化工行業(yè)廢水廢氣處理分析

楊圣澤

（上海華強(qiáng)環(huán)境科技工程有限公司，上海 201210）

近幾年，我國相關(guān)單位從制度、工藝、管理方法等方面對各個(gè)企業(yè)的環(huán)保工作進(jìn)行了優(yōu)化和監(jiān)管，并對環(huán)保管理工作進(jìn)行了深入的改革。在改革過程中，我們對化工行業(yè)廢水、廢氣治理措施的選用也有了更為深入的理解。有效的治理措施，能夠在很大程度上避免化工生產(chǎn)過程中所排放的廢物對環(huán)境造成的不良影響。因此，在實(shí)際應(yīng)用上，很多化工企業(yè)選用了物理法、化學(xué)法等對廢水、廢氣進(jìn)行處理。但是，我們也發(fā)現(xiàn)了很多企業(yè)在廢水、廢氣治理措施中存在的問題，出現(xiàn)問題的主要原因與企業(yè)對相關(guān)方法的理解不當(dāng)或不深入有關(guān)。因此，做好化工工業(yè)廢水、廢氣處理措施的梳理與研究，對于化工企業(yè)優(yōu)化環(huán)保系統(tǒng)有著重要的意義。

1 化工工業(yè)廢水廢氣處理的重要性

相比其他類型的工業(yè)廢水、廢氣，化工工業(yè)的廢水、廢氣中有毒有害物質(zhì)的含量相對較高，并且組分也更為復(fù)雜。例如在很多化工工業(yè)廢氣中都含有二氧化硫氣體，廢水中則含有鉻等重金屬元素，這些物質(zhì)一旦大量進(jìn)入環(huán)境中，就會對生態(tài)環(huán)境以及動植物造成危害。例如，空氣中的氧氣和水蒸氣會與廢氣中的二氧化硫氣體發(fā)生霧化反應(yīng)，形成含有酸性物質(zhì)的水蒸氣，進(jìn)而導(dǎo)致酸雨的形成。由此可見，二氧化硫的排放，會引起酸雨進(jìn)而造成對建筑物、構(gòu)筑物的腐蝕，很多植物也會由于酸性物質(zhì)的作用而大量死亡[1-3]。

廢水中含有重金屬，如果不能有效去除，那么重金屬物質(zhì)就會隨著水體的流動進(jìn)入河流流域、海域等區(qū)域，水體沿岸的居民、牲畜以及植物都將吸收重金屬，同時(shí)由于重金屬本身的富集作用，農(nóng)作物、牲畜、人類很難自然排出體外，并隨著體內(nèi)重金屬含量的不斷增加，生物將表現(xiàn)出各種中毒癥狀，進(jìn)而危害動植物以及人類的生命安全。例如，曾在日本發(fā)生的水俁病，就是典型的重金屬污染所導(dǎo)致的事件[4]。

另外，在廢氣、廢水中含有的其他物質(zhì)，同樣也會導(dǎo)致不同的環(huán)境問題，并引發(fā)氣候的惡化以及生態(tài)環(huán)境的破壞，最終對人類以及動植物造成無法彌補(bǔ)的傷害。因此，如何對這些廢水、廢氣進(jìn)行妥善處理，就成為各個(gè)國家需要深入考慮的問題。在研究工業(yè)廢氣、廢水處理措施的同時(shí)，也能讓我國化工工業(yè)向環(huán)境友好的方向快速發(fā)展。

近幾年，由于化工工業(yè)廢水、廢氣組分越來越復(fù)雜，因此在實(shí)際處理過程中，往往會綜合兩種或者兩種以上的處理工藝來實(shí)現(xiàn)廢物的深層處理。與此同時(shí)，相關(guān)技術(shù)人員也從催化劑、溫度控制等方面對環(huán)保工藝進(jìn)行優(yōu)化，因此也出現(xiàn)了一批先進(jìn)的污染物處理工藝。另外，在清潔生產(chǎn)理論的指導(dǎo)下，企業(yè)也逐漸認(rèn)識到從生產(chǎn)工藝源頭控制污染物產(chǎn)生的重要意義。總的來說，隨著各類環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)、政策的制定和推行，我國各個(gè)行業(yè)的企業(yè)都能認(rèn)識到環(huán)保措施的重要意義，相關(guān)技術(shù)也處于較好的應(yīng)用狀態(tài)，無論是企業(yè)還是環(huán)保從業(yè)者，都應(yīng)該對環(huán)保措施進(jìn)行深入的研究，以促進(jìn)污染物治理工藝的發(fā)展。

2 化工工業(yè)廢水處理方法概述

2.1 物理法處理

在廢水處理技術(shù)中，物理法是最為常用同時(shí)也是最基礎(chǔ)的方法。這種方法一般適用于污染程度較輕的廢水中，并且不會改變廢水的化學(xué)性質(zhì)。對于含有油類物質(zhì)等污染程度較輕的廢水，其本身危害較小，因此如果選用化學(xué)處理方法，不利于處理成本的控制。常見的物理法有過濾法、吸附法以及離心分離法，部分情況下還會應(yīng)用膜分離法。通過分析不同方法的原理我們可以發(fā)現(xiàn)，過濾法和膜分離法的原理大致相同，在運(yùn)用過濾法時(shí)，技術(shù)人員需要用濾紙等過濾物品來實(shí)現(xiàn)大體積顆粒、懸浮物的分離，進(jìn)而達(dá)到對廢水進(jìn)行初步凈化的目的，分子膜則是膜分離法所應(yīng)用的過濾物品。分子膜能夠?qū)U水中的較大分子過濾出來，從而更徹底地消除廢水中的污染物質(zhì)，以實(shí)現(xiàn)廢水的深度凈化。活性炭等疏松多孔的材料多為吸附法的主要應(yīng)用物質(zhì)，其特有的結(jié)構(gòu)能夠吸附水中的雜質(zhì)，實(shí)現(xiàn)去除水中污染物質(zhì)、吸附異味的作用。通過離心力的作用，可以讓污水中的雜質(zhì)分離出來。但是，結(jié)合物理法的處理原理，以上方法只能處理污染程度較輕的廢水，由于化工行業(yè)所產(chǎn)生的污水的污染程度較重，因此需要配合化學(xué)方法才能保證污水得到有效處理[5-9]。

