含酚废水治理技术研究现状及其进展_王春敏

第33卷第5期辽宁化工Vol.33,No.52004年5月LiaoningChemicalIndustryMay,2004专论与综述含酚废水治理技术研究现状及其进展王春敏,李亚峰,陈健(沈阳建筑工程学院,辽宁沈阳110168)摘要:综述了含酚废水的治理研究现状。分析了溶剂萃取法、吸附法、高级氧化技术、生化处理技术、膜分离技术、焚烧法的特点和存在的问题及应用前景。并探讨了含酚废水治理技术的发展趋势。关键词:含酚废水;治理技术;研究现状;发展趋势中图分类号:TQ085+.412文献标识码:A文章编号:10040935(2004)05027604酚类化合物是一种原型质毒物,对一切生物个体都有毒害作用。它可通过皮肤及黏膜的接触而吸入或经口腔浸入生物体内,与细胞原浆中的蛋白质接触后形成不溶性蛋白质而使细胞失去活性,尤其对神经系统有较大的亲和力,使神经系统发生病变。含酚废水对给水水源、水生生物也产生严重影响,酚的毒性能大大抑制水中微生物的生长速度,影响水的生态平衡。另外,含酚废水对农作物也会产生影响。低浓度含酚废水灌溉农田会使一些农作物中含有酚类物质,不能食用;高浓度含酚废水灌溉农田会引起农作物的死亡。因此,研究出具有广泛应用价值的含酚废水处理方法是摆在环保工作者面前的迫切任务。1研究现状1.1溶剂萃取法溶剂萃取法利用难溶于水的萃取剂与废水进行接触,使废水中酚类物质与萃取剂进行物理或化学的结合,实现酚类物质的相转移。但是,溶剂萃取过程中两相具有一定程度的互溶性,易造成溶剂损失和二次污染,溶剂再生也对过程的经济性和可靠性产生重要的影响。20世纪80年代King提出了络合萃取法,该法对酚类物质的分离具有高效性和高选择性。络合剂的选择是络合萃取法的关键,因此,近年来研究人员研制开发出各种新型络合萃取剂。如:MacGlashan等人研究的质量含量为25%的三辛基氧膦(TOPO)的二异丁酮(DIBK)混合溶液;清华大学研制的混合型络合萃取剂QH-1;荷兰诺贝尔公司开发的一系列YH型高效的固定相络合萃取剂;殷中意等研究制作的成本较低的固定相络合萃取剂YH-1。1.2吸附法吸附法是利用吸附剂的多孔性质将废水中的酚类物质吸附,吸附饱和后,再利用碱液、蒸汽或有机溶剂进行解吸脱附。常用的吸附剂为活性炭,活性炭吸附法对高浓度、低浓度含酚废水都有较好的处理效果。活性炭吸附容量大,但存在解吸困难,解吸物的利用也困难等缺点。1.3生化处理技术该法对较低浓度的含酚废水处理效果好,对含酚浓度较高、毒性较强的废水的处理效率低。为提高生化法处理含酚废水的效率,国内外学者进行了大量研究,主要的研究工作集中在以下几个方面。1.3.1以活性污泥法为基础的改进生物法为提高常规活性污泥法的处理效率,改良工艺的应用是近年来生物处理技术发展的一个重要方向之一。例如,添加粉末活性炭的活性污泥法(PACT工艺);在普通序列间歇式活性污泥法(SBR工艺)中投加粉末活性炭即PAC-SBR工艺;利用形成生物铁絮凝体的生物铁法以及近年收稿日期:2004-02-10作者简介:王春敏(1973-),女,讲师,在读硕士研究生。来开发的膜分离活性污泥法。1.3.2高降解活性菌种的筛选与培育为提高生物法对有毒有害物质的处理效率,除了改进传统工艺以外,还有必要加强高降解活性菌种的选育工作。为此许多学者进行了高降解活性菌种的筛选及培育工作。Edgehill、Lewandon-ski、林哲等分别进行的研究表明,引入高降解活性菌种能提高含酚废水的降解率,但要解决的主要问题是如何使这些优良菌种长期地在生物处理系统中占优势,并保持其高降解活性。1.3.3酶处理技术酶是一种高效专一的生物催化剂,自20世纪80年代起,开始了将酶技术用于废水处理的研究。选用适宜的酶来催化降解含酚废水已有报道,如用酪氨酸酶可以使苯酚得到100%的降解;用辣根过氧化物酶处理含酚330mgL的废水,酚去除率可达97%～99%。水溶性酶属一次性消耗,导致处理成本高。为降低成本、提高酶活性,酶的固定化技术将是该领域的研究重点。1.3.4固定化细胞技术普通活性污泥法中微生物易流失、细胞对毒物的承受能力低。近十几年来,国内外开展了将固定化细胞技术用于废水处理的探索研究。2000年,朱柱等用红砖碎粒为载体固定脱酚菌,脱酚菌经固定后,反应速率增大,降解酚的能力大大增强。2000年,KaiChleeLon等用Pseudomonasputida美国型技术49451构造的固相细胞膜反应器处理酚,可使浓度高达2000～3500mgL的酚完全降解。固定化细胞技术还处于研究阶段,要投入实际应用,还面临许多问题。1.4高级氧化技术1.4.1湿式催化氧化法湿式氧化法是在高温(125～320℃)和高压(0.5～20MPa)下通入空气,使废水中的有机物直接氧化降解。湿式催化氧化法