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间苯三酚生产废水处理工程改造工艺：创新与实践

一、引言

1.1研究背景与意义

间苯三酚作为一种重要的医药中间体，在药物合成领域有着广泛应用，例如在肠胃痉挛治疗药物的制备中，间苯三酚是关键的合成原料。然而，其生产过程会产生大量废水，这些废水含有高浓度的有机物、盐分以及可能的催化剂残留，若未经妥善处理直接排放，将对环境造成严重污染。间苯三酚生产废水的有机物浓度高，化学需氧量（COD）常常达到数万mg/L，远远超出国家规定的排放标准，会大量消耗水体中的溶解氧，导致水生生物因缺氧而死亡，破坏水生态系统的平衡；而且废水中的酚类物质具有毒性，会对土壤和地下水造成污染，影响周边植被生长和居民用水安全。

传统的间苯三酚生产废水处理工艺，如简单的沉淀、过滤等物理方法，只能去除废水中的悬浮物，对溶解性有机物和盐分几乎没有去除效果；而常规的生物处理方法，由于废水中的高盐分和有毒有害物质会抑制微生物的生长和代谢，导致处理效率低下，难以使废水达标排放。此外，传统工艺还存在投资和运营成本高等问题，例如一些采用蒸发浓缩后作为危废处置的方法，不仅需要高额的设备投资，而且后续的危废处理费用也十分昂贵，给企业带来沉重的经济负担。

因此，研究改进间苯三酚生产废水处理工程的工艺具有重要的现实意义。从环保角度来看，高效的处理工艺能够降低废水中污染物的含量，减少对环境的破坏，保护生态平衡，为可持续发展提供保障；从企业发展角度而言，优化后的工艺可以降低处理成本，提高资源利用率，例如通过回收废水中的间苯三酚和无机盐，实现资源的循环利用，增加企业的经济效益，同时提升企业的社会形象，增强企业的竞争力。

1.2国内外研究现状

在国外，对于间苯三酚生产废水处理工艺的研究开展较早，并且取得了一定的成果。一些发达国家，如美国、德国等，在废水处理技术研发方面投入了大量资源。他们采用的先进技术包括高级氧化技术、膜分离技术以及生物强化技术等。例如，美国的某研究团队利用Fenton氧化与膜生物反应器（MBR）相结合的工艺处理间苯三酚生产废水，通过Fenton试剂产生的强氧化性自由基，有效降解了废水中的有机物，再利用MBR实现了固液分离和微生物的高效截留，使得处理后的废水COD和间苯三酚浓度显著降低，达到了较为严格的排放标准。德国的研究人员则专注于生物强化技术的研究，通过筛选和培养对间苯三酚具有高耐受性和降解能力的微生物菌株，添加到废水处理系统中，提高了生物处理的效率和稳定性。

国内的研究也在不断跟进，针对间苯三酚生产废水的特点，提出了多种处理工艺组合。有学者采用两段化学絮凝一湿式催化氧化一氯氧化一硅藻土混凝和微滤分离膜过滤组合工艺对间苯三酚生产废水进行处理，研究Fenton试剂、絮凝剂、NaClO用量对处理效果的影响。实验结果表明，该组合工艺对废水中的间苯三酚、COD和色度有优良的去除作用，间苯三酚浓度由5.08g/L下降为0.36mg/L，去除率接近100%，COD由46450mg/L下降为24.6mg/L，去除率接近100%，颜色由深棕色完全褪尽，去除率为100%，处理后的出水浊度为0.18NTU，色度为5度，并且每吨水可回收硫酸钠、氯化钠等无机盐40千克，实现了废水的处理与资源化。还有研究利用吸附树脂对废水中的间苯三酚进行吸附回收，通过优化吸附和解吸条件，提高了间苯三酚的回收率，同时降低了废水中污染物的浓度。

然而，现有研究成果仍存在一些不足之处。一方面，部分工艺虽然处理效果较好，但成本过高，难以在实际生产中大规模应用，例如一些采用昂贵的进口设备和特殊药剂的工艺，增加了企业的运营成本；另一方面，一些工艺的稳定性和可靠性有待提高，在实际运行过程中容易受到水质、水量波动的影响，导致处理效果不稳定。此外，对于废水中多种污染物的协同处理机制以及资源回收的深度利用研究还不够深入，需要进一步探索和完善。

1.3研究内容与方法

本研究的主要内容包括：深入分析间苯三酚生产废水的物理和化学性质，全面掌握废水的污染物组成和特性，建立准确的废水污染物组成模型，为后续工艺研究提供基础；系统研究生物法、化学法和物理化学法等不同废水处理方法对间苯三酚生产废水的处理效果，详细考察各方法的工艺参数，如反应温度、pH值、药剂投加量等对处理效果的影响，筛选出具有较好处理效果的单一方法或方法组合；对已有的间苯三酚生产废水处理工程进行全面的现场调查和分析，找出工程运行中存在的问题，如处理效率低、设备运行不稳定、成本过高等，并提出针对性的改进方案；综合考虑处理效果、经济性和运营成本等因素，选择出最佳的间苯三酚生产废水处理方案，并对该方案进行优化，提高处理工程的效率和稳定性；进行工程规模的缩放试验，验证实验室试验结果在工业应用中的可行性和适用性，