ФЕНОЛ гидроксибензол карболовая к та мол м 94 11 бесцв розовеющие на воздухе кристаллы с характерным з

Очистка воды от фенолов

Загрязнение сточных вод фенолами — типичная проблема нефтехимических и нефтеперерабатывающих предприятий, а также технологических процессов по производству кокса, пластика, целлюлозы, бумаги, фармпрепаратов.

Фенол — опасное токсичное соединение, во многих странах он жестко регулируется по ПДК в сточных водах. Токсичные соединения ухудшают эффективность биологической очистки сточных вод, не подвергаются нейтрализации в природных процессах, отрицательно влияют на экологию и в конечном счете на здоровье людей.

По российским нормативам концентрация фенолов в сточных водах, предназначенных для сброса в централизованные системы водоотведения, не должна превышать 5 мг/дм 3 . Если же предприятие имеет локальные очистные сооружения и сбрасывает очищенные стоки в природные водоемы, то применяются нормативы для водоемов рыбохозяйственного назначения, где ПДК установлен на уровне 1 мкг/дм 3 .

При этом характерные концентрации фенолов, например в нефтехимии, превышают сотни миллиграмм в литре стоков, поэтому каждому такому предприятию требуется дополнительная очистка от фенолов на 90-99% при водоотведении на городские очистные сооружения и более 99,99% при сбросе вод в природные водоемы, если у предприятия есть локальные очистные сооружения. Таким образом, очистка сточных вод от фенолов представляется непростой задачей, особенно если расходы сточных вод составляют сотни кубических метров в час.

Существующие методы удаления фенолов

На сегодня накоплен большой арсенал методов очистки, но так как ни один из них не является универсальным, при выборе технологии приходится учитывать множество параметров. Чаще всего главным аргументом становится суммарная стоимость обработки 1 м3 сточных вод.

К традиционным методам удаления фенолов относят методы паровой дистилляции, водяной экстракции, поглощения, твердофазной экстракции, окисления влажным воздухом, каталитического мокрого окисления.

К продвинутым методам — электрохимическое окисление, фотоокисление, озонирование, процессы интенсивного окисления с использованием ультрафиолета и перекиси водорода, Фентоновские процессы. Их особенность в том, что при окислении исходных соединений возможно получение биодоступных вторичных продуктов. В этом случае не требуется деструкция загрязнений до полной минерализации, достаточно окислить фенолы до целевой концентрации и убедиться, что оставшаяся вторичная органика биоразлагаема. На рисунке качественно показано изменение во времени:

  • ХПК
  • общего органического углерода (Total Organic Carbon – ТОС)
  • биологической доступности (biodegradability — BD), которая определяется отношением БПК к ХПК.

На рисунке видно, что сточная вода с низкой биологической доступностью в процессе окисления токсичных соединений переходит в состояние, когда значение БПК становится близким к значению ХПК. При этом общий органический углерод (ТОС) снижается всего лишь приблизительно на 50%.

Технологии интенсивного окисления для удаления фенолов

Метод очистки сточных вод от фенолов на основе процессов интенсивного окисления обладает конкурентными преимуществами перед озонированием не только по совокупной стоимости обработки 1 м3, но и по возможности комбинации с биологической очисткой, что делает его привлекательным для очистки проблемных промышленных сточных вод.

Процессы интенсивного окисления активируются гидроксильными радикалами (ОН-радикалами). Главное их преимущество — высокая скорость и цепной характер взаимодействия. Константы скорости окисления ОН-радикалов для большинства органических соединений в миллионы раз превышают константы скорости реакций с озоном.

На рисунке представлены цепи реакций окисления фенола и его вторичных продуктов в результате взаимодействия с ОН-радикалами. По мере деструкции вторичные продукты становятся более легкими и доступными для биологической очистки [1].

Разложение фенола в воде при взаимодействии с ОН-радикалами

При использовании озона для удаления фенола также образуются вторичные продукты, которые однако повышают токсичность исходного раствора , а достигнуть полного их окисления на практике невозможно. На рисунке показаны результаты окисления фенола:

  • при озонировании (О3),
  • электрохимическом окислении (ЕО)
  • процесса интенсивной генерации ОН-радикалов — сочетание электрохимического окисления и озонирования (О3-ЕО).

