo descarga 10 toneladas de aguas residuales que contienen fenol, lo que reduce la contaminación. El segundo es seleccionar condiciones operativas y equipos de producción eficaces y desarrollar un sistema de producción de ciclo cerrado de compuestos fenólicos para evitar y reducir al máximo la descarga de contaminantes al medio ambiente y lograr una producción limpia de "emisiones cero". El tercero es fortalecer la gestión de las empresas y adoptar un tratamiento, reciclaje y utilización integral eficaces de las aguas residuales fenólicas.
Debido a la diferente composición, acidez, alcalinidad y concentración de las aguas residuales fenólicas, los métodos de tratamiento también son diferentes. Actualmente, los métodos para tratar las aguas residuales fenólicas en la industria se dividen generalmente en tres tipos: métodos físicos y químicos. , métodos químicos y categorías de métodos bioquímicos. Introduce principalmente los métodos más comunes.
1. Método fisicoquímico
El método fisicoquímico es un método para tratar aguas residuales y eliminar contaminantes mediante procesos físicos y químicos. Debido a su amplia aplicación, se ha desarrollado rápidamente en los últimos años. Los principales métodos incluyen: adsorción, extracción, ósmosis inversa, electrodiálisis, membrana líquida, extracción de gas, ultrafiltración y otros métodos.
1.1 Método de adsorción
El método de adsorción se utiliza ampliamente en el tratamiento de aguas residuales que contienen fenol. El método de adsorción utiliza materiales sólidos porosos como adsorbentes, como carbón activado, tierra de diatomeas, alúmina activada, resina de intercambio, carbón sulfonado, etc., para adsorber fenol (fase líquida) en aguas residuales en la superficie del adsorbente (fase sólida). Según las diferentes fuerzas entre el adsorbente y los compuestos fenólicos, el mecanismo de adsorción de contaminantes incluye adsorción física, adsorción química y adsorción de intercambio. En el proceso de tratamiento de aguas residuales que contienen fenol se utiliza principalmente la adsorción física y, en ocasiones, es el efecto combinado de varias formas de adsorción. Elegir un adsorbente con buen rendimiento de adsorción, gran capacidad de adsorción, fácil regeneración y durabilidad es la clave para garantizar el efecto de separación.
1.2 Método de extracción
Existen dos formas de tratar las aguas residuales fenólicas mediante el método de extracción. Una es utilizar un método de extracción con un alto coeficiente de distribución, utilizando un proceso y dispositivo de extracción específicos. utilizar compuestos fenólicos. El principio de diferente solubilidad en la fase orgánica y la fase acuosa y la insolubilidad mutua de los dos logran el propósito de separar el fenol. El otro se basa en el principio de la reacción de coordinación, y una sola operación de extracción produce el fenol. Contenido en las aguas residuales inferior al estándar de emisión nacional.
1.3 Método de membrana líquida
El método de membrana líquida es una nueva tecnología de separación y tratamiento de aguas residuales desarrollada en los últimos años. La membrana líquida elimina el fenol utilizando agua en aceite en agua. (W/0/W) sistema. La película líquida está compuesta de disolvente (como queroseno) y tensioactivo. Durante el proceso de separación, la sustancia separada (fenol) se extrae y se vuelve a extraer al mismo tiempo y se pasa a través de la membrana líquida para lograr el propósito de separación y concentración. El proceso de desfenolización de película líquida es el siguiente: la emulsión se agita para formar muchas gotas finas de emulsión, que se dispersan en las aguas residuales que contienen fenol. En este momento, la fase acuosa interna es una solución acuosa de NaOH y la fase externa es agua residual que contiene fenol. La fase acuosa dentro de la película líquida se separa de la fase externa. El fenol en las aguas residuales puede penetrar la membrana líquida hacia la fase acuosa interna, reaccionar como un ácido débil con NaOH para generar fenolato de sodio, y el fenolato de sodio es insoluble en aceite y se difunde a la fase acuosa (fase cerrada), por lo que no regresar a la fase de agua exterior y difundirse en las aguas residuales tratadas, se puede lograr el propósito de separación. El proceso de película líquida se divide en tres pasos: flotación, selección y