有機化工廢水處理技術(shù)探析

＊

（武漢有機實業(yè)有限公司 湖北 430040）

有機化工廢水的顯著特點是毒性大且難以降解，對我國水環(huán)境安全造成了極大的威脅。當(dāng)前，為了滿足我國社會對化工產(chǎn)品的需求，我國化工產(chǎn)業(yè)正處于高速發(fā)展的態(tài)勢之中，所以每天將會產(chǎn)生大量的化工有機廢水，如果處理不當(dāng)，將會引發(fā)嚴重的生態(tài)問題。為此，相關(guān)研究人員需要加強對有機廢水處理工作的關(guān)注力度，并不斷對現(xiàn)有廢水處理技術(shù)進行深入研究，在現(xiàn)有廢水處理技術(shù)的基礎(chǔ)上，不斷開拓創(chuàng)新，開發(fā)出適合我國化工產(chǎn)業(yè)的廢水處理技術(shù)，降低有機化工廢水對水環(huán)境的威脅，對保證我國水環(huán)境質(zhì)量可起到十分重要的意義。

1.有機化工廢水的特征與危害

(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(chǎn)過程中，所排放出含有程度不等有機物的廢水，導(dǎo)致我國水環(huán)境質(zhì)量下降，對我國水環(huán)境健康發(fā)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(biāo)準(zhǔn)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(dāng)，甚至?xí)θ藗兊纳眢w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(zhì)，物質(zhì)組成十分復(fù)雜，導(dǎo)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(zhì)呈現(xiàn)出強酸性、強堿性的特征，從而使得廢水不易得到有效地處理，并且會提升廢水的酸堿度，導(dǎo)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(zhì)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(huán)境中，將會引發(fā)嚴重污染問題。因此，為了提升水環(huán)境質(zhì)量，必須要在明確有機化工廢水危害的基礎(chǔ)上，對廢水進行有針對性的處理。

(2)有機化工廢水的危害

對于水環(huán)境而言，我國肆意的經(jīng)濟發(fā)展，導(dǎo)致我國水環(huán)境進一步惡化。隨著我國化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度的加快，部分化工企業(yè)為了一己私利，將未經(jīng)處理的有機化工廢水排入到外部水環(huán)境之中，導(dǎo)致水環(huán)境污染問題日益嚴重。化工有機廢水的危害可體現(xiàn)在以下幾方面，即：①有機化工廢水的排入，導(dǎo)致水環(huán)境中的氧氣會在降解有機物的過程中不斷消耗，導(dǎo)致水體缺氧問題出現(xiàn)。一旦水中的氧氣不斷消耗，將會導(dǎo)致水中的動物、植物得不到氧氣補充，從而引發(fā)死亡，致使水質(zhì)下降，甚至?xí)l(fā)惡臭。②由于有機化工廢水的排入，外部水環(huán)境會變得十分污濁，加之散發(fā)陣陣惡臭，從而會對民眾的感官產(chǎn)生影響。③研究表明，大量有毒的物質(zhì)集中在有機化工廢水當(dāng)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。

2.有機化工廢水處理技術(shù)的研究意義

在化工有機廢水中，含有大量的硫化物、重金屬等有毒的有機物質(zhì)，如果處理不當(dāng)，將會威脅我國水環(huán)境的安全。此外，在化工生產(chǎn)過程中，隨時隨刻的都在產(chǎn)生有機化工廢水，所以為了降低有機化工廢水的處理難度，提升廢水處理質(zhì)量，要求研究人員針對有機化工廢水的特點，研究出適用性廣、應(yīng)用價值高的有機化工廢水處理技術(shù)，加快有機化工廢水的處理效率，提升廢水的處理質(zhì)量，確保經(jīng)過處理的有機化工廢水符合國家排放標(biāo)準(zhǔn)，有助于促進我國化工產(chǎn)業(yè)與水環(huán)境和諧健康發(fā)展。

3.有機化工廢水處理技術(shù)分析

長期以來，如何高質(zhì)量的處理有機化工廢水一直是相關(guān)研究人員的工作重心，下面將對常見的有機化工廢水處理技術(shù)進行探析。

(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(jié)構(gòu)對廢水中的污染物進行吸附，提升廢水的處理質(zhì)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(dāng)使用樹脂作為吸附材料時，CODCr的去除率可達到80%以上。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(fù)，并再次在有機化工廢水的處理工作中應(yīng)用，有助于降低處理成本。但是，與其它方法相比，吸附法存在應(yīng)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(tài)，從而會對后期處理結(jié)果造成影響。吸附法在應(yīng)用前需要比較大的資金投入，實施難度大，導(dǎo)致吸附法的應(yīng)用范圍受到了一定限制。