По вертикальной оси — индекс токсичности: 100% — вода нетоксична, 0 % — вода абсолютно токсична и биоочистка не возможна [2]. Это ограничивает возможность комбинации озонирования с биологической очисткой. Исходная концентрация фенола 100 мг/дм 3 .

Читайте также:  Законна ли установка заглушек в канализацию при ограничении водоотведения должникам за КУ

Уровень токсичности продуктов окисления фенолов озоном

При этом доза озона для снижения концентрации фенола на порядок (90% удаления фенола) соответствует приблизительно весу самого фенола, т.е. составляет 1 : 1 по удаляемому фенолу. А при окислении фенола в 100 раз (99% удаления фенола) соотношение весового количества озона и фенола будет 2 : 1 [3]:

Источник

Очистка фенольных вод

Ключевые слова: Альфа, очистка воды, очистка сточных вод, сток, очистные сооружения, промышленный сток, электрохимическая, электрод, очистка стоков , электрофлотация, деструкция, электрофлотатор, электролиз, хлор, мобильная водоочистная, фенол

ФЕНОЛ (гидроксибензол, карболовая к-та), мол.м. 94,11; бесцв., розовеющие на воздухе кристаллы с характерным запахом; Tпл. 40,8 0 C, Tкип. 181,84 0 C, d20 1,132, d20жидкость 1,0576. Хорошо растворим в этаноле, диэтиловом эфире, ацетоне, CHCl3 и других органических растворителях, умеренно — в воде (6,7 г в 100 мл при 16 0 C), при температуре выше 66 0 C растворим в воде в любом соотношении. Образует двухкомпонентные азеотропные смеси с H2O (Ткип. 99,6 0 C, 9,2% по массе фенола). Имеет Tвсп. 79 0 C (в закрытом тигле), 85 0 C (в открытом); Тсамовоспл. 595 0 C; КПВ 0,3-2,4%. Фенол вызывает нарушение функций нервной системы, дыхания и кровообращения, раздражает слизистые оболочки дыхательных путей и глаз, вызывает ожоги при попадании на кожу, ПДК в атмосферном воздухе 0,003 мг/м 3 , в воздухе рабочей зоны 0,3 мг/м 3 , в воде водоемов рыбохозяйственного пользования 0,001 мг/л. Что делает крайне необходимой доочистку сточных вод.

Источник загрязнения фенолом

Основой загрязнитель сточной воды цеха производства изовера — фенол, его суточный сброс составляет 2592 кг, тогда как формальдегида всего 288 кг. Объем сброса фенолсодержащих вод 72 тонны в сутки. Сток содержит другие примеси: фенолформальдегидную смолу, мочевину, сульфат аммония, аммиак, силан и другие примеси. Концентрация фенола составляет 3,6%.

Методы очистки стоков от фенола

Существующие стандартные методы очистки стоков к таким водам неприменимы: биологическая очистка неприемлема, так как фенол токсичен, в таком стоке жизнь бактерий невозможна. Огневое обезвреживание невозможно, так как концентрация недостаточна для самостоятельного горения и нужно было бы тратить более 2 тонн/м3 котельного топлива для поддержания давления. Парофазное горение требует более 23000 куб.м воздуха в час, что значительно больше объема испаренной сточной воды (2500 куб.м пара к НУ). Применение азеотропной ректификации может только незначительно увеличить концентрацию фенола в 2,56 раза, что недостаточно для его выделения из стока, сток по — прежнему будет загрязнен фенолом.

Решение по очистки стоков

Предлагаем техническое решение по выделению фенола и очистке и доочистке сточных вод с применение комплекса Альфа.

Сточные фенольные воды должны поступать в резервуар предочистки, в котором излишний формальдегид должен связываться в процессе поликонденсации, туда подается катализатор, катализирующая процесс поликонденсации:

Другие примеси также взаимодействуют с фенолом, вступая в поликонденсацию. Смола в виде шлама отделяется от раствора фенола в процессе электрофлотации в модуле Альфа-9-Н (Объемом 2 куб.м).* Раствор фенола должен быть нагрет до температуры упаривания в теплообменнике, затем упариваться в модулях Альфа-9У — 10 шт в режиме селективной дистилляции. Конденсат охлаждают в теплообменнике, затем дочищают в модулях Альфа-9-ХС (две ступени) до норм сброса в водоем рыбохозяйственного назначения. Первая ступень сорбционной очистки снабжена алюмосиликатным адсорбентом для удаления остатков фенола и прочих примесей (емкость сорбента по фенолу до 600 мг/г), вторая ступень очистки предназначена для удаления следовых количеств примесей и обеспечения гарантий исключения сброса фенола в окружающую среду и снабжена полимерным сорбентом. Регенерация осуществляется паром, а также специальным регенерирующим раствором, на основе хлорида натрия, для приготовления которого используется модуль Альфа-9Р и модуль регенерации Альфа-9РГ. Кубовый остаток, содержащий фенол в концентрации не менее 67% по мере накопления (до 5 тонн в сутки) направляют на коксохимический завод для получения чистого фенола, либо перерабатывают на месте в химически чистый фенол либо фенольные смолы резольного типа.

