有機(jī)磷化工廢水治理方法研究

【摘 要】現(xiàn)階段，隨著我國(guó)化學(xué)工業(yè)的快速發(fā)展，我國(guó)自然生態(tài)環(huán)境不斷遭受破壞與污染，因此，環(huán)境保護(hù)日益受到人們的重視。有機(jī)磷化工廢水對(duì)環(huán)境造成的水體富營(yíng)養(yǎng)等環(huán)境問題是其中的一大痛點(diǎn)。論文對(duì)有機(jī)磷化工廢水的治理措施進(jìn)行了探討與研究。

【Abstract】At present， with the rapid development of China's chemical industry， China's natural ecological environment is constantly damaged and polluted. Therefore， people pay more and more attention to environmental protection. The environmental problems caused by organophosphorus chemical wastewater， such as water eutrophication， are one of the major pain points. This paper discusses and studies the treatment measures of organophosphorus chemical wastewater.

【關(guān)鍵詞】有機(jī)磷;化工廢水;治理方法

【Keywords】organophosphorus; chemical wastewater; treatment methods

【中圖分類號(hào)】X786? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號(hào)】1673-1069（2019）12-0156-02

1 引言

磷在人們的生活與生產(chǎn)發(fā)揮著關(guān)鍵性作用，在給人們帶來方便的同時(shí)，也容易帶來較為嚴(yán)重的環(huán)境污染與破壞。當(dāng)前社會(huì)中大量的有機(jī)磷化合物應(yīng)用在人們的生活生產(chǎn)中，數(shù)量甚至高達(dá)一萬多種，這些化合物包括鹵代磷酸酯、亞磷酸酯、磷酸酯等，具體應(yīng)用在增塑劑、阻燃劑或抗氧劑中，其可以獲得良好的使用成效，推動(dòng)了化工行業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步。因此，要求相關(guān)人員認(rèn)真探索有機(jī)磷化工廢水的治理手段與措施，最大限度降低化工廢水中磷的排放量。

2 有機(jī)磷化工廢水的產(chǎn)生與危害

有關(guān)的調(diào)查數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，在我國(guó)的磷化工產(chǎn)品產(chǎn)量中，有機(jī)磷化工占比不小于40%，同時(shí)，60%以上的有機(jī)磷化工生產(chǎn)的產(chǎn)品年產(chǎn)量大于1萬噸。因此，產(chǎn)生大量需處理的有機(jī)磷化工廢水，其濃度與毒害程度都非常高。個(gè)別區(qū)域未科學(xué)管控治理有機(jī)磷化工廢水，直接排放到周邊水體，會(huì)嚴(yán)重?fù)p害自然生態(tài)環(huán)境。數(shù)據(jù)顯示，排放的含磷廢水一旦超過排放標(biāo)準(zhǔn)（即水體可承受污染物的量），極易造成水體富營(yíng)養(yǎng)化及惡臭水體問題的出現(xiàn)。通常而言，如果水體中磷的濃度達(dá)到了0.01mg/L，容易造成水體富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象出現(xiàn)，隨即很快在水中繁殖不同的浮游生物與藻類，水中的溶解氧就逐漸減少，這樣不利于魚類與海產(chǎn)類生物更好地生存[1]。同時(shí)，在最近時(shí)有發(fā)生飲用水源被污染等事件中，存在有機(jī)磷化工廢水的影響成分，該種類廢水毒性較大，而且成分也相對(duì)復(fù)雜，若處理處置不當(dāng)極易造成污染，損害人們的生活環(huán)境，影響水資源質(zhì)量狀況。部分有機(jī)磷化工廢水甚至沒有經(jīng)過任何處理就排入水體，嚴(yán)重?fù)p害自然生態(tài)環(huán)境，不利于生態(tài)環(huán)境健康可持續(xù)發(fā)展。

