Ні, фенол при заморожуванні води не видаляється. Проблема полягає в тому, що фенол добре розчиняється у воді, тому при заморожуванні води очистити воду від нього проблематично. Даний метод заморожування-відтавання дуже добре підходить для видалення з води солей жорсткості, важких металів, хлорорганики і ін.
Фенол не тільки добре розчиняється в воді, а й утворює у водних розчинах безліч інших похідних органічних сполук, що мають різні розчинності в воді, як показано на малюнку 1 нижче:
Мал. 1. Схема перетворень фенолу в водному розчині
До найбільш ефективних методів очищення води від фенолів відноситься екстракція, окислювальна деструкція, озонування, електрохімічна обробка води і сорбція.
Методом багатоступінчастої екстракції, за рахунок застосування бутилацетата як екстрагента досягається ступінь очищення води від фенолів до 90-95% при залишкових концентраціях 200-300 мг / л. Позитивний результат досягається в процесі п'яти-ступінчастою екстракції при подачі в кожну щабель 10% екстрагента (бутилацетат). Ступінь очищення збільшується за рахунок збільшення числа ступенів і питомої витрати екстрагенту.
Озонування полягає в продувці води озоном або озон-містить озон газом, яке здійснюється в барботажних колонах. Озон - сильний окислювач і з багатьма неграничними органічними сполуками утворює озоніди - проміжні продукти приєднання озону за подвійним зв'язком. Первинним продуктом взаємодії озону є малозоід (1,2,3-тріоксолан), який нестійкий і розпадається на карбонілоксісід [> C = O-O] * і карбонільні з'єднання - альдегіди або кетони (рис. 2). При взаємодії озону з фенолами відбувається утворення з'єднань з порушеним ароматичним ядром (типу Хіноін), а також малотоксичних похідних ненасичених альдегідів і дикарбонових кислот.
Мал. 2. Реакція озонування ненасичених органічних сполук (реакція Кріге)
При озонуванні окислюються не тільки феноли, а й інші містяться у воді забруднення, тому для досягнення необхідного ступеня очищення від фенолів потрібно значні витрати озону (1,5-3 г / л) і електроенергії.
Іншим методом очищення води від фенолів є окислення «активним хлором». У цьому процесі утворюються хлорпохідні фенолу: 2-хлорфенол; 2,6-діхлорфенол, трихлорфенол. Кращі результати досягаються при окисленні фенолу в слабо лужному середовищі (рН = 7,5-8,5). На швидкість окислення фенолів «активним хлором» в невеликому ступені роблять позитивний вплив солі важких металів, в т.ч. солі тривалентного заліза. Однак органічні сполуки під час хлорування переходять в більш небезпечні сполуки, які також вимагають максимального видалення з води.
При електрохімічної очищення стічних вод відбуваються процеси електрохімічного відновлення і окислення органічних домішок відповідно на катоді і аноді. Катодні процеси обумовлені приєднанням водню або заміщенням електронегативний функціональних груп на водень. Анодні процеси можуть відбуватися під дією атомарного кисню в результаті взаємодії фенолу з перекисом водню, що утворюється при димеризации вільних гідроксильних радикалів, а також внаслідок безпосередньої віддачі електрона аноду молекулою органічної речовини. Електрохімічне окислення фенолу супроводжується утворенням малеїнової кислоти і діоксиду вуглецю:
Окислення фенолу при концентрації більше 1 г / л на анодах з графіту і магнетиту при щільності електричного струму 100-200 А / м 2 вимагає значних витрат електроенергії (0,3-0,5 кВт год на 1 г фенолу). При додаванні в стічну воду 2-3 г хлористого натрію на 1 г фенолу витрата електроенергії знижується до 0,03-0,05 кВтг при температурі 65,75 0 С.
Більш ефективні сорбційні методи очищення стічних вод від фенолу. В якості сорбентів застосовують активоване вугілля і цеоліт. За допомогою сорбційних методів очищення можливо практично повне вилучення фенолу з оброблюваної води. Переваги сорбції проявляються при низьких концентраціях забруднень, що характерно для забруднених стоками природних вод. Найбільш універсальними адсорбентами вважаються активоване вугілля. Для досягнення максимального ступеня очищення води використовують активоване вугілля з мікропористої структурою, яка здатна затримувати феноли в кількості 20-30 г на 1 кг маси.
Цеоліт - алюмосилікатний мінерал, що складається з алюмосиликатного каркаса з лужноземельними металами натрію, калію або інших елементів. Кристалічна структура цеолітів утворена тетраедрами [AlO4] 2- і [SiO4] 2. які об'єднані спільними вершинами, негативні заряди яких компенсуються катіонами (H +. Na +. K +. Ca 2+. NH4 +), в більшості випадків здатними в катіонного обміну у водних розчинах. Цеоліт взаємодіє з водою не тільки як фільтруючий матеріал і адсорбент, а й як іоннообменнік, тому що володіє іонообмінними властивостями.
Завдяки іонообмінним властивостями цеоліт здатний проводити очистку води від різного типу неорганічних (важкі метали, залізо, аміак, сульфати, нітрати, нітрити, фосфати, хлориди, фтор і т.д.) органічних речовин (ПАР, феноли, емульговані нафтопродукти, трихлоретилен і т . Д.) з наступною регенерацією.