論述化工廢水處理常用技術(shù)的探析

劉洋

摘 要：結(jié)合有機(jī)化工為例，對其廢水處理常用技術(shù)進(jìn)行分析，目前我國水污染現(xiàn)象嚴(yán)重的一個(gè)重要原因就是大量高濃度的有機(jī)廢水排放到環(huán)境中去，因此為了保護(hù)水環(huán)境，本文首先概述了化工廢水，闡述了有機(jī)化工廢水的主要特征及其危害性，對有機(jī)化工廢水處理常用技術(shù)進(jìn)行了論述分析。

關(guān)鍵詞：化工廢水；有機(jī)化工廢水；特征；危害性；處理技術(shù)

1 前言

有機(jī)化工生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的廢水，比如石油化工、農(nóng)藥、制藥、皮革、金屬表面處理等生產(chǎn)都會產(chǎn)生很多廢水，并且廢水成分復(fù)雜、污染物濃度高且難降解，對環(huán)境污染嚴(yán)重。如果不對其進(jìn)行有效的降解處理，會給周邊環(huán)境造成嚴(yán)重污染。基于此，以下就有機(jī)化工廢水處理常用技術(shù)進(jìn)行探討。

2 化工廢水的概述

化工廢水是指化工廠生產(chǎn)產(chǎn)品過程中所生產(chǎn)的廢水，如生產(chǎn)乙烯、聚乙烯、橡膠、聚酯、甲醇、乙二醇、油品罐區(qū)、空分空壓站等裝置的廢水。化工廢水成分復(fù)雜，反應(yīng)原料常為溶劑類物質(zhì)或環(huán)狀結(jié)構(gòu)的化合物，增加了廢水的處理難度；化工廢水中含有大量污染物物質(zhì)，主要是由于原料反應(yīng)不完全和原料或生產(chǎn)中使用大量溶劑造成的。化工廢水中的有毒有害物質(zhì)多，其中許多有機(jī)污染物對微生物存在有毒有害現(xiàn)象，如鹵素化合物、硝基化合物、具有殺菌作用的分散劑或表面活性劑等；并且生物難降解物質(zhì)多，BOD/COD低，可生化性差。

3 有機(jī)化工廢水的主要特征及其危害性

（1）有機(jī)化工廢水的特征主要表現(xiàn)為：其一，有機(jī)化工廢水中有機(jī)污染物的COD值通常超過2000mg/L，甚至有的達(dá)到幾萬、幾十萬mg/L；其二，有機(jī)化工廢水的成分非常復(fù)雜，難以進(jìn)行降解，不僅包括雜環(huán)化合物、香族化合物等有毒物質(zhì)，還包括重金屬、氮化物以及硫化物等；其三，有機(jī)化工廢水具有較高的酸堿度，因此具有非常強(qiáng)的腐蝕性。

（2）有機(jī)化工廢水對環(huán)境造成的危害。主要包括以下幾方面：

①好氧性危害，因?yàn)橛袡C(jī)污染物在生物降解時(shí)需要消耗大量的氧，這樣會導(dǎo)致水體中氧氣的含量顯著降低，出現(xiàn)水體缺氧，進(jìn)而導(dǎo)致水體中水生動(dòng)植物死亡等現(xiàn)象。

②有機(jī)化工廢水中含有大量的有毒性物質(zhì)，長年累月會對土壤、水體等造成嚴(yán)重的污染，甚至威脅人類的生命健康。

③有機(jī)化工廢水具有感官性污染，由于有機(jī)化工廢水具有惡臭等強(qiáng)烈刺激氣味，會對附近居民的日常生活產(chǎn)生不良影響。

4 化工廢水處理常用技術(shù)的分析

4.1 有機(jī)化工廢水的物理處理技術(shù)分析

4.1.1吸附法。有機(jī)化工廢水處理的吸附法原理是利用疏松多孔結(jié)構(gòu)的吸附劑吸附廢液中的污染物，從而達(dá)到凈化廢水的目的。活性炭、樹脂等物質(zhì)是常用的吸附劑，如印染廢水通過活性炭后，可除去大部分的有機(jī)成分，取得良好的處理效果；樹脂在處理頭孢G酸醫(yī)藥廢水時(shí)，可取得很好的處理效果。李麗娟等人利用多種樹脂，多級串聯(lián)的方法對醫(yī)藥廢液進(jìn)行了試驗(yàn)處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)該法對頭孢G酸的去除率可達(dá)95%以上，CODCr的去除率也達(dá)到了90%；而樹脂經(jīng)過5%的NaOH處理后，還可恢復(fù)吸附功能。吸附法應(yīng)用過程中也存在一定的不足，吸附劑容易達(dá)到飽和狀態(tài)，影響后期的處理效果；吸附劑再生工藝難度大，且成本高，一定程度上限制了該法的推廣。

4.1.2膜分離法。有機(jī)化工廢水處理的膜分離法是借助外力作用使廢水中的物質(zhì)選擇通過薄膜，進(jìn)而達(dá)到去除有機(jī)物的目的。如在處理城市污水時(shí)，超濾法的使用能去除水中95%以上的濁度；納膜處理染料廢水時(shí)，可將廢水中96%以上的染料成分截留，不受溶液pH的影響。膜分離技術(shù)運(yùn)行成本低，操作簡單，但容易發(fā)生結(jié)構(gòu)現(xiàn)象，影響處理效果，限制了膜分離技術(shù)的使用。

