Are you interested?
Uklanjanje fenola iz industrijskih otpadnih voda
Fenoli su prisutni u širokom spektru industrija, uključujući farmaceutsku industriju, proizvodnju nafte i plina, bioznanosti, industriju ambalaže za hranu , prehrambenu industriju i razne procesne industrije. Također su česti aromatski aditivi u raznim napicima. Zahvaljujući svojim svestranim svojstvima i aktivnim funkcijama, fenoli su postali jedna od najčešće primjenjivanih klasa spojeva u industriji. Međutim, zbog svojih izraženih kemijskih svojstava, fenoli su pod strožim regulatornim nadzorom, a ograničenja u vezi s emisijama u okoliš i koncentracijama u prirodi neprestano se pooštravaju. Američka EPA (Agencija za zaštitu okoliša SAD-a) ograničava ispuštanje fenola u kanalizacijski sustav na 5 ppm, dok je granica za ispuštanje u kopnene vode manja od 1 ppm. Neki fenolni spojevi smatraju se opasnima, a granične vrijednosti izloženosti za ljude definirane su na ppm i ppb razinama. Srećom, onečišćenje fenolima može se učinkovito kontrolirati, a fenolni zagađivači u industrijskim otpadnim vodama mogu se potpuno eliminirati, pod uvjetom da se primjenjuju odgovarajuće metode tretmana.
Što su fenoli?
U svom najosnovnijem obliku, fenol se naziva i benzenol, što znači da spoj sadrži benzen s hidroksilnom (-OH) skupinom. Zbog svojih blago kiselih svojstava, fenol se ponekad naziva i fenolna kiselina. Postoji mnogo različitih varijanti fenola koje se mogu proizvesti različitim kemijskim metodama. Neki fenoli su toksični i mogu utjecati na središnji živčani sustav, zbog čega se njihova upotreba mora pažljivo kontrolirati.
Fenolni spojevi kao farmaceutske tvari
Unatoč svojoj općoj toksičnosti, fenolni spojevi često se nalaze u lijekovima, primjerice u paracetamolu (aktivna tvar u analgeticima) i propofolu, koji se koristi za intravenoznu anesteziju, među mnogim drugima. U tim spojevima, fenolne skupine mogu činiti jedan od aktivnih dijelova molekule.
Fenolni lijekovi se obično koriste u vrlo malim dozama, iako su u visokim koncentracijama toksični. Njihova kemijska struktura prikazana je na slici ispod.
Bisfenol A u plastici
Bisfenol A (BPA) široko se koristi u proizvodnji plastike. To je jedan od najčešćih spojeva u svakodnevnom životu zbog jednostavne sinteze kondenzacijom fenola i acetona. Iako se ne akumulira u tijelu, dugotrajna izloženost visokim razinama može uzrokovati poremećaje reproduktivnog sustava, jer je dokazano da ovaj spoj imitira estrogen.
Zbog toga je uglavnom zabranjen u određenim proizvodima, ali i dalje ostaje prisutan u mnogim plastičnim proizvodima. To potvrđuju i analize koje je Mellifiq proveo u postrojenju za pročišćavanje otpadnih voda Uddebo u Luleå, gdje je izvršena analiza komunalnih otpadnih voda te ispitivanje i obrada farmaceutskih ostataka.
Paracetamol je jedan od najčešće korištenih fenolnih analgetika, kojeg svakodnevno koristi milijuni ljudi diljem svijeta. Njegova fenolna struktura može se prepoznati po hidroksilnoj (-OH) skupini povezanoj s aromatskim prstenom.
Bisfenol A – jedan od najčešće proizvedenih fenolnih spojeva, prisutan u ambalaži za hranu i plastičnim bocama. Zbog toga se Bisfenol A može detektirati u nanogramskim do mikrogramskoj razinama u komunalnim postrojenjima za pročišćavanje otpadnih voda.
Dimetilfenol (DMP)
DMP je jedan od mnogih ksilenolnih izomera i koristi se kao aktivni sastojak u raznim industrijama i proizvodnim procesima, poput sinteze insekticida, gume, boja i plastike. U visokim koncentracijama, predstavlja rizik za zdravlje, sigurnost i okoliš (HSE rizici), jer je korozivan za tkiva. U niskim koncentracijama je bezopasan te se također koristi kao aromatski aditiv. Zbog svoje široke primjene u mnogim industrijama, čest je ostatak u industrijskim otpadnim vodama, kao nusproizvod proizvodnje, te ga je potrebno održivo upravljati.
Trimetilfenol (TMP)
Postoji mnogo fenolnih spojeva, ali TMP je jedan od najčešće korištenih u industriji. Koristi se, između ostalog, kao aktivni sastojak u proizvodnji vitamina E, kao mirisna komponenta u kozmetici (djelomično zbog svoje aromatske strukture) te, slično kao DMP, kao aromatski aditiv.
