6.2.2.3 毒性
水体遭受酚污染后严重影响水产品的产量和质量,水体中低浓度酚就能影响鱼类的回游繁殖,浓度为0.1~0.2mg/L时鱼肉有酚味,浓度更高时可引起鱼类大量死亡,酚及其衍生物对鱼类和藻类引起急性毒害的浓度见表6-11。
对人体来说,酚类属高毒物质。长期饮用含酚水可引起头昏、出疹、瘙痒、贫血及各种神经系统疾患。体内过量摄入时会出现急性中毒症状,如引起腹泻和口疮等。
苯酚或大多数氯代酚可能对人体并没有致癌或致畸作用,但对各种细菌和酵母菌有显著的致突变作用。甲基衍生物是致癌和致突变的,而多数硝基酚无致癌性而有致突变性。
6.2.2.4 含酚废水的治理
治理方法可分为两类,即回收法和无害化法。通常将两类方法结合使用且回收法用之在先。无害化的方法,一般是用化学氧化剂如H2O2、ClO2或O3使酚氧化,或用生物降解法使酚降解为CO2和H2O。回收法多用于原始含污浓度高的废水,常用的方法有气提、溶剂萃取和吸附/离子交换法。
1)气提法
可用水蒸气在100℃左右通入废水将酚吹出,然后用15%NaOH作化学吸收。此方法适用于高浓度废水(含酚大于100mg/L)。估计每1000m3废水需用200吨蒸汽和2吨NaOH,处理后残余酚浓度接近50mg/L,回收率可达95%。本方法设备投资费用较高。进一步可用生物法或吸附/离子交换法作后续处理。此外,也可用热空气代替水蒸气进行操作。
2)萃取法
本法多用于高浓度(含酚1000mg/L以上)含酚废水的回收。具有处理水量大、占地面积小、运转费用低等优点。
应用溶剂萃取时,可选用芳香或脂肪烃类,酯类,醚类,酮类,醇类等溶剂作为萃取剂。可根据分配系数、价廉易得、不溶于水、不乳化、蒸气压小、毒性小及稳定性强等条件选用。此外,还可能选用工厂生产排出的废油等,作到以废治废。
应用以溶剂稀释过的萃取剂处理废水时,常用萃取剂有酰胺类萃取剂N503和叔胺类萃取剂N235等,它们都是国产的高效萃取剂,化学结构如下:
酰胺类萃取剂可单独使用,亦可与其他溶剂混合使用。此类萃取剂广泛地用于染料化工厂、焦化厂、农药厂、制药厂等含酚废水的萃取处理,其处理特点是,进水浓度越高越好,能处理带微量油状物或悬浮物的废水。与煤油相混合的萃取剂,一次脱酚率达95%左右,可采用混合澄清槽或萃取塔进行间歇式或连续式操作,操作费用不高。其缺点是少量萃取剂可能溶入废水,造成二次污染。
叔胺类萃取剂相当于一种液体交换树脂,具有一定碱性,与酸生成叔胺盐,反应为:
2R3N H2SO4→(R3NH)2SO4
R3N HCl→R3NH Cl-
成盐后对酚类物质有很高分配系数,即可达到高效率萃取的目的。
N235-煤油溶液与水的比重差大,常温下溶解度小,沸点高,受热不分解,反萃取条件平易,且可多次重复使用,所以是一种较为理想的处理含酚废水的萃取剂。
3)吸附/离子交换法
吸附法适用于处理含酚浓度较低(低于300mg/L)的废水。所用吸附剂主要有磺化煤、吸附树脂以及活性炭。
磺化煤装塔并采用半连续式操作时,一次脱酚率可达95%左右。处理时进料酚浓度不宜太高,过高则吸附剂再生频繁,耗用酸碱过多;也不宜处理带油状物或悬浮物的废水,以防堵塞。