Читайте также:  Использование командной строки для создания локального кэша

*Кстати можно обойтись и без формальдегида, заменив его на нетоксичный аналог.

Мы всегда выбираем оптимальное проектное решение с учетом всестороннего анализа потребностей клиента и характеристик сточной воды.

Преимущества:

Смола — не отход, а товарный продукт для производства изделий из пластических масс, очищенный фенол возвращается в хозяйственный оборот, выпуск воды по нормам сброса в водоём рыбохозяйственного назначения.

Материалы, опубликованные на сайте защищены согласно закону об авторских правах Закон РФ от 9 июля 1993 г. N 5351-I "Об авторском праве и смежных правах" (с изменениями от 19 июля 1995 г., 20 июля 2004 г.) и не могут быть использованы без разрешения автора.

Ключевые слова: Альфа, очистка воды, очистка сточных вод, сток, очистные сооружения, промышленный сток, электрохимическая, электрод, очистка стоков , электрофлотация, деструкция, электрофлотатор, электролиз, хлор, мобильная водоочистная, фенол

Источник

Очистка воды от фенола

Фенолы – довольно распространенный тип загрязнений сточных вод промышленных предприятий. Фенолы присутствуют в стоках предприятий тепловой отрасли переработки дерева, торфа, каменного угля; в стоках НПЗ, производств пластиков и смол, органических красителей, ДСП, обогатительных металлургических заводов.

Фенолы – производные ароматических углеводородов, где часть атомов водорода замещена гидроксильной группой: C6H5OH карболовая кислота, являющаяся токсичным антисептиком; крезолы -CH3-C6H4OH- менее ядовитые антисептики в комбинации с растворами мыла; ксиленолы -(CH3)2·C6H4OH- нерастворимые в воде, применяемые в производстве смол; тимолы -C10H13OH- применяемые в производстве зубных паст.

Сегодня фенолы, как правило, применяются в производстве фенолформальдегидных смол.
Антисептические свойства фенола начинают проявляться в концентрациях свыше 950 мг/л. Фенолы имеют выраженный неприятный запах, чувствующийся при концентрации от 0,15 мг/л. Более выраженный неприятным запах имеют хлорфенолы при концентрации от 0,001 мг/л, принятой ПДХ рыбохозяйственного водоема.
Диапазон конц-й фенолов в сточных водах различных производств меняется в значительных пределах от 4 мг/л до 30 г/л.

Регенерация соединений фенола из стоков рентабельна, когда их концентрация составляет свыше 1,8 г/л. Широко распространенными технологиями утилизации фенолов из промышленных сточных вод являются выпаривание под вакуумов, сорбция и экстракция.

Технологией ступенчатой экстракции, с экстрагентами: бутилацетат и бензол, добиваются извлечения до 95% фенолов, при этом остаточная конц-я фенола составляет 200-250 мг/л.

Реэкстракцию фенолов проводят при помощи щелочей; экстрагент методом отгонки регенерируют. Экстракция широко используемая технология очистки промышленных стоков на газогенераторных станциях и заводах смежного профиля.

С использованием выпаривания под вакуумом каждый год очищают более 12 млн. м3 фенолсодержащих сточных вод.

Пары загрязненный фенолсодержащей органикой осуществляют в мокрых скрубберах раствором каустика. Феноляты подаются на дальнейшую переработку. Данный метод широко распространен на коксохимических предприятиях.

С целью доочистки воды от фенола до норм ПДК после экстракции либо выпаривая применяют высокоэффективные технологии сорбции. Наиболее распространённые сорбенты это активированный уголь и различные промышленные выбросы: золу, шлаки и др.

