Очистка сточных вод от фенола
Особенностью сточных вод деревообрабатывающих предприятий является содержание в стоках фенола. Его концентрация в зависимости от отрасли может варьироваться от 5 мг/л до 30 мг/л. При содержании фенола выше 1 г/л водный раствор считается токсичным.
Содержание фенола нарушает органолептические показатели воды уже при концентрации 0,2 мг/л. ПДК для сброса в водоем рыбохозяйственного назначения 0,001 мг/л.
Химическое окисление
Для очистки сточных вод от фенолов в качестве окислителя используют хлор или другие хлорсодержащие реагенты, озон с применением дополнительных средств, пероксид водорода.
Активный хлор является наиболее эффективным методом очистки стоков от фенолов. Оптимальными условиями протекания реакции являются:
- слабощелочная среда;
- концентрация хлора 8 - 9 мг/л, так часть хлора используется для нейтрализации других веществ, содержащихся в стоках;
- температура раствора 40оС, так как с повышением температуры скорость разложения фенола увеличивается (но не выше 45оС, иначе происходит превращение гипохлоридов в хлораты).
Наличие трехвалентного железа положительно сказывается на процессе очистки от фенолов активным хлором.
При использовании диоксида хлора необходима высокая температура и кислотность среды. При щелочной реакции рН происходит образование хлоридов и хлоратов. Диоксид хлора хорошо подходит для нейтрализации нитрофенольных пестицидов. Полученные в результате окисления соединения легко подвергаются биологической очистке.
Применение пероксида водорода и трехвалентного железа, так называемая реакция Фентона, приводит к положительным результатам очистки. Метод заключается в разложении пероксида водорода в присутствии катализатора - железа (III) с образованием гидроксильных радикалов.
Каталитическое окисление
Хорошие результаты очистки сточных вод деревообрабатывающих предприятий от фенола дает применение катализаторов. С одной стороны разложение фенола до Н2О и СО2, но с другой стороны происходит образование токсичных соединений, например органических кислот и хинонов. Также процесс катализа может быть нарушен образованием карбоновых кислот и полифенольных полимеров.
В качестве катализаторов для разложения фенолов применяются:
- металлооксидные катализаторы Fe, Ni, Cu, Cr, Pt, Ru, Rh, Pd, V, Co, Zn, Mn с содержанием активных компонентов от 0,01 до 40 %;
- системы Al-Fe и Mn-Ce;
- Fe-C с содержанием железа 2,4 %;
- CuO, 2CuO-Cr2O3 и 1 – 3 % графита;
- Sn, Сu-Sn, Cu, Cu-Ce на оксиде алюминия в качестве носителя;
- Се с носителями м Al2O3 и AlPO4;
- катализаторы на основе металлов платиновой группы;
- угольные и титаносиликатные композиты с содержанием активных металлов Pt и Ru.
Наряду с химическим составом на эффективность разложения фенола влияет и аппаратное сопровождение процесса катализа. Соединение каталитических и мембранных процессов заметно повышают качество очистки стоков от фенолов.
В качестве мембранных методов используют ионный обмен, мембранную фильтрацию, обратный осмос.
