化工污水處理方法研究

楊越鴻

摘? ? 要：剛果紅是一種典型的多環芳烴類偶氮染料，在生產過程中容易流失進入水體，對環境的危害大。腐殖酸是動植物殘體自然腐爛分解產生的，加氯消毒后，會產生三鹵甲烷。高鹽有機廢水含有大量可溶性無機鹽，對生物處理會產生抑制作用。高級氧化技術，具有廣泛的適用性和強氧化性，它能把有機物轉化為水、二氧化碳和無機鹽，所投加氧化劑也不會產生有害物質，在水處理的應用中越來越活躍。

關鍵詞：高級氧化技術;單獨紫外;單獨氯;紫外-氯;紫外-Fenton

人類文明離不開水，隨著社會發展和人口增多，人類對水的需求量不斷增加。水資源短缺、水污染等問題，日益嚴重。發達國家的污水要經過處理后才能排放，但在發展中國家，污水大都直接排放，水污染嚴重。在我國，每年的污水排放量達到800億噸，2019年十大流域水質情況，長江、黃河、珠江等十大流域的國控斷面中I～III類、IV～V類和劣V類水質斷面比例分別為71.7%、19.3%和9.0%。與此同時，我國城市內及近郊的湖泊富營養化、中營養和貧營養比例分別為27.8%，57.4%，14.8%。滇池的污染最為嚴重。

一、水體難降解有機污染現狀

水體中有機化合物大致可以分為天然有機物（NOM）和人工合成有機物。能造成致癌、致畸的有機物有百余種之多。與此同時，水體還存在著難降解有機污染物，如腐殖酸、染料、酚類等。它們幾乎不能被生物降解，會隨著水中的懸浮物沉積到底泥中，成為潛在的污染源。富集到生物體內，誘導致癌、致畸。染料生產過程副反應多，廢水中常含有NaCl、NaOH等無機成分、Hg、Cd等重金屬，還有芳香類化合物等。特別是廢水中含有一定濃度的多環芳烴物質。這些物質含有多個苯環，且帶的-NH3、-H2SO3等基團，很難生物降解。

二、染料廢水處理技術

現階段我國對印染廢水的處理技術主要有吸附法、絮凝法、化學氧化法、生化法、電化學法。但不同的處理方法都有各自的不足所在。

1.吸附法

吸附法是染料廢水處理的重要方法，通過廢水與多孔結構的固體吸附劑接觸，廢水中的一種或多種污染物被吸附到吸附劑的表面，達到水質凈化的作用。常用的吸附劑有活性炭、高嶺土等。對高濃度、疏水性染料廢水處理效果有限，故經常與其他方法聯用。聯用在處理濃度大的廢水時，效果也不理想。研制一種適用范圍廣、處理成本低、吸附效率高的吸附劑是這一技術的發展方向。

2.絮凝法

絮凝劑使水中的膠體及懸浮物失穩進而相互碰撞、聚集形成絮體沉降下來。此法對于非水溶性化合物以分子量較大的染料處理效果最好。微生物絮凝劑由于無毒易降解、且不產生二次污染等受到人們的關注。但對于分子量小且很難形成膠體的部分活性染料、酸性染料處理效果不理想。

3.化學氧化法

化學氧化法就是通過投入強氧化劑，使CODCr值和色度都降低的一種水質凈化方法。常用的氧化劑有NaClO、O3、H2O2、ClO2等。最早通常以氯氣作為氧化劑。但反應過程中會生成三氯甲烷等消毒副產物，現在很少有人使用。Kerzhne等人用臭氧處理偶氮染料廢水，脫色效果很好。胡文容[1]等人引用超聲臭氧聯用方法處理偶氮染料，染料的氧化降解速率加快。H2O2法由于受到能耗和成本的制約，現沒有大范圍的使用。目前，化學氧化法還存在著處理成本較高，氧化劑氧化能力不夠、選擇性氧化等一些問題。

4.生化法

生化法具有處理水量大、成本低等優點，但傳統的好氧生物處理在去除色度和難降解有機物方面并不理想，而厭氧處理可以部分降解染料中的有機物，但此過程產生的中間產物可能比原來的染料毒性還大。同時，生化法很難適應水量波動大、毒性高的工業廢水，特別是隨著染料分子結構不斷向抗生物降解的方向發展，生化法在處理染料廢水的應用受到限制。

5.電化學法

電化學法是利用電極產生的氧化還原劑，破壞染料分子結構達到降解目的的一種方法。主要有電氣浮法、電解法。研究表明，電化學法可以有效處理染料廢水色度、CODCr、TSS。周定用活性炭多維電極法對幾種不同種類的高濃度染料廢水進行了脫色研究，其脫色率均達97%以上;賈金平用活性炭纖維電極和酸析凝聚組合處理造紙黑液，CODCr的去除率為64.25%，色度去除率可達94%;電化學處理染料廢水一般不需要加化學試劑，占地面積少。但實際運行中，電能和電極材料使用量大，投入成本高。

三、腐殖酸的處理技術

目前，腐殖酸已成為飲用水污染的重點治理對象。目前，處理腐殖酸的方法主要有膜濾法、絮凝法、吸附法、生物法、氧化法等。

1.膜濾法

膜技術具有工藝簡單、不需要外加藥劑等特點，在水處理工藝中應用廣泛。反滲透和納濾這兩種膜方法在去除腐殖酸的同時也去除了水中對身體健康有益的微量元素、硬度和堿度，出水不適合長期飲用。超濾能有效除去懸浮顆粒、細菌等，但對水中腐殖酸去除率不高。且在處理過程中極易造成膜污染， 對膜性能有很大影響。

2.絮凝法

有研究表明，強化混凝可以有效地去除腐殖酸類的 DBPs 先質。但卻難以有效地去除溶解態的 DBPs 先質，需增加后續的處理過程。

3.吸附法

吸附劑擁有巨大的比表面積、密集的孔結構，表面的活性基團能夠吸附有機物。吸附法對于難降解有機物和金屬離子有較好的去除效果。愈來愈受到人們的重視。樹脂吸附劑、炭質吸附劑是目前研究較多的吸附劑。

4.生物法

腐殖酸中大部分物質很難生物降解。國內對腐殖酸的生物處理大多集中在生物陶粒反應器、生物流化床等技術上。

5.氧化法

臭氧等氧化法可以對水體中的腐殖酸起到一定的降解作用，單獨采用臭氧氧化，容易引起細菌繁殖，出水生物穩定性下降，故很少單獨使用。

上述方法雖然對腐殖酸有一定的處理效果，但都存在著一些不足。開發研究出一種不僅處理效果好，且成本也較低的水處理方法已成為研究熱點。

四、結論

高級氧化技術因其無選擇氧化有機物、不產生二次污染等特性，越來越受到人們的關注。難降解有機廢水是目前比較難治理的廢水之一，利用OH的強氧化性來處理難降解有機廢水，可以提高對廢水的處理效果。

參考文獻：

[1]林明敏.簡析石油化工企業高含鹽污水的處理方法[J].現代國企研究，2018（06）：48.