【正文】 進行生物脫酚二次處理。針對這種情況，近年來國內(nèi)外學(xué)者開展了大量的研究工作，找到了許多比較有效的焦化廢水治理技術(shù)。 酚水中所含酚、氰等均為有毒物質(zhì)，必須對酚水進行妥善處理后才能外排。 （2）、物理化學(xué)法：超聲波、電解氧化等。 （4）、生物化學(xué)法：活性污泥、生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤氧化塘等。高濃度的含酚廢水可用氣提法處理，去除率在80％～85％。 蒸汽脫酚原理是利用含酚廢水中揮發(fā)性酚可與水蒸汽形成共沸混合物的特性，當揮發(fā)性酚的蒸汽壓與水蒸汽的蒸汽壓之和超過外界壓力時，含酚廢水就開始沸騰，并促進揮發(fā)性酚由液態(tài)轉(zhuǎn)入氣態(tài)。然后，用濃度為8—15％的氫氧化鈉堿液洗滌吸收蒸汽中的酚，含少量殘酚的廢水再輸入電化學(xué)電解設(shè)備進一步脫酚處理后循環(huán)使用。蒸汽脫酚過程中，該設(shè)備可將50000mg/L高濃度含酚廢水，脫酚后達到1500—3000mg/L，脫酚率達94—97％；亦可將40—20000mg/L的中、高濃度含酚廢水，脫酚后達到10—90mg/L，—％。電化學(xué)電解脫酚處理可將濃度為1500—3000mg/L的含酚廢水，—，脫酚率達99．98—％。 (1)溶劑萃取法[5] 萃取法主要是利用難溶于水的萃取劑與廢水接觸，使廢水中的酚類化合物在從水相轉(zhuǎn)移到溶劑相中，從而達到酚類物質(zhì)與水分離的目的。萃取法的實際應(yīng)用表明，萃取劑及萃取設(shè)備的選定是至關(guān)重要的，這關(guān)系著廢水處理的成本。 溶劑萃取通常指物理萃取, 基本上不涉及化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)傳遞過程。目前我國多采用重苯油作萃取劑, 它在我國煤炭基地山西應(yīng)用很廣。但現(xiàn)有的萃取劑分別存在著以下主要缺點①萃取效能低（如粗苯對苯酚的萃取平衡常數(shù)僅2～3, 脫酚率僅為85%。不過, N503為國內(nèi)普遍使用的性能較為優(yōu)良的萃取劑之一。萃取脫酚工藝或設(shè)備是萃取脫酚的另一關(guān)鍵。脈沖篩板萃取塔應(yīng)用技術(shù)十分成熟，如下國內(nèi)某焦化廠萃取塔脫酚工藝流程圖：圖21萃取脫酚處理工藝流程圖 (2)絡(luò)合萃取法 絡(luò)合萃取法處理工業(yè)含酚廢水技術(shù)解決了傳統(tǒng)萃取方法難以達到排放標準的問題，取得了重要的進展。絡(luò)合萃取法脫酚工藝分離因數(shù)高，操作簡便,一般僅經(jīng)過2～。常用的吸附劑主要有活性炭、磺化煤、大孔吸附樹脂及有機合成吸附劑等?；钚蕴课诫m然吸附量大，但再生困難，因而其使用逐漸不為人們看好。所以活性炭和磺化煤在處理高濃度含酚廢水時受到了一定的限制。離子交換樹脂除酚的效果與離子交換樹脂的形式、所含的官能團、樹脂吸附的穩(wěn)定性及pH值等均有關(guān)系。試驗結(jié)果表明，一些大孔樹脂對水中酚類物質(zhì)的吸附量與活性炭相當，它對廢水中的酚類物質(zhì)吸附可逆性好，對廢水中酚的吸附率可達95％～99％，酚類脫附回收率達95％以上。經(jīng)濟效益遠超過其它傳統(tǒng)的除酚方法。最為主要的是其價格較為昂貴，難以廣泛使用。ACF表面含有多種基團，對含硫、磷和氧等元素的有機物有特別的吸附能力。有人采用活性炭纖維處理苯酚模擬廢水結(jié)果表明，吸附飽和的活性炭纖維用10％的氫氧化鈉溶液再生，重復(fù)使用3次，吸附效率無明顯變化。而且用10％氫氧化鈉溶液再生，％。活性炭處理的排放水中酚含量可≤1mg/L。從活性炭上脫酚是用化學(xué)再生法回收濃縮酚。