Сорбционная ёмкость активированного угля по фенолам составляет 25-30 г загрязнителя на 1 кг массы угля, таким образом можно получать воду не содержащую фенолы. Сроки эксплуатации активированного угля довольно короткие, при этом регенерация угля с и извлечением фенола довольно сложна и нерентабельна, соответственно на практике данный метод используют редко.

При низкой конц-и фенола с целью доочистки сточных вод применяются технологии деструкции: химическое окисление, озонирования сточных вод с разложением органических соединений до простых неорганических веществ.

Читайте также:  Установка окон как избежать ошибок

Биологическую очистку стоков промышленных предприятий проводят в аэротенках. Биологическая очистка промстоков с конц-й фенола до 550-950 мг/л и БПК до 1150 мг/л в аэротенках. Иначе необходимо разбавление стоков водой технического назначения. Соответственно окислительная способность аэротенков будет равна 950 г/сутки на 1 м3 объема. С целью снижения вредное воздействия при аварийных залповых сбросах, применяют аэротенки смесители, а также усреднители и аварийные ёмкости. Эффективность данной технологии очистки сточных вод составляет 85-90% при остаточной конц-и фенола 15-45 мг/л.

Источник



Очистка воды от фенола

Сотрудники компании «Аквафор-Трейдинг» выполняют очистку воды от фенола с использованием самых современных систем. Мы предлагаем комплексную и качественную очистку воды от хлора и других органических примесей. При очистке воды от фенола мы используем:

— озонирование;
— фильтрацию с использованием сорбентов типа прокаленной опоки (как и в рамках очистки воды от хлоридов);
— окисление фенолов загрязненной сточной воды кислородом воздуха, перманганатом калия, диоксидом хлора, пероксидом водорода (только для очистки стоков, при высокой температуре и с использованием катализаторов);
— биологическая чистка жидкости;

Наши сотрудники обладают большим опытом очистки от всевозможных загрязнений, как широко распространенных в составе подмосковной воды, так и редко встречающихся. Обладаем ценным опытом устранения редких и трудных загрязнений: хрома, стронция, алюминия, сульфатов, аммиака, нитратов, и фенолов.

Содержание в воде фенолов – не редкость в наши дни. Чаще эти соединения встречаются в составе воды на юге Подмосковья, так как местная воды сильно загрязнена выбросами химпредприятий, работающих и работавших в регионе.
На практике для чистки чаще всего используется озонирование воды и очистка воды углем, особенно если речь идет об индивидуальных системах водоподготовки, предназначенных для очистки в частном загородном доме.

Поэтому наши сотрудники используют озонаторы, которые проводят окисление фенолов, используя мощнейшие окислительные свойства озона.
Одновременно можно добиться обеззараживающего эффекта, так как озонирование жидкости – один из лучших способов бактерицидного воздействия на жидкость, он позволяет уничтожить большую часть бактерий, патогенной микрофлоры и микроорганизмов.

Нередко для механической чистки от фенола предлагается использовать соединения хлора, сам хлор, гипохлорит натрия. Смысл тот же – поскольку хлор является сильным окислителем, предлагается окислить фенол и разрушить его так же, как и озон. Однако реагируя с хлором, фенол образует соединения, имеющие невероятно неприятный запах и вкус, поэтому на практике очищение при помощи хлора невозможна.

Кроме того, хлорирование, в отличие от озонирования, ставит перед специалистами вопрос о дальнейшем изъятии хлора из жидкости, что усложняет процесс. В то время как озон распадается в воде естественным образом при чистке в течение непродолжительного времени.
Технология получения озона.

Наиболее экономичный и практически выгодный способ получения озона для очистки от фенола – это использование высоковольтных электрических разрядов и кислорода воздуха. Воздух, пропускаемый между электродами, преобразуется в смесь озона и воздуха, а затем дозировано подается в жидкость, где и происходит очистка от фенола путем окисления последнего.

Также можно упомянуть о промышленных методах:

— парофазное оксиление его кислородом воздуха с при температуре около 400 градусов Цельсия с введением в раствор катализаторов реакции с ультрафильтрацией
— жидкофазная чистка при температуре до 300 С, давлении до 15 МПа, в щелочной среде
— биологическая очистка является наиболее прогрессивным методом очищения жидкости как от фенолов, так и от органических соединений и ПАВ в целом.

Рассчитайте стоимость системы

Наши инженеры оперативно подберут и рассчитают для вас подходящую систему водоочистки.

Источник