關(guān)于有機(jī)化工廢水處理研究

彭積都

福建榕信水務(wù)環(huán)境產(chǎn)業(yè)有限公司，中國(guó)·福建 福州 350008

1 引言

隨著中國(guó)化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度的不斷加快，中國(guó)水環(huán)境污染問(wèn)題不斷加劇，為了解決有機(jī)化工廢水的污染問(wèn)題，除了要嚴(yán)格地管控有機(jī)廢水的排放外，還應(yīng)采取有針對(duì)性的處理技術(shù)，降低有機(jī)化工廢水對(duì)中國(guó)水環(huán)境的危害，對(duì)促進(jìn)中國(guó)化工行業(yè)發(fā)展也可起到重要作用。因此，面對(duì)發(fā)展規(guī)模不斷擴(kuò)大的化工產(chǎn)業(yè)，為了解決有機(jī)化工廢水的污染問(wèn)題，下文就有機(jī)化工廢水處理提出自己一些簡(jiǎn)單看法，以供參考。

2 有機(jī)化工廢水特點(diǎn)及其危害

2.1 有機(jī)化工廢水特征

所謂有機(jī)化工廢水，指的是在化工生產(chǎn)過(guò)程中，所排放出含有程度不等有機(jī)物的廢水，導(dǎo)致中國(guó)水環(huán)境質(zhì)量下降，對(duì)中國(guó)水環(huán)境健康發(fā)展造成不小的影響。在化工廢水中，有機(jī)物的含量超過(guò)國(guó)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(huì)增加有機(jī)化工廢水的毒性，而且也加大了污水處理難度，如果有機(jī)化工廢水處理不當(dāng)，甚至?xí)?duì)人們的身體健康造成影響。此外，有機(jī)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(jìn)一步加大。在有機(jī)化工廢水中，水中的污染物質(zhì)呈現(xiàn)出強(qiáng)酸性、強(qiáng)堿性的特征，從而使得廢水不易得到有效的處理，并且會(huì)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(jī)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(jī)化工廢水未加處理而直接排放到外部環(huán)境中，將會(huì)引發(fā)嚴(yán)重污染問(wèn)題[1]。因此，為了提升水環(huán)境質(zhì)量，必須在明確有機(jī)化工廢水危害的基礎(chǔ)上，對(duì)廢水進(jìn)行有針對(duì)性的處理。

2.2 有機(jī)化工廢水的危害

對(duì)于水環(huán)境而言，中國(guó)肆意的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，導(dǎo)致中國(guó)水環(huán)境進(jìn)一步惡化。隨著中國(guó)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(jī)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(wèn)題日益嚴(yán)重?；び袡C(jī)廢水的危害可體現(xiàn)在以下幾方面，即：①有機(jī)化工廢水的排入，導(dǎo)致水環(huán)境中的氧氣會(huì)在降解有機(jī)物的過(guò)程中不斷消耗，導(dǎo)致水體缺氧問(wèn)題出現(xiàn)。一旦水中的氧氣不斷消耗，將會(huì)導(dǎo)致水中的動(dòng)物、植物得不到氧氣補(bǔ)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(jī)化工廢水的排入，外部水環(huán)境會(huì)變得十分污濁，加之散發(fā)陣陣惡臭，從而會(huì)對(duì)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(jī)化工廢水當(dāng)中，如果在水體、土體中長(zhǎng)期積累，勢(shì)必會(huì)在未來(lái)影響民眾的身體健康。

3 有機(jī)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(jié)構(gòu)對(duì)廢水中的污染物進(jìn)行吸附，提升廢水的處理質(zhì)量。常見(jiàn)的吸附劑有樹(shù)脂、活性炭等，例如，在廢水中加入活性炭后，可將部分有機(jī)污染物吸附到活性炭表面，從而使有機(jī)化工廢水得到凈化。當(dāng)使用樹(shù)脂作為吸附材料時(shí)，CODCr 的去除率可達(dá)到80%以上[2]。此外，使用一定量的NaOH 對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行處理，可使樹(shù)脂的吸附功能得到恢復(fù)，并再次在有機(jī)化工廢水的處理工作中應(yīng)用，有助于降低處理成本。但是，與其他方法相比，吸附法存在應(yīng)用局限性，隨著吸附劑使用時(shí)間的延長(zhǎng)，其將會(huì)達(dá)到飽和狀態(tài)，從而會(huì)對(duì)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(shí)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(guò)程中，處理人員要針對(duì)有機(jī)化工廢水的特點(diǎn)，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(diǎn)，實(shí)現(xiàn)污染物質(zhì)的有效分離，從而達(dá)到處理廢水的目的。在處理有機(jī)化工廢水時(shí)，可將萃取劑加入廢水中，利用萃取劑難溶于水的特點(diǎn)，將有機(jī)物質(zhì)溶解到萃取劑中，實(shí)現(xiàn)有機(jī)物與水的分離[3]。中國(guó)科研人員將一定比例的煤油、乙苯等物質(zhì)進(jìn)行混合，從而合成出用于處理含羧酸有機(jī)化工廢水的萃取劑。研究表明，在實(shí)施三次萃取作業(yè)后，中國(guó)科研人員研發(fā)出的萃取劑可以將96%以上的有機(jī)物質(zhì)從水中去除出去。此外，如有機(jī)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(jī)化工廢水過(guò)程中，可通過(guò)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(jī)物可以有選擇性地通過(guò)薄膜，從而起到將有機(jī)物去除徹底的效果。超濾法的應(yīng)用，可以降低有機(jī)物質(zhì)在廢水中的含量。與其他分離技術(shù)相比，膜分離法具有投資成本低，處理操作便捷等優(yōu)點(diǎn)；缺點(diǎn)則是會(huì)因?yàn)榻Y(jié)垢問(wèn)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。