demulsificación. Esto tiene las ventajas de un proceso simple, alta eficiencia y rapidez, alta selectividad [b], alta eficiencia de separación y la emulsión se puede reutilizar después de la demulsificación. El método de membrana líquida es adecuado para el tratamiento de aguas residuales que contienen fenol de alta y baja concentración, y la tasa de eliminación de fenol puede alcanzar el 99,9%. Se ha informado que las aguas residuales que contienen fenol están por debajo de 10-47 g/L. En los últimos años, la investigación nacional y extranjera sobre el método de membrana líquida para el tratamiento de aguas residuales que contienen fenol ha avanzado mucho. A principios de la década de 1990, mi país construyó un dispositivo industrial de tratamiento de membranas líquidas de 50 t/d para aguas residuales que contienen fenol de alta concentración, que se ha utilizado para tratar plantas de aguas residuales que contienen fenol, como fábricas de plástico y plantas petroquímicas. En los últimos años, se han desarrollado procesos para seleccionar la velocidad de rotación óptima de la torre de transferencia, ajustar el caudal de aguas residuales y emulsión para la separación y, mediante un tratamiento de membrana líquida, el contenido de fenol de las aguas residuales se puede reducir a menos de 0,5 veces. 10-6 Sin embargo, debido a los requisitos técnicos de la operación del método de membrana líquida, la estabilidad de la película líquida no se ha resuelto por completo y la industria no ha podido promover y aplicar ampliamente esta nueva tecnología. Se informa que el problema de la estabilidad de la película líquida se ha resuelto básicamente recientemente y la aplicación generalizada de esta tecnología no está lejos.
2. Método químico
El método de tratamiento químico es un método que utiliza reacciones químicas entre sustancias. Es un método prometedor y eficiente para el tratamiento de aguas residuales petroquímicas. Entre los métodos químicos, los métodos comúnmente utilizados incluyen neutralización, precipitación, oxidación, reducción, electrólisis, fotocatálisis, etc.
2.1 Método de precipitación
Añadir sustancias químicas al agua residual para provocar precipitación con fenol. El método es simple y económico, pero después del tratamiento, la concentración de fenol en las aguas residuales parece ser alta. Si se usa junto con otros métodos, el efecto será mejor. El método de policondensación desarrollado recientemente es un método eficaz para eliminar el fenol en la precipitación química. El método de policondensación de fenol-formaldehído consiste en agregar formaldehído a aguas residuales que contienen fenol de alta concentración y ajustar la relación molar de fenol-formaldehído en presencia de un catalizador ácido o alcalino. El fenol en las aguas residuales se policondensa en termoplástico o termoestable de bajo peso molecular. resina. Después de separar la resina, se agrega urea al agua residual para una reacción de segundo paso. El residuo es inofensivo y puede desecharse o incinerarse. La concentración de fenol de las aguas residuales antes del tratamiento puede llegar a 30.000 mg/L o más. Después del tratamiento, colóquelo en el tanque del filtro de sedimentación de aguas residuales. Puede descargarse después de que se califiquen el muestreo y las pruebas. Luego limpie los residuos del filtro en el tanque. Cuando utilice el método de policondensación de orina fenólica, ajuste el fenol:aldehído:orina=1. :3:1 y PH=9,7- en las aguas residuales 10,0, el contenido de fenol de las aguas residuales después de calentarlas para producir resina ácida y recuperar formaldehído se puede reducir a (10-50)×10-6 y luego tratarlas biológicamente o diluirlas. para cumplir con los estándares de emisión.
También existe el método de precipitación ácida por ebullición, que utiliza ácido clorhídrico para calentar aguas residuales que contienen fenol para realizar una reacción de policondensación y recuperar la resina, reduciendo el contenido de fenol del 3% original a una diezmilésima.
2.2 Método del oxígeno
Añadir oxidantes al agua residual, como Cl2, ClO2, O3, H2O, KmnO4, etc., para descomponer oxidativamente el fenol y también oxidar las propiedades reductoras del agua. . Los oxidantes químicos tienen pocos recursos y son caros. Generalmente se utiliza para el tratamiento de aguas residuales que contienen fenol de baja concentración.