吸附容器可設(shè)計為壓力流式或重力流式，可以在錯流或逆流情況下操作。在確定采用活性炭作為酚類吸附劑之前。因此，是很有使用價值與發(fā)展前途的水處理吸附劑。由于“吸附”是用多孔固體從整體中進行選擇分離特定組分，因此不同的脫酚吸附劑一般情況下只對特定種類簡單組成的含酚廢水有較好的吸附行為, 對于組成較為復(fù)雜的焦化原始含酚廢水的處理尚未見報道。要使吸附脫酚法較為廣泛地應(yīng)用, 吸附劑需具備以下特點：吸附容量大，價格便宜。對不同酚類均具有較好的選擇性。但是在液膜分離過程中，萃取與反萃取是同時進行，一步完成的。使分離過程所需級數(shù)明顯減少，大大節(jié)省了萃取劑的消耗量。當時由于受到膜材料及技術(shù)上的限制,蒸餾通量非常有限,一般僅lkg/m2h左右。張風(fēng)君等采用聚氟乙烯中空纖維膜,對含酚廢水進行膜蒸餾處理回收,該方法可適用于不同濃度的含酚廢水的處理，在選定的條件下,可使污水中的酚降至50μg/μm以下,以2％的NaOH溶液為吸收液,采用CO2氣流處理NaOH吸收液，既可得到結(jié)晶苯酚。 生化法是目前應(yīng)用較普遍的含酚廢水處理技術(shù)。生物法中主要以活性污泥法的處理效果較好。生化法處理受廢水的pH值及酚含量等因素影響很大，操作條件要求較嚴格，且酚類物質(zhì)不能回收。苯酚是一種生物毒性物質(zhì)，既使在低濃度下對人體及微生物也有毒害作用，由于許多好氧菌及微生物可利用苯酚作為生長的碳源，因此活性污泥法是常用的除酚方法。因此，近年來在常規(guī)活性污泥基礎(chǔ)上做了一些改進。 (2) 生物流化床法近年來，生物流化床在含酚廢水的處理方面已呈現(xiàn)良好的發(fā)展前景。在載體表面生長、附著生物膜，由于載體顆粒小，總表面積大，因此具有較大的生物量。生物流化床法可使反應(yīng)器內(nèi)生物膜保持高密度狀態(tài)，在向反應(yīng)器內(nèi)曝氣的同時使空氣和生物膜保持良好的接觸，從而提高處理效率。綜上所述，生物流化床具有BOD容積負荷高、處理效果好、效率高、占地少以及投資省等優(yōu)點。它的特點是反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單、流體混合性能良好、低剪切、生物濃度高、傳熱、傳質(zhì)效果好．加 生物膜顆粒的劇烈運動及碰撞，生物膜表面不斷更新，因而具有單位體積負荷大、反應(yīng)時間短、處理能力大、運行成本低、操作方便等優(yōu)點。 (3)酶制劑處理法 酶是一種高效專一的生物催化劑，自20世紀80年代起，開始了將酶制劑技術(shù)應(yīng)用于廢水處理的研究。水溶性酶屬一次性消耗,導(dǎo)致處理成本高。 (4)固定化細胞技術(shù) 普通活性污泥法中微生物易流失、細胞對毒物的承受能力低。2000年朱柱等用紅磚碎粒為載體固定脫酚菌,脫酚菌經(jīng)固定后,反應(yīng)速率增大,降解酚的能力大大增強。 對于高濃度的含酚廢水來說，生物法的處理效果不是很好，但是隨著生物新技術(shù)的發(fā)展，近來用生物法處理高濃度含酚廢水也有一些報道。經(jīng)固定化酶和固定化微生物普遍比未固定化的微生物性能好，穩(wěn)定、降解有機物能力強、耐毒、抗雜菌，耐沖擊負荷。作為細菌的來源，多采用活性污泥培養(yǎng)馴化的方法而獲得。直接對土壤中微生物進行馴化包埋，用于處理中、高濃度含酚廢水，同樣獲得滿意的解酚效果。實驗結(jié)果不僅可用于含酚工業(yè)廢水的治理，對其他工業(yè)廢水的治理研究也具有指導(dǎo)意義。 （2）溶劑萃取法：此法具有操作范圍廣、容易再生、處理效果好等特點,是一個具有價格競爭優(yōu)勢、高效、可靠的新技術(shù)?；钚蕴课诫m然吸附量大，但再生困難，因而其使用逐漸不為人們看好。所以活性炭和磺化煤在處理高濃度含酚廢水時受到了一定的限制。