U industriji boja, TMP se također može koristiti kao snažno sredstvo za čišćenje. Ovisno o primjeni, proizvodnom procesu i koncentraciji, TMP je jedan od stotina fenolnih derivata koji se mogu naći u industrijskim otpadnim vodama ili kao kontaminant u procesima čiste vode u proizvodnji. Ove spojeve potrebno je neutralizirati učinkovitim metodama obrade.
Fenoli u industrijskim otpadnim vodama i emisijama
S obzirom na široku globalnu upotrebu fenolnih spojeva, emisije koje nastaju u proizvodnim procesima mogu biti dvostruke: Otpadne vode s tragovima fenola u µg do mg razinama Zračne emisije zbog hlapljivih svojstava fenolnih spojeva kao hlapljivih organskih spojeva (VOC) Pogledajte našu posvećenu informativnu stranicu za tretman VOC emisija.
Dimetilfenol (DMP) ili ksilenol – Čest nusproizvod petrokemijske proizvodnje u naftnoj i plinskoj industriji.
Trimetilfenol (TMP) – Koristi se u proizvodnji elektronike, poput ploča s tiskanim strujnim krugovima, automobilskih komponenti i dijelova za televizore.
Jeste li znali...
...da je globalna proizvodnja fenola u 2022. godini iznosila više od 11 milijuna tona i da će velik dio toga završiti u prirodi?
...da se očekuje povećanje proizvodnje fenola za 23% do 2030. godine?
...da se fenol koristi u proizvodnji najlonske odjeće?
...da je fenol ključni sastojak za ekstrakciju DNK u forenzičkim laboratorijima?
...da Mellifiq može dizajnirati rješenje koje eliminira više od 99% fenolnih spojeva prije nego što budu ispušteni u zrak i vodu?
Fenoli se mogu u potpunosti obraditi uz niske operativne troškove
Unatoč značajnoj globalnoj proizvodnji fenola i povezanim ekološkim izazovima, postoji mogućnost njihove obrade. Molekularna struktura fenolnih spojeva omogućuje širok spektar metoda tretmana.
Ozonacija
Zbog aromatskih svojstava svih fenolnih spojeva, fenol i njegovi derivati obično su podložni oksidaciji zbog dvostrukih kovalentnih veza i asimetrije koju stvaraju -OH i/ili metilne skupine vezane za aromatske strukture. Takve strukture narušavaju molekularnu rezonancu aromatskih spojeva, što čini oksidacijske tehnike, uključujući ozonaciju, učinkovitom metodom obrade. Budući da fenoli često postoje kao tragovi kontaminanata, moguće je postići gotovo nulte razine. Brzina razgradnje fenola u procesu ozonacije slijedi kinetiku prvog ili drugog reda, što znači da se fenolne koncentracije mogu smanjiti za 95-99%.
Mellifiq tehničari instaliraju ozonska rješenja za obradu fenola u procesnoj industriji.
Napredna oksidacija povećava uklanjanje fenola
Kao i kod većine procesnih rješenja za složene otpadne tokove, višestupanjsko rješenje je poželjnije. Jedno od takvih rješenja je napredna oksidacija (AOP), gdje se oksidacijski sustav može poboljšati kako bi se dalje povećale reakcijske brzine i smanjile razine fenola u otpadnim vodama. AOP sustav može koristiti Ozonetech ozonski sustav u kombinaciji sa Saniray Zeeron UV sustavom ili kemijskim dozirnim sustavima za proizvodnju hidroksilnih radikala. Alternativno, može se primijeniti Ozonetech RENA Vitro AOP sustav s katalitičkim medijima.
Adsorpcija za hvatanje fenola
Ovisno o karakteristikama otpadnih voda koje sadrže fenolne spojeve, adsorpcija pomoću Mellifiq WaterMaid FlexKarb-C sustava može biti jednostavna opcija za uklanjanje većih koncentracija fenola. Važno je naglasiti da stope uklanjanja uvelike ovise o linearnoj brzini protoka i vrijeme zadržavanja. Mellifiq želi biti očiti partner u optimalnom dizajnu ovakvih sustava – uzimamo u obzir lokalne uvjete i vrste fenolnih spojeva koje treba tretirati. Uvijek ćemo prilagoditi rješenje s određenim adsorpcijskim medijima kako bismo optimizirali rezultate. Na kraju, pristup usmjeren na kupca najčešće preporučuje višestupanjska rješenja umjesto pristupa s jednom tehnologijom.
Povezani referentni projekt.
Mellifiq assists Finnish silicon wafer manufacturer in complying with strict wastewater regulations
Istaknuti brendovi.
