彭麗雅 鎖琛

【摘 要】考慮到廢水處理及回用對(duì)保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源有著重大意義，本文在化驗(yàn)室進(jìn)行了用不同方法對(duì)廢水樣品進(jìn)行處理的試驗(yàn)，通過測(cè)定廢水樣品處理前后的化學(xué)需氧量來選擇較為有效的廢水處理方法，重點(diǎn)研究了活性炭吸附處理廢水樣品技術(shù)對(duì)水樣中化學(xué)需氧量及甲醇的去除效果。

【關(guān)鍵詞】化工廢水；污水處理；活性炭處理

我國(guó)不僅水資源短缺，而且還伴隨著日益嚴(yán)重的水環(huán)境污染問題之一。石油化工生產(chǎn)耗水量大，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水量也很大，既浪費(fèi)資源又污染環(huán)境，給水體造成極大的危害。為緩解水資源的供需矛盾，迫切需要研究開發(fā)經(jīng)濟(jì)、高效及方便可行的廢水處理與回用新技術(shù)，新工藝。以便對(duì)石油化工廢水進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放或回用，同時(shí)回收有用物質(zhì)，節(jié)約資源。

一、關(guān)于水體污染的概述

所謂水污染是指排入水體的污染物超過了該物質(zhì)在水體中的本底含量和水體的自凈能力，破壞了水體原有用途的程度。工業(yè)廢水是水體的最主要污染源，它量大面廣，由于受產(chǎn)品、原料、藥劑、工藝流程、設(shè)備構(gòu)造、操作條件等多因素的綜合影響，所含的污染物質(zhì)成分多，組成極為復(fù)雜，毒性大，處理也比較困難而且，不同時(shí)間水質(zhì)也有很大差異。工業(yè)污染源是目前造成水體污染的主要來源和環(huán)保的主要防治對(duì)象，在工業(yè)生產(chǎn)過程中排出的廢水、污水、廢液等統(tǒng)稱工業(yè)廢水。廢水主要指工業(yè)用冷卻水污水指與產(chǎn)品直接接觸、受污染較重的排水廢液指在生產(chǎn)工藝中流出的廢液。合成氨排污工業(yè)廢水，主要是氮肥生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水。氮肥生產(chǎn)大多數(shù)以氨為原料，氨的制取采用合成的方法，即由氫氣和氮?dú)庠诟邷馗邏汉痛呋瘎┳饔孟潞铣傻摹５獨(dú)浠旌蠚庥擅夯蚴?、空氣制得，有大量冷卻水及脫硫廢水，含有懸浮物、鹽、二氧化硫、硫化氫等。

二、化工廢水處理方法

（一）傳統(tǒng)廢水處理方法

廢水處理的目的就是用各種方法將廢水中的污染物質(zhì)分離出來，或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，從而使廢水得到凈化。

廢水的處理方法基本上可分為物化法和生化法兩大類。物化法可進(jìn)一步分為物理法、化學(xué)法和物理化學(xué)法。生化法具體可分為好氧生物法和厭氧生物法。

根據(jù)廢水的處理程度，通?？煞譃槿?jí)。

一級(jí)處理，又叫預(yù)處理，主要是去除廢水中的懸浮固體、膠體、油類揮發(fā)性物質(zhì)或進(jìn)行值調(diào)整，通常采用物化法處理，使廢水初步凈化，對(duì)二級(jí)處理創(chuàng)造適宜的條件。

二級(jí)處理，又叫基本處理，通常采用生化法，主要是去除廢水中溶解性和膠態(tài)有機(jī)污染物，它是化工廢水處理的主要步驟。

三級(jí)處理，又叫深度處理，主要是去除廢水中難降解的有機(jī)物、溶解的無機(jī)物、含氮磷的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等。一般采用化學(xué)物理法處理，使處理后的廢水達(dá)到重復(fù)利用的要求，排放的廢水不會(huì)產(chǎn)生富營(yíng)養(yǎng)化作用。

廢水處理的工藝流程，可以由各種單元處理方法組合而成，并有多種不同的組合形式。隨著處理程度的提高，治理費(fèi)用也隨之大大提高。所以治理廢水應(yīng)注意環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，所以采用的技術(shù)和流程應(yīng)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)、合理。

（二）污水處理新技術(shù)

1、爐渣吸附

爐渣是電廠鍋爐、各種工業(yè)及民用鍋爐，爐窯燃燒煤炭后排出的固體廢棄物。由于煤炭在燃燒過程中進(jìn)入大量空氣，冷卻后又逃逸，導(dǎo)致生成的爐渣形成多孔結(jié)構(gòu)。爐渣中含有的多種堿性氧化物，在與工業(yè)廢水接觸后能溶出部分堿性物，因而對(duì)工業(yè)廢水中的有機(jī)物、重金屬、懸浮物具有一定的吸附、過濾、中和及絮凝作用。爐渣去除工業(yè)廢水中污染物的過程較復(fù)雜，與其物理結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分，廢水性質(zhì)等因素有關(guān)。根據(jù)目前的有關(guān)資料，爐渣處理廢水的主要機(jī)理為吸附、中和及絮凝沉降作用。

第一，吸附過濾作用。

爐渣具有多孔結(jié)構(gòu)，孔隙率達(dá)50%-60%，比表面積較大，表面能高，爐渣中含有的殘?zhí)窟_(dá)10%-30%，這些殘?zhí)烤哂谢钚蕴康男再|(zhì)，因此爐渣對(duì)工業(yè)廢水中的有機(jī)物、重金屬、懸浮物具有較強(qiáng)的物理和化學(xué)吸附作用。

