關于有機化工廢水處理研究

彭積都

福建榕信水務環境產業有限公司，中國·福建 福州 350008

1 引言

隨著中國化工產業發展速度的不斷加快，中國水環境污染問題不斷加劇，為了解決有機化工廢水的污染問題，除了要嚴格地管控有機廢水的排放外，還應采取有針對性的處理技術，降低有機化工廢水對中國水環境的危害，對促進中國化工行業發展也可起到重要作用。因此，面對發展規模不斷擴大的化工產業，為了解決有機化工廢水的污染問題，下文就有機化工廢水處理提出自己一些簡單看法，以供參考。

2 有機化工廢水特點及其危害

2.1 有機化工廢水特征

所謂有機化工廢水，指的是在化工生產過程中，所排放出含有程度不等有機物的廢水，導致中國水環境質量下降，對中國水環境健康發展造成不小的影響。在化工廢水中，有機物的含量超過國家排放標準要求，并且有大量的硫化物在化工廢水中存在，不僅會增加有機化工廢水的毒性，而且也加大了污水處理難度，如果有機化工廢水處理不當，甚至會對人們的身體健康造成影響。此外，有機化工廢水中含有重金屬等有毒物質，物質組成十分復雜，導致廢水處理難度進一步加大。在有機化工廢水中，水中的污染物質呈現出強酸性、強堿性的特征，從而使得廢水不易得到有效的處理，并且會提升廢水的酸堿度，導致污水顏色十分渾濁。研究表明，許多大分子的有機物在化工廢水中存在，例如，碳水化合物、脂肪、蛋白質以及纖維素等，如果將有機化工廢水未加處理而直接排放到外部環境中，將會引發嚴重污染問題[1]。因此，為了提升水環境質量，必須在明確有機化工廢水危害的基礎上，對廢水進行有針對性的處理。

2.2 有機化工廢水的危害

對于水環境而言，中國肆意的經濟發展，導致中國水環境進一步惡化。隨著中國化工產業發展速度的加快，部分化工企業為了一己私利，將未經處理的有機化工廢水排入到外部水環境之中，導致水環境污染問題日益嚴重。化工有機廢水的危害可體現在以下幾方面，即：①有機化工廢水的排入，導致水環境中的氧氣會在降解有機物的過程中不斷消耗，導致水體缺氧問題出現。一旦水中的氧氣不斷消耗，將會導致水中的動物、植物得不到氧氣補充，從而引發死亡，致使水質下降，甚至會引發惡臭。②由于有機化工廢水的排入，外部水環境會變得十分污濁，加之散發陣陣惡臭，從而會對民眾的感官產生影響。③研究表明，大量有毒的物質集中在有機化工廢水當中，如果在水體、土體中長期積累，勢必會在未來影響民眾的身體健康。

3 有機化工廢水處理

3.1 物理處理法

①吸附法。所謂吸附法，指的是為了將廢水中的污染物去除干凈，可使用多孔、疏松結構對廢水中的污染物進行吸附，提升廢水的處理質量。常見的吸附劑有樹脂、活性炭等，例如，在廢水中加入活性炭后，可將部分有機污染物吸附到活性炭表面，從而使有機化工廢水得到凈化。當使用樹脂作為吸附材料時，CODCr 的去除率可達到80%以上[2]。此外，使用一定量的NaOH 對樹脂進行處理，可使樹脂的吸附功能得到恢復，并再次在有機化工廢水的處理工作中應用，有助于降低處理成本。但是，與其他方法相比，吸附法存在應用局限性，隨著吸附劑使用時間的延長，其將會達到飽和狀態，從而會對后期處理結果造成影響。吸附法在應用前需要比較大的資金投入，實施難度大，導致吸附法的應用范圍受到了一定限制。

②萃取法。在應用萃取法過程中，處理人員要針對有機化工廢水的特點，選用一種溶解度與廢水不同的萃取溶劑，利用溶解度差異的特點，實現污染物質的有效分離，從而達到處理廢水的目的。在處理有機化工廢水時，可將萃取劑加入廢水中，利用萃取劑難溶于水的特點，將有機物質溶解到萃取劑中，實現有機物與水的分離[3]。中國科研人員將一定比例的煤油、乙苯等物質進行混合，從而合成出用于處理含羧酸有機化工廢水的萃取劑。研究表明，在實施三次萃取作業后，中國科研人員研發出的萃取劑可以將96%以上的有機物質從水中去除出去。此外，如有機化工廢水中含有苯酚，萃取劑可選擇使用脂肪酸甲酯，可以提升萃取效率。