2.2 化學(xué)法處理

化學(xué)處理方法是最為主要的化工廢水處理方法，當(dāng)前主要的化學(xué)處理方法為沉淀劑法、超臨界水氧化法以及催化氧化法。其中沉淀劑法主要通過溶于水的化學(xué)試劑和廢水中部分離子結(jié)合起來形成沉淀，沉淀形成后從水中析出，然后通過基本的過濾方法將其濾除，實(shí)現(xiàn)對廢水的凈化。超臨界水氧化法主要是利用水溫的變化引起水體中的化學(xué)反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)對雜質(zhì)的祛除。其具體方法就是當(dāng)廢水的溫度上升到臨界值的時(shí)候，水的傳遞性逐漸增強(qiáng)，自身有機(jī)物與氣體以及水三者形成互相溶解的介質(zhì)，因而實(shí)現(xiàn)了對廢水中雜質(zhì)的溶解，達(dá)到了凈化廢水的目的。催化氧化法則是利用化學(xué)催化劑和氧化劑來實(shí)現(xiàn)對水體中有害物質(zhì)的氧化分解，從而降低廢水的有害性[10-12]。通過此方法能夠?qū)崿F(xiàn)高效的廢水處理，是當(dāng)前最為熱門的廢水處理技術(shù)。通過以上的化學(xué)方法能夠消除廢水的危害性，減小其對環(huán)境的破壞，從而使化工生產(chǎn)向環(huán)境友好型發(fā)展。

3 化學(xué)工業(yè)廢氣處理方法概述

3.1 活性炭處理方法

活性炭是一種很好的吸附劑，其構(gòu)造疏松多孔，能夠?qū)ξ廴練怏w實(shí)現(xiàn)吸附功能，從而減少污染氣體向外界逸散。但是對于較大量的污染氣體的處理則是其應(yīng)用的瓶頸，因?yàn)榛钚蕴勘旧淼男再|(zhì)，導(dǎo)致其吸附能力有限，容易出現(xiàn)飽和的情況，對于大量氣體的吸附，其吸附效率低，見效慢，而且使用量大，導(dǎo)致應(yīng)用成本較高。此外其形成的混合體容易對環(huán)境造成二次污染，因此對于化工生產(chǎn)產(chǎn)生的氣體，要根據(jù)產(chǎn)生量的大小來判斷是否選取該方法，從而能夠?qū)⑻幚沓杀究刂圃诤侠淼姆秶鷥?nèi)，這樣不僅能夠減少對環(huán)境的污染，同時(shí)也能夠有效地控制處理成本，大大促進(jìn)了化工工業(yè)的發(fā)展[13]。

3.2 UV光解處理方法

相比其他技術(shù)來說，UV光解處理方法的科技含量較高。UV光是紫外光的一種，一般將該紫外光的波段控制在170～180 nm，這個(gè)波段范圍的紫外光能夠有效去除廢氣中的污染物質(zhì)，其原理主要是在紫外光的作用下將廢氣中污染物質(zhì)的化學(xué)鍵破壞，并通過化學(xué)反應(yīng)等方式讓污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化為碳水化合物等無害物質(zhì)。這種技術(shù)效率相對較高，破壞化學(xué)鍵能夠在一秒內(nèi)完成。在氣體濃度較高的情況下，UV光解處理方法的處理效率會出現(xiàn)明顯下降，但是一般情況下說其處理效率相對較高。然而，這種工藝的運(yùn)行成本較高，所以相關(guān)企業(yè)需要結(jié)合生產(chǎn)工藝以及實(shí)際情況來確定處理方法[14]。

3.3 燃燒法處理方法

在化工工業(yè)中，燃燒法是十分常用的處理工藝。其中，催化燃燒和蓄熱燃燒是燃燒法常見的兩種類型。在應(yīng)用蓄熱燃燒法的過程中，我們需要將廢氣通入燃燒室內(nèi)進(jìn)行燃燒，這種處理方法是最為直接的處理方法之一，并且其處理效率也相對較高，在家具制造業(yè)、涂裝行業(yè)、化工等行業(yè)中有著廣泛應(yīng)用。催化劑是催化燃燒法中常用的物質(zhì)，燃燒過程也在催化劑的作用下才得以完成，因此可以在溫度相對較低的環(huán)境下進(jìn)行燃燒，在保證凈化率的同時(shí)可以降低能耗，這種方法多應(yīng)用在廢氣濃度較高的場合[15]。

4 結(jié)論

綜上所述，化工行業(yè)的發(fā)展對生態(tài)環(huán)境已經(jīng)產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響，因此調(diào)節(jié)環(huán)保與化工行業(yè)之間的發(fā)展關(guān)系已經(jīng)成為促進(jìn)我國行業(yè)發(fā)展的重要舉措。目前，在化工生產(chǎn)工藝中，我們可以通過采取物理方法以及化學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)廢水、廢氣的有效處理。在實(shí)際應(yīng)用中，一般需要結(jié)合兩種或更多的工藝對廢水、廢氣進(jìn)行處理?；诖?，我們意識到研究出更為簡潔、有效的處理工藝，將對化工行業(yè)的發(fā)展以及環(huán)境保護(hù)工作的開展有著重要的意義。