3.2 化學(xué)氧化法

①濕法氧化法。將有機(jī)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(jī)物會(huì)與氧化劑發(fā)生氧化還原反應(yīng)，從而將大分子有機(jī)物分解成小分子或無(wú)機(jī)物，從而實(shí)現(xiàn)有機(jī)化工廢水的處理。濕法氧化法的應(yīng)用，不僅會(huì)縮短處理時(shí)間，而且有機(jī)物的處理效果更顯著，避免二次污染問(wèn)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(jī)物會(huì)轉(zhuǎn)化為小分子物質(zhì)，小分子物質(zhì)的污染嚴(yán)重性大大降低[4]。催化劑的使用可針對(duì)有機(jī)化工廢水的特征進(jìn)行選取，常見(jiàn)的催化劑有Cu、Fe、Ni 等。例如，將有機(jī)化工廢水放置在高溫、高壓環(huán)境內(nèi)，在其中加入合適的催化劑，CODCr 的去除率可達(dá)到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(diǎn)則是可以滿(mǎn)足絕大部分有機(jī)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(jī)化工廢水中的有機(jī)物會(huì)在超臨界水中與氧氣發(fā)生反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)重組有機(jī)物結(jié)構(gòu)的目的。在重組有機(jī)物結(jié)構(gòu)后，其中的大分子會(huì)得到分解，從而起到降低有機(jī)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(shí)驗(yàn)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(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(diǎn)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(huì)產(chǎn)生二次污染，而且氧化、殺菌能力更加出眾；缺點(diǎn)則是對(duì)溶液的pH 值以及處理時(shí)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(jī)廢水時(shí)有著不錯(cuò)的應(yīng)用效果；缺點(diǎn)則是處理成本高，并且對(duì)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(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)廢物的高效分解，降低有機(jī)廢物對(duì)水環(huán)境的影響[6]。相關(guān)研究表明，生物處理法對(duì)CODCr 的去除率可以達(dá)到90%以上，確保廢水排放符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。與其他處理技術(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(jiǎn)單。生物處理法的弊端則是對(duì)水環(huán)境的pH 值以及溫度等有嚴(yán)格要求，CODCr 的去除率尚有待提升。

4 有機(jī)化工廢水處理發(fā)展

為了提升有機(jī)化工廢水的處理效果，不僅要對(duì)廢水中的有機(jī)物組成進(jìn)行分析，而且也要根據(jù)分析結(jié)果采取有針對(duì)性的處理技術(shù)。研究人員要在當(dāng)前有機(jī)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(jī)化工廢水的處理效果。例如，針對(duì)有機(jī)化工廢水的特點(diǎn)，將多種處理手段進(jìn)行聯(lián)合使用，使不同處理技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)形成互補(bǔ)，從而實(shí)現(xiàn)提升有機(jī)化工廢水處理效果的目的。最后，隨著中國(guó)全社會(huì)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)，為了使化工經(jīng)濟(jì)與中國(guó)環(huán)境相互協(xié)調(diào)、綠色發(fā)展，還應(yīng)積極開(kāi)發(fā)出綠色有機(jī)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(guò)程中產(chǎn)生二次污染，這無(wú)疑將是未來(lái)有機(jī)化工廢水處理技術(shù)的重要發(fā)展方向。

5 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前，中國(guó)化工行業(yè)的發(fā)展十分迅速，為了促進(jìn)中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及滿(mǎn)足社會(huì)對(duì)于化工產(chǎn)品的需求，中國(guó)還將在未來(lái)在化工產(chǎn)業(yè)投入更多建設(shè)資金，進(jìn)一步擴(kuò)大中國(guó)化工產(chǎn)業(yè)的規(guī)模。因此，面對(duì)日益嚴(yán)峻的水環(huán)境污染問(wèn)題，必須開(kāi)發(fā)出合適的廢水處理技術(shù)，以此來(lái)解決日益嚴(yán)重的有機(jī)化工廢水污染問(wèn)題。此外，為了使有機(jī)化工廢水處理更具針對(duì)性，還應(yīng)在開(kāi)發(fā)現(xiàn)代化處理技術(shù)的同時(shí)，加大不同處理技術(shù)的融合程度，從而進(jìn)一步提升中國(guó)有機(jī)化工廢水的處理質(zhì)量。相信在不久的將來(lái)，中國(guó)有機(jī)化工廢水處理技術(shù)的應(yīng)用水平勢(shì)必會(huì)再上一個(gè)臺(tái)階。