Фенол присутній у стічних водах
більшості нафтопереробних і коксохімічних підприємств. У присутності фенолів
значно знижуються біологічні процеси водних об’єктів, процес самоочищення, вода
набуває досить неприємний запах.
Вилучення фенолів із стічної води
можуть проводити регенераційними
та деструктивними методами.
Застосування методів регенерації для очищення стічних
вод від фенолів застосовують в основному у виробництвах зв′язаних з
використанням великої їх кількості, головним чином для повернення в процес, для
зменшення втрат сировини, регентів, продукції. До таких методів відноситься екстракція,
ректифікація, зворотний осмос і ультрафільтрація.
Для очищення стічних вод від
фенолів використовують
екстракцію(екстрагент - бензол).
Для екстракції можна застосовувати
колони з перфорованими сітчастими насадками, колони з рухомими сітчастими
насадками, відцентрові екстрактори і екстрактори змішувально-відстійного типу.
Ректифікація
фенолів ведеться під залишковим тиском 30 - 60 мм. Це дозволяє запобігти
корозії апаратури сірководнем (швидкість корозії з підвищенням температури
різко зростає), а також застосовувати для обігріву водяну пару середнього
тиску. Для отримання чистих нефарбованих продуктів дистиляційну апаратуру,
включаючи колони і конденсатори, слід виконувати з нержавіючої сталі, нікелю,
монель-металу або футерувати цими матеріалами.
Ректифікація фенолів проводиться в
апаратах безперервної або періодичної дії під вакуумом.
Деструктивні методи
Термічне парофазове окислення протікає при температурах 800-1000°С і полягає у
випаровуванні стічної води в печі при надлишку повітря. Суть даного методу
полягає в окисленні фенолів киснем повітря при підвищеній температурі.
Застосування каталізаторів дозволяє понизити температуру процесу до 350-450°С.
Як каталізатори використовують алюмосилікатні носії з нанесеними на їх поверхню
платиною або паладієм.Ступінь окислення складає 96-100%.
Озонування -
широко використовуваний спосіб глибокого очищення води від фенолів, а також від
інших нафтопродуктів. Озон володіє великою окислювальною здатністю, надає
сильну бактерицидну дію, усуває неприємний запах і присмак і повертає воді
природний колір.
Окислювальні властивості озону у
воді можуть виявлятися в реакціях прямого окислення, озоноліза, каталізу,
окислення радикалами і полімеризації. Прямому окисленню піддаються деякі
органічні сполуки. Каталітична дія озону полягає в ініціації реакцій окислення
розчиненим у воді киснем.
Окислення озоном протікає по місцю
подвійного зв′язку бензолового кільця і паралельно окислюється гідрокисльний
радикал з подальшою рекомбінацією пероксирадикалв, пероксид водню реагує з
озоном, утворюючи воду і кисень.
Для прискорення процесу ініціації
доцільне окислення проводити в лужному середовищі. Чим вище величина показника
рн середовища, тим більше ступінь тієї, що окисляється озоном. Оптимальне
значення рн для окислення фенолів концентрацією менше 50 міліграма/л - рівне
11.4. Перевагою даного методу очищення можна вважати те, що до води не
вносяться хімічні реагенти.
Одним з ефективних методів очищення
стічних вод від фенолів є окислення
«активним хлором». Встановлено, що залежно від дози «активного хлора»
утворюються хлорпохідні фенолу . 2-хлорфенол; 2,6- дихлорфенол, трихлорфенол.
Збільшення дози «активного хлора» до 6 міліграма на 1 міліграмі фенолу
приводить до окислення фенолу до малеїнового ангідриду, що утворюється при
взаємодії з водою малеїнову кислоту.
Для повнішого руйнування фенолів
необхідна доза «активного хлора» 8 міліграм на 1 міліграмі фенолу. В цьому
випадку в оборотній воді міститися, окрім малєїнової кислоти, муконовая і
мурашина кислота.
Таким чином, окислення фенолу
«активним хлором» відбувається по стадіях: хлорфеноли - багатоатомні феноли і
хиноїдні з’єднання - карбонові кислоти.
Суть біологічного очищення полягає в біохімічному окисленні органіки і
аммонійного азоту у присутності бактерій-мінералізаторов.
Для нормального процесу синтезу
клітинної речовини, а отже, і ефективного очищення стічної води у водному
середовищі повинна бути достатня концентрація всіх основних елементів живлення
- вуглецю, зміст якого зазвичай характеризується величиною біологічно
споживаного кисню (БПК), азоту і фосфору.
При цьому ступінь їх видалення із
стічних вод в оптимальних умовах складає 85-90%.
Електрохімічне очищення
При електрохімічному очищенні
стічних вод відбуваються процеси електрохімічного відновлення і окислення
органічних домішок відповідно на катоді і аноді. Катодні процеси обумовлені
приєднанням водню або заміщенням електронегативних функціональних груп на
водень.
Анодні процеси можуть відбуватися
під дією атомарного кисню в результаті взаємодії фенолу з перекисом водню, що
утворюється при дімерізациі вільних гідроксильних радикалів, а також унаслідок
безпосередньої віддачі електрона аноду молекулою органічної речовини.
Електрохімічне окислення фенолу
супроводжується утворенням малєїнової кислоти і діоксиду вуглецю.
Немає коментарів:
Дописати коментар