液膜的穩(wěn)定性、破乳、溶脹等問題在理論上己基本解決，并出現(xiàn)了較好的提取、破乳裝置，因此，液膜法的工業(yè)化普及應(yīng)用是值得提倡的。 （6）生化法：生化法處理量大、處理成本低、無二次污染,且其硬件設(shè)施和工藝流程均較成熟。旨在提高生化處理效率的生物處理新工藝、新技術(shù)及生化預(yù)處理技術(shù)的研究將是一個重要的發(fā)展方向。通常將質(zhì)量濃度高于1000mg/L的含酚廢水。而焦化廠、煤氣廠、石油化工廠排出的廢水中常含有較高濃度的酚，處理這種高濃度的廢水，常用的方法為溶劑萃取法。根據(jù)目前回收與處理含酚廢水的技術(shù)水平和經(jīng)濟核算的結(jié)果，對于濃度高于1000mg/L的高濃度含酚廢水，采取溶液萃取工藝，不失為一種經(jīng)濟高效的處理方法。 設(shè)計水量、水質(zhì)：含酚廢水處理量：100m3/h；含酚量：2100mg/L；水油體積比：8:1；脫酚效率：90%；萃取溫度：50℃；進入萃取塔的酚水pH值:；酚塔塔頂[9]：,溫度205℃；酚塔塔釜：,溫度205℃；脫酚后廢水含酚量：≤200mg/L 目前在含酚廢水處理中常用的萃取設(shè)備有填料塔、篩板塔、往復(fù)篩板塔、脈沖填料塔、轉(zhuǎn)盤塔以及離心萃取機等。填料塔處理能力比篩板塔低，固本設(shè)計不采用此類型塔。同時，可采用自動化手段控制溶劑和物料的進料流量與流量比以及塔內(nèi)液液兩相的分界面位置，實現(xiàn)萃取全過程穩(wěn)定的自動化生產(chǎn)，降低了操作工人的勞動強度，整個過程操作靈活方便，適用性廣。轉(zhuǎn)盤萃取塔 脈沖篩板塔與填料塔的不同在于用篩板來代替填料，這樣可以減少塔的體積，克服填料溶劑堵塞的弊病。脈沖篩板塔 根據(jù)以上幾個塔的對比，本設(shè)計采用脈沖篩板塔對含酚廢水進行溶劑萃取脫酚。常用的再生方法有：蒸餾法和結(jié)晶法，蒸餾法屬于物理法，而結(jié)晶則屬于化學(xué)法。例如，用乙酸丁酯萃取廢水中的單酚時，溶劑沸點為116℃，而單酚沸點為181～℃， 相差較大，可用蒸餾法分離。根據(jù)分離目的，可采用精餾再生。 (2)效率高：氣液兩相在塔內(nèi)保持充分的密切接觸，具有較高的塔板效率或傳質(zhì)效率。 (4)有一定的操作彈性：當氣液相流速有一定波動時，兩相均能維持正常的流動，而且不會使效率發(fā)生較大的變化。 (6)能滿足某些工藝的特性：腐蝕性，熱敏性，起泡性等。 萃取法的實際應(yīng)用表明，萃取劑及萃取設(shè)備的選定是至關(guān)重要的，這關(guān)系著廢水處理的成本。 萃取劑好壞主要取決于分配系數(shù)的高低，兩相間的分配系數(shù)K表達式：∵K=/ ∴=K —溶質(zhì)在萃取劑中的平衡濃度；—溶質(zhì)的原溶液中的平衡濃度 K又代表萃取操作平衡曲線的斜率，K越大，萃取能力越大。5萃取率高、損耗低、操作穩(wěn)定、脫酚效率＞90%，但價格較貴7 二異丙基醚[1112]20萃取效率90%、不易乳化、分配系數(shù)較高、回收溶劑的費用較低 =Kxar/xae小于或大于1均可，但又取決于K值，K值越大分離效果越好； ，一般在萃取器上部引出后到精餾再生塔與過熱蒸汽接觸使酚與萃取劑分離； 。 經(jīng)過對比本設(shè)計采用二異丙基醚作為萃取劑。含酚溶劑用蒸餾再生，酚以的單質(zhì)的形式回收，蒸餾出的溶劑循環(huán)使用。高濃度含酚廢水經(jīng)焦碳過濾器除油，使出水符合進生化處理裝置的要求。除油后的含酚廢水經(jīng)冷卻器冷卻至55～65℃進入萃取塔上部。溶劑油與高濃度含酚廢水在萃取塔中逆流接觸，絕大部分酚轉(zhuǎn)移至溶劑油中，溶劑油由萃取塔頂溢流進入精餾塔，萃取劑遇熱后變?yōu)橛驼羝伤斠绯龊筮M入循環(huán)油槽，循環(huán)使用。