4.1.3萃取法。有機(jī)化工廢水處理的萃取法原理是利用一種溶劑對不同物質(zhì)的溶解度具有明顯差異的性質(zhì)而達(dá)到分離物質(zhì)組分的目的。處理時(shí)，向有機(jī)化工廢水中投入萃取劑，萃取劑不溶于水，且對有機(jī)物的溶解性較高，因而廢水中的有機(jī)物質(zhì)溶解到萃取劑中，實(shí)現(xiàn)與水相的分離。王曉兵等人將叔胺N235、乙苯和煤油按比例混合成萃取劑，對含羧酸的有機(jī)化工廢液進(jìn)行處理，經(jīng)過三次萃取后，去除率達(dá)到96%以上；處理含苯酚的有機(jī)化工廢液時(shí)，可選用脂肪酸甲酯為萃取劑，萃取率可高達(dá)99.97%，基本實(shí)現(xiàn)了苯酚的循環(huán)再利用。

4.2 有機(jī)化工廢水的化學(xué)處理技術(shù)分析。主要有：

4.2.1催化氧化法，有機(jī)化工廢水處理應(yīng)用催化氧化法，其原理與濕法氧化法運(yùn)行條件相似，但是通過催化作用將大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為低污染或無污染的小分子物質(zhì)，Cu、Fe、Ni、Mn等是常用的催化劑。例如，利用該法處理有機(jī)化工廢水，當(dāng)溫度控制在240℃，壓強(qiáng)控制在6.5MPa時(shí)，CODCr的去除率可達(dá)到96.9%；催化氧化法適應(yīng)性較好，但反應(yīng)條件苛刻，只能在有限范圍內(nèi)處理少量有機(jī)化工廢水。

4.2.2濕法氧化法。有機(jī)化工廢水在高溫、高壓條件下，廢水中大分子有機(jī)物與氧化劑反應(yīng)，生產(chǎn)無機(jī)物或小分子有機(jī)物的過程，稱為濕法氧化法。濕法氧化法可應(yīng)用在印染廢液處理工藝中，提高水的可生化性。濕法氧化法反應(yīng)時(shí)間短、處理效果好，不易產(chǎn)生二次污染，因此具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域；但該法對設(shè)備要求較高，因此運(yùn)行成本相對較高，無法在大規(guī)模廢水處理中進(jìn)行推廣。

3.2.3超臨界水氧化法。有機(jī)化工廢水處理應(yīng)用超臨界氧化法，其在催化劑作用下，有機(jī)物在超臨界水中與氧氣反應(yīng)，導(dǎo)致有機(jī)物結(jié)構(gòu)發(fā)生重組，進(jìn)而達(dá)到分解大分子有機(jī)物的目的。利用超臨界水氧化法處理造紙黑液時(shí)，廢液內(nèi)的CODCr和色度去除效果十分理想，控制實(shí)驗(yàn)條件時(shí)，廢水中CODCr的去除率可達(dá)到99.8%。超臨界水氧化法反應(yīng)速度快，處理效率高，但由于反應(yīng)條件仍為高溫高壓，因此限制了該法的大范圍應(yīng)用。

4.2.4其他氧化法。有機(jī)化工廢水的處理除了上述化學(xué)處理法之外，還有臭氧氧化法和光催化氧化法。其中，臭氧氧化法氧化能力強(qiáng)，無二次污染，殺菌和脫色效果好，但對廢液pH、反應(yīng)時(shí)間要求較高；光催化氧化法氧化能力強(qiáng)，處理速度快，效果好，可用于ABS有機(jī)化工廢水的處理，但應(yīng)用也受到了限制，對廢液顏色、成本均有一定要求。

4.3 有機(jī)化工廢水的生物處理技術(shù)與微電解技術(shù)。具體表現(xiàn)為：

4.3.1生物處理技術(shù)。有機(jī)化工廢水處理的生物處理法是好氧或厭氧微生物利用廢水中的有機(jī)物進(jìn)行新陳代謝，從而達(dá)到去除有機(jī)污染物的目的。在對味精工業(yè)廢水進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，SBR法對CODCr的去除率達(dá)到90%以上，達(dá)到國家二級排放標(biāo)準(zhǔn)。生物處理技術(shù)能耗低，符合綠色環(huán)保的要求，但占地面積大，管理過程相對復(fù)雜，對CODCr以及色度的去除率相對較低，且受溫度、pH影響較大，因此一般不宜單獨(dú)使用。

4.3.2微電解技術(shù)。有機(jī)化工廢除處理的微電解法是利用金屬腐蝕原理，構(gòu)建原電池從而達(dá)到對有機(jī)化工廢水進(jìn)行處理的目的。處理時(shí)，在廢水中填充的微電解材料可在自身電位差的作用下自行電解，消耗廢水中的發(fā)色基團(tuán)、助色基團(tuán)、甚至斷鏈，降低CODCr的含量。微電解法占地面積小，工藝簡單，處理效果好，使用壽命長，便于維護(hù)，成本較低；但該技術(shù)存在的不足是鐵耗量與碳耗量不均衡、容易生銹結(jié)垢，影響處理效果。

5 結(jié)束語

綜上所述，有機(jī)化工生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的廢水，目前有機(jī)化工廢水處理常用技術(shù)主要有化學(xué)法、物理法、生物處理法以及微電解法等，并且由于有機(jī)化工廢水成分含量復(fù)雜，因此多種處理技術(shù)聯(lián)合使用是有機(jī)化工廢水處理的主要形式。

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