Сточные воды промышленных предприятий довольно часто загрязнены фенолами. В следствие этому в настоящее время всё чаще можно встретить фенол в составе вод поверхностных источников, что говорит о том, что очистка воды от фенола полноценно входит в сферу работ по подготовке природных вод. Во избежание попадания фенолов в технические и питьевые воды различных объектов, постановка задачи полноценной очистки воды от фенола в данный момент чрезвычайно актуальна. Ее решение осуществляется разработкой оптимальных технологических схем водоподготовки, позволяющих существенно снизить содержание в воде этих вредных примесей. Выполнение этой задачи осложнено рядом причин:
1) загрязнения воды отличаются большим разнообразием по своему химическому составу, условиям образования и существования. Очистка воды от фенола с учетом наличия широкого спектра других загрязнений требует индивидуальных разработок в каждом конкретном случае, что вряд ли всегда возможно;
2) на практике дополнительную сложность составляет соблюдение особых условий для осуществления технологии полной очистки воды;
3) эффективная глубокая очистка всегда предполагает большие вложения денежных средств и ресурсов, а также использование дефицитных реагентов, подлежащих последующей регенерации, утилизации или захоронения отходов, что является проблематичным для большинства предприятий.
В большинстве случаев при проведении научных исследований по данной проблематике рассматривались упрощенные модели систем с фенолом в качестве основной примеси, тем самым существенно удаляясь от реальной ситуации и не учитывая совокупности сопутствующих загрязнений.
В настоящее время методы удаления фенолов определяются с ориентацией на применение технологий очистки воды от основной группы загрязнений.
Выбирая оптимальный вариант очистки воды от фенола, учитывается групповой и химический состав присутствующих в ней загрязнений и требования к качеству очищенной воды.
Существует две основные группы методов очистки воды от фенола: деструктивные и регенеративные.
Основные деструктивные методы очистки воды от фенола - термоокислительные, окислительные методы, а также гидролиз (разложение) фенолов и электрохимическое окисление. Их применяют при невозможности или экономической нецелесообразности извлечения из воды примесей, не требующего возврата фенола в производство.
Регенерационные методы очистки вод позволяют извлекать из них фенолы с последующим их применением. К таким методам относится ионообменная и биологическая очистка, адсорбция и др. Поскольку в обработке природных вод задача извлечения фенолов с последующим их использованием отсутствует, из данных методов применение нашёл лишь метод адсорбции. При этом располагающиеся в технологической цепи на одном из последних этапов очистки, сорбенты выступают защитным буфером, а не основной технологией очистки воды от фенола.
Из окислительных методов очистки воды наиболее эффективным методом очистки воды от фенолов (содержание 0,42-14,94 мг/л) выступает дозация 9% раствора гипохлорита натрия в количестве 0,2-8,6 мг/л. На практике при комбинации метода с адсорбцией достигается степень очистки в 99,99%.
Другим окислительным методом очистки воды от фенола выступает озонирование. Озон имеет мощную окислительную и бактерицидную способности, а также способен устранить неприятный запах и возвратить воде ее естественный цвет. Этим методом осуществляется глубокая очистка воды от фенолов (до 0,05 мг/л и ниже), а также от цианистых, сернистых и некоторых органических соединений. В процессе очистки происходит образование дикарбоновой и щавелевой кислот, альдегидов, диоксида углерода и воды. С помощью озона можно производить глубокую очистку сточных вод, содержащих биологические трудно окисляемые вещества.
При биологической очистке воды от фенола происходит биохимическое окисление аммонийного азота и органики в присутствии бактерий-минерализаторов. Условием эффективного протекания процесса очистки воды данным методом является наличие в водной среде необходимой концентрации основных элементов питания – углерода, фосфора и азота. В очистке природных вод данный метод не используется из-за низких концентраций загрязнителя в поверхностных и подземных водах, а также низкой производительности подобных систем.
Адсорбционная очистка - универсальный метод очистки воды, с помощью которого возможно практически полное извлечение фенола из жидкости. Действие метода основано на скоплении молекул загрязнений у поверхности твердого сорбента под воздействием ее силового поля. Преимущества адсорбционной очистки воды от фенолов наиболее полно проявляются при низких концентрациях загрязнений, что характерно для загрязнённых стоками природных вод. Наиболее универсальными адсорбентами считаются активированные угли. Для достижения максимальной степени очистки воды время контакта адсорбента с водой увеличивают до 30...50 минут, используя активированный уголь с микро-макропористой структурой.