萃取后的含酚廢水由萃取塔排出，經(jīng)蒸氨脫除部分氨，再與其它廢水混合，進入隔油池除油，然后經(jīng)過調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水質(zhì)水量后，進入生化處理流程。所以從多方面考慮油水比也不是越大越好。一般說來，萃取時的溫度高些較好，可以加快溶液中分子的運動速率，有利于破乳，有利于萃取劑與水分離，還能加速水和油的傳質(zhì)過程。特別要提到的是，當溫度超過60℃時，溶液中的酚類會揮發(fā)，造成生產(chǎn)過程的失控。根據(jù)酚的性質(zhì)，如果溶液偏堿，酚將以酚鹽形式存在，其結(jié)果只有很少量的酚與有機堿絡(luò)合反應(yīng)，從而不利于酚的絡(luò)合萃取，而如果溶液酸度過高，有機堿加入的大部分又與無機酸反應(yīng)，同樣不利于酚的絡(luò)合萃取。 (攪拌強度) 為了讓萃取劑和含酚廢水能充分混合。第3章 工藝詳述 a）萃取原理[13]：液液萃取是分離液體混和物的一種方法，若一溶液內(nèi)含有A、B兩組，為將其分離，可使用溶劑C加入到溶液中利用液體混和物各組份在溶液C中溶解度的差異而實現(xiàn)分離，所使用溶劑必須滿足下列兩個基本要求：a、溶劑不能被分離混合物完全互溶，只能部分溶解。這樣將一定量溶劑加入到被分離混和物中使其形成兩個液相，然后加以攪伴，將一個液相以小滴的形式分散于另一液相中，形成很大的相接觸面，給物質(zhì)傳遞創(chuàng)造良好的條件，兩液相因密度差而自行沉降分層，溶劑中出現(xiàn)了C和B兩種物質(zhì)稱為萃取相，被分離混和物中出現(xiàn)了溶劑，稱萃余相。精餾過程在能量計的驅(qū)動下，使氣、液兩相多次直接接觸和分離，利用液相混合物中各組分揮發(fā)度的不同，使揮發(fā)組分由液相向氣相轉(zhuǎn)移，難揮發(fā)組分由氣相向液相轉(zhuǎn)移。圖3—1 萃取脫酚的工藝流程 由回收車間來的剩余氨水及焦油車間來的含酚廢水用泵連續(xù)送入三臺串聯(lián)的原料氨水槽，氨水靜止、澄清，沉淀出焦油，定期抽入焦油槽。萃取劑（二異丙基醚，簡稱油）自循環(huán)油槽經(jīng)預(yù)熱器加熱到40～45℃后進入萃取塔底部分布器。由于酚在油中的溶解度比在水中的大，水中的酚即擴散到油中去。在此用氨水泵連續(xù)送去蒸氨。 萃取了酚的油在萃取塔頂部澄清段澄清后，進入精餾塔。精餾再生后的油從精餾塔頂部流入循環(huán)油槽供循環(huán)使用。 萃取塔內(nèi)兩相界面處聚集的乳化物定期排放至乳化物槽，并在其中離心破乳、澄清分離，分離水放入低位混合槽，脫水的油送再生釜復(fù)蒸。用液下泵定期將槽內(nèi)的液體送往乳化物槽、循環(huán)油槽和再生塔。表3—1 溶劑脫酚的操作制度項目單位指標項目單位指標進萃取塔的氨水含酚量mg/L2100mg/L進萃取塔的油溫度℃40～45脫酚后廢水含酚量mg/L200萃取塔內(nèi)相界面控制在萃取段脫酚效率%90精餾塔塔底溫度℃180[14]相比（水：油）8:1壓力kPa進入萃取塔的酚水pH值5～精餾塔塔頂溫度℃70進萃取塔的氨水溫度℃50～55壓力kPa 第4章 工藝計算 混合氨水處理量 100米3/時其中（1）酚水量35 米3/時（包括由鼓風(fēng)冷凝工段來的未分解水和煤中水分)（2）（3）（4） =≈（5） =≈考慮到裝入煤水分波動及操作中的事故排水，酚水量按100米3/時計。 取板效率小于20%，實際塔板選用2126層即足夠，我選取了24塊塔板來處理100米3/時的含酚廢水。所設(shè)計的萃取塔偏心軸轉(zhuǎn)數(shù)為320次/分，它的運動頻率f計算式為 次/分振幅S的計算式為： （米） （42）一般操作運動速度為板底最低運動速度（）的2～4倍。篩孔中心距的