膠合板廠含酚廢水處理的試驗(yàn)研究

福建省將樂縣環(huán)保局 張譽(yù)華

揮發(fā)酚類化合物是一種原型質(zhì)毒物，長期飲用被酚污染的水，可引起頭昏、出疹、搔癢、貧血、惡心、嘔吐及各種神經(jīng)系統(tǒng)癥狀，酚類化合物對(duì)人及哺乳動(dòng)物有促癌作用。國家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978－1996）中一、二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，所有企業(yè)排放污水中揮發(fā)酚類化合物濃度均≤0.5mg/L，執(zhí)行三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的排放污水處理廠的企業(yè)也必須≤2mg/L。膠合板廠由于在膠合板的生產(chǎn)過程中使用酚醛樹脂作為膠合劑，而酚醛樹脂是酚類和甲醛合成的高分子有機(jī)化合物，它需要保存在堿性溶劑中，因此它還含有一定量的游離酚和甲醛。膠合板在熱壓過程中，常出現(xiàn)膠的滲漏，同時(shí)裝樹脂的容器和上膠工具的清洗，會(huì)排放出含有揮發(fā)酚類化合物和甲醛的廢水，一般流量在0.5～2.0T/h，如出現(xiàn)大雨天氣，會(huì)大于4 T/h。要做到達(dá)標(biāo)排放，就必須對(duì)廢水進(jìn)行處理，降低廢水中揮發(fā)酚類化合物和甲醛的濃度。

目前，含酚廢水的處理方法主要有：萃取法、離子交換法、吸附法、生物處理法、電化學(xué)氧化法等。這些方法各有優(yōu)點(diǎn)，但都有較強(qiáng)的針對(duì)性。根據(jù)膠合板廠的實(shí)際情況和產(chǎn)污特點(diǎn)，選用吸附法較為合理、經(jīng)濟(jì)和可行。吸附法處理廢水是利用一種多孔性固體材料（即吸附劑）的表面來吸附水中的溶解污染物（稱溶質(zhì)或吸附質(zhì)），以回收或去除它們，使廢水得以凈化。吸附法處理廢水是一種物理、化學(xué)處理法，吸附劑對(duì)溶質(zhì)的吸附作用，既有物理性又有化學(xué)性，二者并存在吸附過程中。吸附劑的種類一般有：活性炭、磺化煤、木炭、爐渣、泡沬塑料（俗稱海棉）、粉煤灰、硅藻土等。一般吸附劑均呈現(xiàn)松散多孔結(jié)構(gòu)，具有巨大的表面積，有些還有極性官能團(tuán)，如硝基、磺基、胺基官能團(tuán)等。沸騰爐粉煤灰是無煙煤經(jīng)過燃燒不完全，高溫活化而成的，具有較強(qiáng)的吸附性。

本研究利用鍋爐除塵廢水中的粉煤灰的吸附性，使除塵和含酚兩種廢水充分混合，通過沉淀，除去廢水中的酚，同時(shí)兼治含酚廢水中的色度和甲醛，做到全廠廢水達(dá)標(biāo)排放。

1 材料與方法

1.1 除塵廢水

該廠除塵產(chǎn)生的廢水。一臺(tái) 6T沸騰爐，除塵設(shè)施為一套二級(jí)麻石水膜加文丘里除塵器，煙塵產(chǎn)生量196kg/h，除塵效率98.91%，除塵廢水產(chǎn)生量6～8T/h，廢水含塵濃度為18～30g/L（沉淀前），平均為28g/L，pH值為3.1～3.5之間，水溫40℃～45℃之間。

1.2 苯酚

C6H6O，相對(duì)分子質(zhì)量94.11，江蘇東南石油化工有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

分別在含粉煤灰的除塵廢水中，加入不同量的酚，放在40℃水浴鍋中加熱 15min，加熱過程中間不斷搖勻，然后過濾，用4－氨基胺替比林分光光度法測(cè)定濾液中的酚含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 粉煤灰對(duì)不同酚含量的吸附作用

含粉煤灰分別為22.4 g/L（除塵廢水4∶1）、14 g/L（除塵廢水2∶1）的除塵廢水對(duì)不同含酚量廢水的吸附結(jié)果見表1、表2。

表1 含粉煤灰22.4 g/L除塵廢水對(duì)酚的吸附結(jié)果

表2 含粉煤灰14 g/L除塵廢水對(duì)酚的吸附結(jié)果

從表1和表2可以看出，含粉煤灰的除塵廢水對(duì)酚的吸附效果較好。含粉煤灰22.4 g/L和14 g/L除塵廢水對(duì)酚的吸附率，都是隨著廢水中的酚含量的增大而減少。含粉煤灰22.4g/L的除塵廢水對(duì)酚的吸附效果比含粉煤灰14g/L的除塵廢水要好。

2.2 廢水中的粉煤灰濃度對(duì)酚的吸附效果影響

在不同粉煤灰濃度廢水中加入固定量的酚9.4 mg/L，粉煤灰對(duì)酚的吸附結(jié)果見表3。

表3 不同粉煤灰濃度廢水對(duì)酚的吸附結(jié)果

從表3可以看出，對(duì)固定量酚，除塵廢水中的粉煤灰濃度越高，對(duì)酚的吸附率也高，清液中酚的濃度就低，與含粉煤灰 22.4g/L的除塵廢水對(duì)酚的吸附效果比含粉煤灰 14g/L的除塵廢水要好這一結(jié)論是一致的。分析其原因，主要是粉煤灰的量越多，吸附的酚也越多。要確保清液中酚＜0.5 mg/L，使廢水能夠達(dá)標(biāo)排放，除塵廢水中的粉煤灰濃度應(yīng)該在9.30g/L左右。