3 有機(jī)磷化工廢水的治理研究成果

在人們的日常生活生產(chǎn)中，磷是人們生產(chǎn)生活用品中不可或缺的組成元素之一，含磷產(chǎn)品在為人們提供了諸多方便的同時(shí)，也在一定程度上產(chǎn)生了污染與破壞環(huán)境的污染物。人們所熟知的“三廢”一詞，其具體指廢氣、廢水與固體廢棄物。因?yàn)榛どa(chǎn)過程中容易產(chǎn)生大量廢水，其中有磷、氯、硫等有害元素，一旦不合理排放這些廢水，將嚴(yán)重破壞水資源生態(tài)。廢水中的有機(jī)磷化工廢水是普遍存在的化工廢水，因?yàn)橛袡C(jī)磷化工廢水濃度高、成分復(fù)雜，所以不容易處理，極易傷害水生態(tài)，對(duì)人們?nèi)粘５纳a(chǎn)生活造成不利影響。有關(guān)調(diào)查顯示，當(dāng)前人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活涉及一萬多種有機(jī)磷化合物，通過不同途徑應(yīng)用到生活及工業(yè)用品之中[2]。對(duì)很多發(fā)達(dá)國(guó)家而言，治理研究有機(jī)磷化工廢水的起步時(shí)間很早，技術(shù)成果也很多。治理有機(jī)磷化工廢水的手段基本包括焚燒、生化法等，在這里面應(yīng)用最多的就是生化法，治理效果也很明顯。而對(duì)我國(guó)而言，生化處理設(shè)施也在建設(shè)使用當(dāng)中，但在有機(jī)磷化工廢水處理技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性與效果穩(wěn)定性方面仍有很大的改進(jìn)提升空間。

4 有機(jī)磷化工廢水的治理方法研究

在有機(jī)磷化合物廣泛應(yīng)用并有大量有機(jī)磷化工廢水產(chǎn)生的大背景下，類似前文所述的環(huán)境污染可能性還將一直存在。下文具體分析了有機(jī)磷化工廢水的治理方法。

4.1 光催化技術(shù)，廢水組合處理工藝

因?yàn)橛袡C(jī)磷化工廢水的濃度非常高，通常而言，會(huì)直接應(yīng)用傳統(tǒng)的治理手段，如試劑法、次氯酸鈉氧化法等，但是這兩種手段都需要較大的藥劑費(fèi)用投入，而且沒有辦法徹底地進(jìn)行達(dá)標(biāo)處理，非?？赡苁蛊渌泻ξ镔|(zhì)殘留其中。這兩種辦法都需要投入大量資金，且處理效果并不盡人意，甚至還會(huì)發(fā)生物質(zhì)殘留現(xiàn)象[3]。面對(duì)上述問題，研究人員開發(fā)了光催化技術(shù)，因?yàn)閮H依靠之前的處理技術(shù)不能有效解決這一問題，而且氧化性非常高，運(yùn)用此技術(shù)也有效避免了再次污染現(xiàn)象發(fā)生。該處理手段盡管也無法徹底消除有機(jī)磷，但其有著很強(qiáng)自由基的氧化性，也不必?fù)?dān)心二次污染問題。同時(shí)，處理有機(jī)磷化工廢水時(shí)，還需要利用綜合廢水處理的技術(shù)，其成效也很明顯。首先氧化廢水，隨即利用生物處理降解技術(shù)，或先通過生物處理降解技術(shù)處理，再氧化廢水?？紤]現(xiàn)實(shí)狀況，可以綜合應(yīng)用光催化與均相沉淀技術(shù)。統(tǒng)計(jì)顯示，廢水組合處理工藝能夠更好地處理有機(jī)磷化工廢水，初步完成控制污染排放的目標(biāo)，所以需要全面推行并應(yīng)用。因此，組合廢水處理技術(shù)是可行的，能夠有效處理有機(jī)磷化工廢水。此外，另有一種技術(shù)是對(duì)光催化與均相沉淀技術(shù)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)治理效果優(yōu)化，利于更好地治理有機(jī)磷化工廢水。

4.2 膜分離處理技術(shù)

處理有機(jī)磷化工廢水時(shí)可以利用膜分離技術(shù)，其原理就是高壓反滲透理論。通過膜濃縮處理有機(jī)磷化工廢水，可回收其中的有機(jī)磷，不但可以實(shí)現(xiàn)廢水的處理，還可以物料復(fù)用，提高了資源利用率。同時(shí)，為讓處理之后的有機(jī)磷化工廢水符合對(duì)應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)，還需要化學(xué)氧化技術(shù)的幫助。通常而言，使用膜分離技術(shù)的過程中，應(yīng)該保證廢水流量不超過設(shè)備容量，系統(tǒng)壓力也要控制在容許范圍。統(tǒng)計(jì)顯示，綜合利用膜分離處理技術(shù)與氧化法，能夠顯著減少廢水中有機(jī)磷化合物的含量。以THPS為例，原本每升廢水中有36000mg有機(jī)磷，處理后減少到每升25mg，處理成效非常顯著。一般而言，膜分離處理技術(shù)的處理流程是：廢水先經(jīng)高壓離心泵加壓，依次經(jīng)過砂率超濾等不同等級(jí)的預(yù)處理過濾器，之后利用高壓反滲透膜完成濃水與產(chǎn)水的分離處理。通過上面的處理流程，產(chǎn)水中有機(jī)磷化合物極大減少，有非常顯著的治理效果。同時(shí)，也有不少學(xué)者對(duì)用氧化法處理有機(jī)磷化工廢水進(jìn)行了試驗(yàn)，以KMnO4為例，多次的實(shí)驗(yàn)顯示，在氧化劑是KMnO4的情況下，有機(jī)磷含量為50mg的工業(yè)廢水，處理溫度保持在50℃，氧化劑僅需0.33g，治理效果非常顯著。

