Очистка воды от фенолов

Для очистки природной воды от фенолов пользуются окислительными методами с применением хлора, озона, перекиси водорода, перманганата калия. Однако наиболее рациональным при температуре воды выше +5 °С является микробиологический метод.

При хлорировании природных вод, содержащих фенол, образуется хлорфенол с ап­течным запахом по реакции

С₆Н₅ОН + Сl₂> С_бН₄СЮН↑ + НСl.                

В зависимости от соотношения хлора и фенола образуются разные продукты реак­ции. Так, при соотношении активного хлора и фенола 2:1 образуется максимальное ко­личество хлорфенола (пик аптечного запаха), а при соотношении активного хлора и фе­нола более 6:1 фенольные запахи практически не образуются.

Максимальная скорость окисления фенола, по данным ряда исследователей, нахо­дится в области pH = 7,5-8,5, причем золи Fe³⁺ являются катализатором процесса окис­ления. Поэтому использование железного коагулянта и проведение процесса в интерва­ле pH = 7,5-8,5 позволяет исключить хлорфенольные запахи или свести их к минимуму.

При окислении водных растворов фенола озоном снижается значение pH, ХПК, об­щего органического углерода. Фенол наиболее полно окисляется озоном в щелочной среде, при этом концентрация фенола снижается до следовых количеств. Удельные до­зы реагентов: 2 моль 0₃/моль фенола (1,02 г 0₃/г фенола) и 3 г-экв ОН^-/моль фенола.

Окисление фенолов с помощью перекиси водорода происходит также в присутст­вии Fe²⁺ при pH = 7,2-8,1.

Оптимальные параметры процесса окисления: pH = 4, мольное соотношение фено­ла и Н₂0₂ = 1:3, наличие катализатора Fe²⁺.

Для полного окисления одного моля фенола требуется 6 молей пероксида водорода.

При использовании в качестве окислителя перманганата калия для полного окисле­ния одного моля фенола требуется 9,3 моля КМn0₄, что соответствует стехиометричес­кому уравнению

ЗС₆Н₅ОН + 28KMn0₄+ 5Н₂0 = 18С0₂ + 28КОН + 28Мn0₂.

В продуктах реакции обнаруживается мезовинная, щавелевая и муравьиная кислоты.

Применение биореакторов-фильтров при температуре исходной воды выше +5 °С и pH= 5-9,0 позволяет также эффективно удалять фенол при микробиологической очистке.

Скорость утилизации ксенобиотиков позволяет расположить их в следующий ряд: формальдегид > метанол > фенол.

Закрепленные на носителе смешанные аэробные биоценозы, адаптированные к фе­нолам, могут практически полностью утилизировать фенол при его концентрации до 1 мг/л.

В экспериментах к.т.н. Г.Ю. Асса при температуре воды 12 °С, водовоздушном со­отношении 5-7 л/л, удельной гидравлической нагрузке в биореакторе 2 м³/м² содержа­ние фенола от 0,04-0,25 мг/л снижалось практически до нуля после обработки воды в биореакторах и на стандартных скорых фильтрах.

Биореактор загружался щебнем d= 5—10 мм с толщиной слоя загрузки Н= 1000 мм. Слой воды над загрузкой достигал 1,0 м.

Вернуться к списку