基于化工合成中高濃度有機廢水處理技術分析

張夏平 趙嘉偉

摘 要：在具體的生產(chǎn)實踐過程中，化工企業(yè)對于合成環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的高濃度有機廢水（COD一般達4000mg/L，部分高達幾萬乃至幾十萬mg/L，時常含有單體、中間體、芳香族化合物、雜環(huán)化合物、有毒有機物等）的處理一般會采用物化方式以及生物方式。這兩種方式受到廣泛的親睞，也是目前主流處理技術，但仍然存在著諸多弊端，例如操作管理難度系數(shù)高、高成本的問題。本文主要針對化工合成中高濃度有機廢水處理技術進行簡要分析。

關鍵詞：化工合成；高濃度；有機廢水；處理技術

1 化工合成中高濃度有機廢水的主要特點

①高濃度廢水中含有大量有機物質(zhì)，如碳水化合物、蛋白質(zhì)等，如果不對這些有機物質(zhì)進行及時處理，就會形成有機污染。高濃度有機廢水中的有機污染物濃度很高，含有的化學需氧量非常高，超過了2000mg/L甚至更多；②高濃度有機廢水中含有的成分復雜，不易進行分解，主要包括一系列化合物，甚至還有重金屬，氮、硫化物等，這些成分的構(gòu)成本身就不簡單，想要順利降解掉非常困難。③高濃度有機廢水中含有的酸堿度十分高，腐蝕性很強，因此一旦排出到環(huán)境中，首先直接就會對地表進行腐蝕侵蝕。另外，高濃度有機廢水的味道非常刺激難聞，有色度很明顯，對環(huán)境的影響很大。

2 厭氧生物技術

化工高濃度有機廢水使用的厭氧生物技術一般有以下三種方式：首先，上流式厭氧污泥床工藝（UASB）。在其反應器之中含有生物工藝條件與布水系統(tǒng)和分離器。在這一工藝實施的過程中，其中的某種成分會逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樾☆w粒形狀的污泥。作為有專門的反應器，它能夠為活性污泥提供反應的條件。該工藝旨在對高濃度廢水中的有關物質(zhì)得以使用，普遍借助的物質(zhì)對象是污染物。與此同時，將其視為生物營養(yǎng)成分。上流式污泥床工藝在化工高濃度有機廢水的處理對COD以及BOD5的處理效率可達到60-80%左右。其次，IC反應器處理工藝，該反應器的形成主要來自于串聯(lián)措施下的UASB。在這一媒介下，COD濃度處于30000-58000mg/L的高濃度化工廢水經(jīng)過該反應器的科學操作可滿足國家的排污標準。另外，還可借助IC反應器設施實現(xiàn)硫酸鹽近九成的處理效果。最后，UBFT工藝技術，是一種復合型廢水處理系統(tǒng)，包括處理過程中所需要的過濾池、厭氧裝置和污泥床，整個系統(tǒng)設備占地面積小，投資費用不高，處理效率略低于IC反應器。

3 厭氧-好氧技術

與單一的厭氧法和好氧法相比，厭氧-好氧組合工藝具有較大優(yōu)勢：厭氧工藝首先去除廢水中大量的有機物和懸浮物，減小與之組合的好氧工藝有機負荷，降低好氧污泥產(chǎn)量，減小整個工藝的反應容積；厭氧工藝作為前處理工藝能起到均衡作用，減少后續(xù)好氧工藝負荷波動，使好氧工藝的需氧量大為減少且較穩(wěn)定，既節(jié)約能源又方便實際操作；厭氧工藝作為前處理工藝能明顯改善廢水的可生化性，使廢水更順利地經(jīng)歷好氧生物處理過程；在一些組合工藝中，好氧處理過程對厭氧代謝物的降解也有效地推動了有機物厭氧處理過程的進行。組合工藝對化工高濃度有機廢水的處理效率更高。實踐證明，厭氧-好氧工藝的作用下，化工高濃度有機廢水能夠逐漸達到國家的一級排放標準。在對于一些制藥廠中產(chǎn)生的廢水來說，通過姜冰對厭氧以及好氧聯(lián)合處理過程中，通過將進水COD值控制在3700～7200mg/L之間時，保證對廢水去除率70%以上，同時所得到的效果比前者單用一種技術而言，上升了15%。同時，這項技術對氨氮的去除也有一定的貢獻。目前，也是應用最經(jīng)濟、最廣泛的處理技術。但對COD超過50000mg/L的廢水及對生物有毒的廢水處理效果及效益不明顯。

4 電化學處理技術

經(jīng)過實踐可知，電化學處理的技術中涉及有三種途徑，分別為內(nèi)電解法、電凝聚電氣浮法、光電催化氧化法。首先，就內(nèi)電解的方法常規(guī)情況下作為廢水處理方式是預處理，然而就當下的發(fā)展而言電解技術較為理想化。目前的電解技術已經(jīng)有了長足的發(fā)展。事實上，借助電解技術處理廢水的有效措施，需要使酸堿值3至4。經(jīng)過反復實驗可知，電解時長控制在45分鐘左右，會使得氨氮以及COD充分反應而達到理想化的效果。若是酸堿值為4，電解時長為60分鐘時，確保0.1%的體積分數(shù)，可以使得57.6%的COD得以去除；甚至，可以促使47%的高鹽去除目標得以實現(xiàn)。其次，就電凝聚電氣浮的途經(jīng)而言。反應條件在廢水處理的過程中具有重要的作用，必須確保其處于最佳的狀態(tài)。在電凝聚電氣浮使用的時候同樣需要合理控制其反應條件。酸堿值需是3.7，電極間距需保證是一厘米，借助每升100毫克的氯化鈉使其持續(xù)50分鐘，最終便可確保廢水處理效果為60%左右；最后，就光電催化氧化途徑而言。通過該舉措能夠使得每升含有0.3克的染料問題得以處理，其僅需時間四分鐘即可實現(xiàn)百分之九十五的脫色率。實踐證明，借助光催化方式可促使污染物得以凈化。目前，光電催化氧化處理高濃度有機廢水作為一項很有發(fā)展前景的技術被研究、開發(fā)。

5 結(jié)束語

綜上所述，隨著國家經(jīng)濟水平的提升，工業(yè)技術的快速發(fā)展，各種化工合成產(chǎn)生的高濃度有機廢水的排放量及排放濃度不斷的上升，人民對環(huán)境質(zhì)量要求不斷的提升。為做好高濃度有機廢水的處理事宜，促進我國化學合成工業(yè)化的可持續(xù)發(fā)展。除研究、發(fā)展經(jīng)濟的生物處理技術，發(fā)展多種技術聯(lián)合處理技術，還應發(fā)展高效、節(jié)能、清潔的新型技術。

參考文獻：

[1]胡舜承，朱玲.化工合成中高濃度有機廢水處理技術分析[J].化工管理，2017（05）.