2.3 除塵廢水pH值對(duì)酚的吸附效果的影響

將含粉煤灰14 g/L的除塵廢水調(diào)節(jié)至不同的pH值，分別加入固定量的酚12.98mg/L，結(jié)果見圖1、圖2。

圖1 除塵廢水pH值與清液中酚含量的關(guān)系

從圖中可以看出，當(dāng)含粉煤灰的除塵廢水pH值在3.5～7.0，處理后清液中酚的含量都小于0.5 mg/L，吸附率達(dá)97%以上，廢水能達(dá)標(biāo)排放；pH值為4.5時(shí)吸附效果最好，酚吸附率超過98.6%，pH值為8時(shí)，吸附效果最差，酚吸附率只有91.6%。在試驗(yàn)中還觀測(cè)到，pH值在3.5～5時(shí)，固液分離速度比較快，且完全。

2.4 除塵廢水溫度對(duì)酚吸附效果的影響

取含粉煤灰 14 g/L的除塵廢水，加入固定量的酚 13.2 mg/L，放在不同溫度下放置15min，中間不斷搖勻，結(jié)果見表4。

圖2 除塵廢水pH值對(duì)酚的吸附效果的影響

表4 溫度對(duì)煤灰吸附酚的影響

表4顯示，溫度對(duì)酚吸附率的影響不是很明顯，總體上是在所測(cè)試的70℃內(nèi)，隨著溫度的升高，對(duì)酚的吸附速度加快和固液分離效果也越好。但考慮到溫度的升高，水的飽和蒸汽壓增大，酚的蒸汽分壓也加大，水和酚的蒸發(fā)速度加大，有可能形成空氣污染，因此溫度不應(yīng)過高。

2.5 對(duì)甲醛的處理效果

通過試驗(yàn)，粉煤灰對(duì)單純甲醛不產(chǎn)生吸附現(xiàn)象，有酚存在時(shí)會(huì)有10%～20%的甲醛被吸附，處理酚醛樹脂廢水中的甲醛，吸附率在85%～95%之間。

酚醛樹脂廢水中酚醛的比例固定，為6∶1左右，酚能處理達(dá)標(biāo)，甲醛也可達(dá)標(biāo)。

2.6 對(duì)色度的處理效果

含酚廢水的顏色為紫紅色，主要是酚與三價(jià)鐵形成化合物的顏色，色度在250～600之間，通過粉煤灰對(duì)酚的吸附，色度自然消減。

3 某膠合板的治理試驗(yàn)

用除塵廢水中粉煤灰對(duì)某膠合板廠的含酚廢水進(jìn)行處理。鍋爐除塵廢水產(chǎn)生量為8 T/h，含酚廢水通過調(diào)節(jié)池和污水泵控制在2 T/h，與除塵回用水一起進(jìn)入除塵器除塵。廢水處理前后各成分的情況見表5。

表5 膠合板廠廢水處理前后情況

從表中可以看出，處理效果能達(dá)到預(yù)期目的，處理后的廢水符合國家廢水排放要求。該方法是以廢治廢，提高了廢物綜合利用率，對(duì)減少水資源的使用和減輕環(huán)境污染壓力作了有益的償試。

4 結(jié)論

用除塵廢水中粉煤灰治理含酚廢水是可行的，能夠達(dá)到以廢治廢。企業(yè)利用現(xiàn)有沉淀池，增加一些管道和幾臺(tái)水泵就能達(dá)到治理的目的，輔加少量石灰就可使處理廢水回收利用。粉煤灰還可以用以制磚，無需配備專人看管，只需有人兼管就行，真正做到以廢治廢、綜合利用，環(huán)境效益、社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一，能為相同的企業(yè)治理含酚廢水提供借鑒。

該方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）投資省?？沙浞掷矛F(xiàn)有除塵設(shè)施和除塵廢水處理回用設(shè)施，只要增加含酚廢水調(diào)節(jié)池和廢水回用泵投資，就能解決含酚廢水的處理。

（2）運(yùn)行費(fèi)用低。吸附劑為自產(chǎn)廢棄物，只要含酚廢水排污費(fèi)減少額，就能保證含酚廢水處理設(shè)施的運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用，同時(shí)減少了除塵補(bǔ)充用水與中和鍋爐除塵酸性廢水石灰的添加量。

（3）不造成二次污染。吸附酚和甲醛的煤灰被用作原料，賣到制磚廠，酚和甲醛在燒磚過程中生成水和二氧化碳。

（4）簡(jiǎn)單易行，易于掌握。

[1]甄衛(wèi)軍，龐桂林. 雙陽離子改性膨潤土處理煉油廢水酚類污染物研究[J].非金屬礦，2006, 29（6）:58-60

[2]國家環(huán)境保護(hù)部.HJ 503-2009, 水質(zhì)揮發(fā)酚的測(cè)定 4-氨基安替比林分光光度法[S].

[3]王敏，趙由才. 礦化垃圾生物反應(yīng)床處理焦化廢水研究[J]. 環(huán)境技術(shù)，2004(1): 25-28

[4]官寶紅，徐根良, 等. 治理酚醛樹脂生產(chǎn)廢水的試驗(yàn)[J]. 環(huán)境污染與防治,2001(4):176-179.

[5]張海平，朱宜平. 懸浮泥沙對(duì)酚類化合物的吸附特性研究[J]. 環(huán)境科學(xué)，2008（1）：58-60.