2.3 Método de electrólisis
Añadir una cantidad adecuada de electrolito al agua residual Durante el proceso de electrólisis, el propósito de purificar el fenol se logra mediante un complejo proceso de oxidación. Sus características son: no es necesario utilizar oxidantes, agentes reductores y otros productos químicos, y se puede omitir el posprocesamiento; en segundo lugar, el equipo tiene una gran capacidad de procesamiento por unidad de volumen, además, es fácil de controlar la velocidad de reacción y; escriba utilizando cambios en corriente y voltaje, y la operación también es simple. Sin embargo, el método de electrólisis sólo es adecuado para el tratamiento avanzado de aguas residuales que contienen fenol de baja concentración. Consume altos costos de energía y tratamiento, y también causa algunas reacciones secundarias.
2.4 Método fotocatalítico
Este método utiliza una tecnología doméstica recientemente desarrollada para tratar aguas residuales que contienen fenol. Sus características: puede tratar concentraciones más altas de aguas residuales que contienen fenol con una velocidad de degradación rápida. sin contaminación secundaria; los catalizadores son baratos y fáciles de obtener; reciclables y reutilizables, bajos costos operativos, baja inversión, buenos resultados, etc. El método fotocatalítico se utiliza principalmente para tratar productos químicos de baja concentración después de que la resina sea reciclada. método de policondensación para aguas residuales que contienen fenol, agréguele un fotocatalizador, irradíelo con luz (luz ultravioleta o luz solar), luego caliente el agua residual a 600 ° C, revuélvala y ventílela y tome muestras para medir dos horas después. se detendrá después de que el contenido de fenol alcance el estándar de emisión. El catalizador se puede reciclar después de la recuperación.
Las aguas residuales que contienen fenol proceden principalmente de empresas químicas como plantas petroquímicas, plantas de resinas, plantas de plástico, plantas de fibras sintéticas, refinerías y plantas de coque. Es uno de los contaminantes importantes de los cuerpos de agua. Debido a las diferentes categorías industriales, tipos de productos y condiciones de proceso, la composición y concentración fenólica de las aguas residuales varían mucho. Generalmente se dividen en aguas residuales fenólicas ácidas, alcalinas, neutras y aguas residuales fenólicas volátiles y no volátiles.
Los compuestos fenólicos son prototipos de venenos. Todas las sustancias biológicamente activas pueden producir toxicidad. Pueden entrar directamente en la circulación sanguínea a través del contacto con la piel y las mucosas sin desintoxicarse por el hígado, provocando daño celular y pérdida de vitalidad. También puede invadir el cuerpo humano a través de la boca y provocar daño celular. El líquido de fenol en alta concentración puede coagular las proteínas y continuar penetrando en el cuerpo, causando daño tisular profundo, necrosis e incluso envenenamiento sistémico. Incluso el líquido de fenol en baja concentración puede desnaturalizar las proteínas. Si las personas beben agua contaminada con fenol durante mucho tiempo, puede provocar intoxicaciones crónicas, anemia, mareos, pérdida de memoria y diversas enfermedades neurológicas y, en casos graves, la muerte. La dosis letal oral de fenol es de aproximadamente 530 mg/kg (peso corporal), y el metilfenol y el nitrofenol son más tóxicos para el cuerpo humano. Según informes pertinentes, el fenol interactúa con otras sustancias nocivas para producir un efecto sinérgico, volviéndose más nocivo y favoreciendo la carcinogénesis.
Las aguas residuales que contienen fenol no sólo suponen una grave amenaza para la salud humana, sino que también dañan a animales y plantas.
Cuando el contenido de fenol en el agua alcanza 10-6-2×10-6, los peces mostrarán síntomas de intoxicación. Cuando supere 4×10-6-1˙5×10-5, los peces morirán en grandes cantidades o incluso morirán. extinguido. Si se utilizan aguas residuales fenólicas para regar tierras de cultivo, el rendimiento de los cultivos disminuirá o morirá. La toxicidad de las aguas residuales que contienen fenol también puede inhibir la tasa de crecimiento natural de otros organismos en el cuerpo de agua y destruir el equilibrio ecológico.
No cabe duda de que las aguas residuales fenólicas vertidas a cuerpos de agua o utilizadas para riego deben ser tratadas para que cumplan con las normas de vertido nacionales.
Material de referencia: "Los peligros de las aguas residuales que contienen fenol y sus métodos y tecnologías de tratamiento" de Cheng Weimin