③膜分離法。在處理有機化工廢水過程中，可通過膜分離法完成廢水的處理。所謂膜分離法，指的是在外力的作用下，廢水中的有機物可以有選擇性地通過薄膜，從而起到將有機物去除徹底的效果。超濾法的應用，可以降低有機物質在廢水中的含量。與其他分離技術相比，膜分離法具有投資成本低，處理操作便捷等優點；缺點則是會因為結垢問題而導致去除效率下降，影響了膜分離技術的應用效果。

3.2 化學氧化法

①濕法氧化法。將有機化工廢水放置在高溫、高壓環境中，將氧化劑放入廢水中，其中的大分子有機物會與氧化劑發生氧化還原反應，從而將大分子有機物分解成小分子或無機物，從而實現有機化工廢水的處理。濕法氧化法的應用，不僅會縮短處理時間，而且有機物的處理效果更顯著，避免二次污染問題的出現，所以應用前景十分廣闊。但是，濕法氧化法的一次性投入比較高，并且處理成本也高于其他處理方法，所以導致濕法氧化法的大規模應用受到了限制。

②催化氧化法。同濕法氧化法相比，催化氧化法的應用原理與前者十分相似，不同的是在催化反應的作用下，大分子有機物會轉化為小分子物質，小分子物質的污染嚴重性大大降低[4]。催化劑的使用可針對有機化工廢水的特征進行選取，常見的催化劑有Cu、Fe、Ni 等。例如，將有機化工廢水放置在高溫、高壓環境內，在其中加入合適的催化劑，CODCr 的去除率可達到97%左右。催化氧化法的應用弊端是需要很苛刻的反應條件，優點則是可以滿足絕大部分有機化工廢水的處理要求。

③超臨界水氧化法。在催化劑的作用下，有機化工廢水中的有機物會在超臨界水中與氧氣發生反應，實現重組有機物結構的目的。在重組有機物結構后，其中的大分子會得到分解，從而起到降低有機物毒性與污染性的作用。超臨界水氧化法的應用，可以提升CODCr 的去除效果，在實驗室條件下，CODCr 的去除率可以接近100%，去除效果十分理想[5]。與前兩種化學氧化法相比，超臨界水氧化法的處理效果更好，速度更快，缺點則是反應條件苛刻，影響了超臨界水氧化法的大規模應用。

④其他氧化法。臭氧氧化法與光催化氧化法也是化學氧化法的典型代表。臭氧氧化法不會產生二次污染，而且氧化、殺菌能力更加出眾；缺點則是對溶液的pH 值以及處理時間有比較高的要求。光催化氧化法具有更快的處理速度，在處理ABS 有機廢水時有著不錯的應用效果；缺點則是處理成本高，并且對廢水顏色也有一定要求。

3.3 生物處理法

所謂生物處理法，指的是在厭氧微生物或好氧微生物的幫助下，實現對有機廢物的高效分解，降低有機廢物對水環境的影響[6]。相關研究表明，生物處理法對CODCr 的去除率可以達到90%以上，確保廢水排放符合國家標準要求。與其他處理技術相比，生物處理技術更加環保，而且能耗低，處理流程簡單。生物處理法的弊端則是對水環境的pH 值以及溫度等有嚴格要求，CODCr 的去除率尚有待提升。

4 有機化工廢水處理發展

為了提升有機化工廢水的處理效果，不僅要對廢水中的有機物組成進行分析，而且也要根據分析結果采取有針對性的處理技術。研究人員要在當前有機化工廢水處理技術的基礎上，使用現代化的處理手段，提升有機化工廢水的處理效果。例如，針對有機化工廢水的特點，將多種處理手段進行聯合使用，使不同處理技術的優點與缺點形成互補，從而實現提升有機化工廢水處理效果的目的。最后，隨著中國全社會環境保護意識的增強，為了使化工經濟與中國環境相互協調、綠色發展，還應積極開發出綠色有機化工廢水處理技術，降低廢水處理技術的能耗，避免處理過程中產生二次污染，這無疑將是未來有機化工廢水處理技術的重要發展方向。

5 結語

當前，中國化工行業的發展十分迅速，為了促進中國經濟發展以及滿足社會對于化工產品的需求，中國還將在未來在化工產業投入更多建設資金，進一步擴大中國化工產業的規模。因此，面對日益嚴峻的水環境污染問題，必須開發出合適的廢水處理技術，以此來解決日益嚴重的有機化工廢水污染問題。此外，為了使有機化工廢水處理更具針對性，還應在開發現代化處理技術的同時，加大不同處理技術的融合程度，從而進一步提升中國有機化工廢水的處理質量。相信在不久的將來，中國有機化工廢水處理技術的應用水平勢必會再上一個臺階。