②萃取法。在應(yīng)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(xiàn)污染物質(zhì)的有效分離，從而起到處理廢水的目的。在處理有機化工廢水時，可將萃取劑加入到廢水中，利用萃取劑難溶于水的特點，將有機物質(zhì)溶解到萃取劑中，實現(xiàn)有機物與水的分離。我國科研人員將一定比例的煤油、乙苯等物質(zhì)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(yè)后，我國科研人員研發(fā)出的萃取劑可以將96%以上的有機物質(zhì)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(yīng)用，可以降低有機物質(zhì)在廢水中的含量。與其它分離技術(shù)相比，膜分離法具有投資成本低，處理操作便捷等優(yōu)點；缺點則是會因為結(jié)垢問題而導(dǎo)致去除效率下降，影響了膜分離技術(shù)的應(yīng)用效果。

(2)化學(xué)氧化法

①濕法氧化法。將有機化工廢水放置在高溫、高壓環(huán)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(fā)生氧化還原反應(yīng)，從而將大分子有機物分解成小分子或無機物，從而實現(xiàn)有機化工廢水的處理。濕法氧化法的應(yīng)用，不僅會縮短處理時間，而且有機物的處理效果更具顯著，避免二次污染問題的出現(xiàn)，所以應(yīng)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(dǎo)致濕法氧化法的大規(guī)模應(yīng)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(yīng)用原理與前者十分相似，不同的是在催化反應(yīng)的作用下，大分子有機物會轉(zhuǎn)化為小分子物質(zhì)，小分子物質(zhì)的污染嚴重性大大降低。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。比如，將有機化工廢水放置在高溫、高壓環(huán)境內(nèi)，將其中加入合適的催化劑，CODCr的去除率可接近97%左右。催化氧化法的應(yīng)用弊端是需要很苛刻的反應(yīng)條件，優(yōu)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(fā)生反應(yīng)，實現(xiàn)重組有機物結(jié)構(gòu)的目的。在重組有機物結(jié)構(gòu)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(yīng)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。與前兩種化學(xué)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(yīng)條件苛刻，影響了超臨界水氧化法的大規(guī)模應(yīng)用。

④其他氧化法。臭氧氧化法與光催化氧化法也是化學(xué)氧化法的典型代表。臭氧氧化法不會產(chǎn)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(yīng)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)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(xiàn)對有機廢物的高效分解，降低有機廢物對水環(huán)境的影響。相關(guān)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(biāo)準(zhǔn)要求。與其它處理技術(shù)相比，生物處理技術(shù)更加環(huán)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(huán)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.有機化工廢水處理技術(shù)發(fā)展前景

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(jù)分析結(jié)果采取有針對性的處理技術(shù)。研究人員要在當(dāng)前有機化工廢水處理技術(shù)的基礎(chǔ)上，使用現(xiàn)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(lián)合使用，將不同處理技術(shù)的優(yōu)點與缺點進行互補，從而實現(xiàn)提升有機化工廢水處理效果的目的。最后，隨著我國全社會環(huán)境保護意識的增強，為了使化工經(jīng)濟與我國環(huán)境相互協(xié)調(diào)、綠色發(fā)展，還應(yīng)積極開發(fā)出綠色有機化工廢水處理技術(shù)，降低廢水處理技術(shù)的能耗，避免處理過程中產(chǎn)生二次污染，無疑將是未來有機化工廢水處理技術(shù)的重要發(fā)展方向。

5.結(jié)語

當(dāng)前，我國化工行業(yè)的發(fā)展十分迅速，為了促進我國經(jīng)濟發(fā)展以及滿足社會對于化工產(chǎn)品的需求，我國還將在未來在化工產(chǎn)業(yè)投入更多建設(shè)資金，進一步擴大我國化工產(chǎn)業(yè)的規(guī)模。因此，面對日益嚴峻的水環(huán)境污染問題，必須要開發(fā)出合適的廢水處理技術(shù)，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(yīng)在開發(fā)現(xiàn)代化處理技術(shù)的同時，加大不同處理技術(shù)的融合程度，從而進一步提升我國有機化工廢水的處理質(zhì)量。相信在不久的將來，我國有機化工廢水處理技術(shù)的應(yīng)用水平勢必會再上一個臺階。