第二，中和作用。

爐渣中含有的CaO、MgO、Fe2O3、K2O等堿性氧化物被水浸泡后進(jìn)入廢水中，能提高廢水的堿度，可用來中和酸性廢水的酸度，這在處理酸性除塵廢水，酸性礦井廢水以及某些酸性重金屬?gòu)U水方面有較好的效果。

第三，絮凝沉降作用。

爐渣在被中性水浸泡35-65min后，被溶出的鋁達(dá)到22.5-53mg/L。鋁在水中形成的氫氧化物是良好的絮凝劑，能對(duì)廢水中有機(jī)物、重金屬、懸浮物起絮凝作用，加強(qiáng)其澄清沉降效果，此外爐渣中的部分無機(jī)粉塵對(duì)廢水也有混凝作用。爐渣是一種良好的吸附介質(zhì)，對(duì)工業(yè)廢水中的有機(jī)物，重金屬離子、懸浮物、酸性物、色度有良好的吸附和中和能力，可用于工業(yè)廢水的前處理和深度處理，并可在一定程度上代替活性炭，因而可降低工業(yè)廢水處理費(fèi)用，吸附飽和后的爐渣可進(jìn)焚燒爐焚燒，以消除二次污染。

2、粉煤灰吸附處理

吸附法因吸附材料有很寬的來源范圍、選擇性強(qiáng)以及經(jīng)濟(jì)和便于操作，對(duì)廢水處理是一種理想的方法。傳統(tǒng)的吸附處理多用活性炭或樹脂作吸附劑，效果雖然很好，但價(jià)格昂貴，材料的再生處理也很麻煩。通過大量的對(duì)比和選擇性實(shí)驗(yàn)，認(rèn)為粉煤灰和天然沸石是很好的吸附劑。粉煤灰是煤粉在高溫下燃燒后的產(chǎn)物，其形成過程與活性炭的制作過程有類似之處，具有較大的比表面積，其主要成分是SiO2、Al2O3、Fe2O3等。粉煤灰中大量活性點(diǎn)可與吸附質(zhì)發(fā)生化學(xué)吸附和物理吸附，因此粉煤灰有很強(qiáng)的吸附能力。粉煤灰對(duì)含鉻廢水、含磷廢水、含氟廢水、含酚廢水以及多種有機(jī)廢水等都有較好吸附效果。由于粉煤灰是固體廢物，處理后的粉煤灰不必再生，因此比活性炭和其他吸附材料經(jīng)濟(jì)。的去除率可高達(dá)70%。

3、活性炭吸附和其他工藝耦合處理廢水

活性炭在廢水處理方面的主要優(yōu)點(diǎn)是處理程度高、出水水質(zhì)穩(wěn)定。與其他方法配合使用可獲得質(zhì)量很高的出水水質(zhì)，甚至達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)?；钚蕴吭诃h(huán)保方面繼續(xù)發(fā)揮重要作用的同時(shí)，人們已將活性炭與儲(chǔ)氣、膜分離、化工分離、分析傳感器和生物機(jī)體聯(lián)系起來，這些研究領(lǐng)域的開發(fā)為活性炭產(chǎn)品提供了新的生命力，也為活性炭的研制提出了新的要求。活性炭的研制應(yīng)適應(yīng)于應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，所以有針對(duì)性地研制具有特殊吸附性能的活性炭成為重要的研究方向之一[1]。

近年來，電化學(xué)高級(jí)氧化技術(shù)作為一種新發(fā)展的高級(jí)氧化技術(shù)因其處理效率高、操作簡(jiǎn)便、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，引起極大關(guān)注。它通過電極反應(yīng)產(chǎn)生氧化能力很強(qiáng)的輕基自由基有效降解污染物。研究表明，當(dāng)有機(jī)污染物濃度較低時(shí)，傳質(zhì)將成為控制因素，導(dǎo)致降解過程僅發(fā)生在陽(yáng)極表面而很少在溶液主體，并且因降解中間產(chǎn)物的滯留導(dǎo)致陽(yáng)極毒化。從而降低了處理效果。另一方面，活性炭因其極強(qiáng)的吸附能力在廢水處理中獲得廣泛的應(yīng)用。但其成本高，且易吸附飽和，若不進(jìn)行再生回收不僅不經(jīng)濟(jì)還會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。常用的再生方法，如熱再生和化學(xué)法再生法等。需高溫或高壓條件，費(fèi)用高[2]。最近，電化學(xué)再生法因其了研究者的注意，在常溫常壓下其再生效率可達(dá)85%。但目前報(bào)道的電化學(xué)再生方法時(shí)間長(zhǎng)達(dá)5h，主要原因是：一、采用石墨等常規(guī)電極，不易產(chǎn)生輕基自由基等活性物種，氧化性欠強(qiáng)，導(dǎo)致再生不徹底。二、再生裝置很少考慮傳質(zhì)，導(dǎo)致再生時(shí)間長(zhǎng)[3]。

三、結(jié)論

綜上可知，采用廢水處理方法對(duì)廢水樣品進(jìn)行處理，測(cè)試處理前后廢水的值及甲醇含量，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)可得出結(jié)論活性炭吸附技術(shù)對(duì)廢水樣中的及甲醇有較好的去除效果。這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果可為設(shè)計(jì)和改進(jìn)廢水處理工藝提供參考。

【參考文獻(xiàn)】

[1]劉文昭，許高潔，董強(qiáng)，寧朋歌，李玉平.煤化工廢水中二元酚處理方法的研究進(jìn)展[J].過程工程學(xué)報(bào)，2018，18（02）：232-240.

[2]一種化工廢水處理站尾水深度處理系統(tǒng)及處理方法[J].山西化工，2017，37（01）：83.

[3]徐珊姍.探討醫(yī)藥化工廢水處理技術(shù)應(yīng)用問題及解決方法[J].化工管理，2014（15）：118.