4.3 臭氧氧化技術(shù)

臭氧是一種強(qiáng)氧化劑，有著極高的氧化還原點(diǎn)位，能釋放出氧自由基，在常溫下，對(duì)高濃度、難生物降解的有機(jī)磷化工廢水處理有很好的處理效果。在水處理應(yīng)用中，有機(jī)融合臭氧氧化與其他技術(shù)，能推動(dòng)提高氧化能力與處理成效[4]，起到事半功倍的效果。盡管臭氧有比較強(qiáng)的氧化作用與溫和的環(huán)境，但也離不開非常復(fù)雜的生成裝置，處理需要較大資金投入、大量能源消耗，因此，在目前設(shè)備技術(shù)條件下，臭氧氧化處理技術(shù)適宜應(yīng)用于中小規(guī)模有機(jī)磷化工廢水的處理，不宜應(yīng)用在大規(guī)模的廢水處理作業(yè)中。

4.4 SBR生化處理工藝

有機(jī)磷化工廢水SBR生化處理工藝通過降解微生物，把含碳的有機(jī)物生化降解為H2O與CO2，同時(shí)，有機(jī)硫、磷在生物酶作用下分解轉(zhuǎn)化為無毒的PO43-與SO42-，或轉(zhuǎn)化吸收為微生物自身的一部分，通過排泥處理處置。SBR生化工藝是序批式活性污泥法，和普通的活性污泥法比較優(yōu)勢(shì)較為突出。首先，SBR生化系統(tǒng)在運(yùn)行中周期性地交替出現(xiàn)厭氧與好氧，微生物實(shí)現(xiàn)了共存，同時(shí)，發(fā)揮出好氧與厭氧微生物的污染物降解作用，因此，SBR系統(tǒng)可以高效去除COD，十分適用于處理難生化的有機(jī)磷化工廢水;其次，SBR生化系統(tǒng)有著較大的活性污泥量，耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)，不易出現(xiàn)活性污泥膨脹，SBR生化系統(tǒng)十分有利于處理高濃度廢水。SBR生化系統(tǒng)能夠有效靜止沉淀，便于后續(xù)進(jìn)行深度處理工作。

5 結(jié)語

有機(jī)磷化合物對(duì)于社會(huì)大眾的生產(chǎn)生活非常關(guān)鍵，同時(shí)，有機(jī)磷化工廢水若不能得到有效治理，將嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境。目前，環(huán)保業(yè)界對(duì)治理有機(jī)磷化工廢水有著大量探索，實(shí)施了多種多樣的廢水處理措施，使治理技術(shù)取得了很快的進(jìn)步。對(duì)治理技術(shù)的研究還應(yīng)持續(xù)深入進(jìn)行，以期創(chuàng)新現(xiàn)代化技術(shù)，取得更好的處理成效，從而有效保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

【參考文獻(xiàn)】

【1】仇偉鋒，施良杰.有機(jī)磷化工廢水治理方法探討[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2018，7（10）：133-134.

【2】常躍.分析有機(jī)磷農(nóng)藥廢水處理方法研究[J].低碳地產(chǎn)，2016，7（13）：55-57.

【3】方洪新，劉善和.有機(jī)磷生產(chǎn)廢水處理方法的研究[J].安徽化工，2016，5（13）：155-156.

【4】陳世均.有機(jī)磷化工廢水治理工藝研究[J].當(dāng)代化工，2018，41（09）：954-956.

【作者簡(jiǎn)介】王岳笠（1984-），男，山東煙臺(tái)人，從事環(huán)境保護(hù)研究。