張夏平 趙嘉偉
摘 要:在具體的生產(chǎn)實(shí)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(jī)廢水(COD一般達(dá)4000mg/L,部分高達(dá)幾萬乃至幾十萬mg/L,時(shí)常含有單體、中間體、芳香族化合物、雜環(huán)化合物、有毒有機(jī)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(shù),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(jī)廢水處理技術(shù)進(jìn)行簡要分析。
關(guān)鍵詞:化工合成;高濃度;有機(jī)廢水;處理技術(shù)
1 化工合成中高濃度有機(jī)廢水的主要特點(diǎn)
①高濃度廢水中含有大量有機(jī)物質(zhì),如碳水化合物、蛋白質(zhì)等,如果不對這些有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行及時(shí)處理,就會形成有機(jī)污染。高濃度有機(jī)廢水中的有機(jī)污染物濃度很高,含有的化學(xué)需氧量非常高,超過了2000mg/L甚至更多;②高濃度有機(jī)廢水中含有的成分復(fù)雜,不易進(jìn)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(jī)廢水中含有的酸堿度十分高,腐蝕性很強(qiáng),因此一旦排出到環(huán)境中,首先直接就會對地表進(jìn)行腐蝕侵蝕。另外,高濃度有機(jī)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(shù)
化工高濃度有機(jī)廢水使用的厭氧生物技術(shù)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(yīng)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(shí)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(yīng)器,它能夠?yàn)榛钚晕勰嗵峁┓磻?yīng)的條件。該工藝旨在對高濃度廢水中的有關(guān)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(shí),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(jī)廢水的處理對COD以及BOD5的處理效率可達(dá)到60-80%左右。其次,IC反應(yīng)器處理工藝,該反應(yīng)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(yīng)器的科學(xué)操作可滿足國家的排污標(biāo)準(zhǔn)。另外,還可借助IC反應(yīng)器設(shè)施實(shí)現(xiàn)硫酸鹽近九成的處理效果。最后,UBFT工藝技術(shù),是一種復(fù)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(gè)系統(tǒng)設(shè)備占地面積小,投資費(fèi)用不高,處理效率略低于IC反應(yīng)器。
3 厭氧-好氧技術(shù)
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(jī)物和懸浮物,減小與之組合的好氧工藝有機(jī)負(fù)荷,降低好氧污泥產(chǎn)量,減小整個(gè)工藝的反應(yīng)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(fù)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(shí)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(jī)物厭氧處理過程的進(jìn)行。組合工藝對化工高濃度有機(jī)廢水的處理效率更高。實(shí)踐證明,厭氧-好氧工藝的作用下,化工高濃度有機(jī)廢水能夠逐漸達(dá)到國家的一級排放標(biāo)準(zhǔn)。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(jìn)水COD值控制在3700~7200mg/L之間時(shí),保證對廢水去除率70%以上,同時(shí)所得到的效果比前者單用一種技術(shù)而言,上升了15%。同時(shí),這項(xiàng)技術(shù)對氨氮的去除也有一定的貢獻(xiàn)。目前,也是應(yīng)用最經(jīng)濟(jì)、最廣泛的處理技術(shù)。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(xué)處理技術(shù)
經(jīng)過實(shí)踐可知,電化學(xué)處理的技術(shù)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(yù)處理,然而就當(dāng)下的發(fā)展而言電解技術(shù)較為理想化。目前的電解技術(shù)已經(jīng)有了長足的發(fā)展。事實(shí)上,借助電解技術(shù)處理廢水的有效措施,需要使酸堿值3至4。經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)可知,電解時(shí)長控制在45分鐘左右,會使得氨氮以及COD充分反應(yīng)而達(dá)到理想化的效果。若是酸堿值為4,電解時(shí)長為60分鐘時(shí),確保0.1%的體積分?jǐn)?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(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。其次,就電凝聚電氣浮的途經(jīng)而言。反應(yīng)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(shí)候同樣需要合理控制其反應(yīng)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(shí)間四分鐘即可實(shí)現(xiàn)百分之九十五的脫色率。實(shí)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(jī)廢水作為一項(xiàng)很有發(fā)展前景的技術(shù)被研究、開發(fā)。
5 結(jié)束語
綜上所述,隨著國家經(jīng)濟(jì)水平的提升,工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展,各種化工合成產(chǎn)生的高濃度有機(jī)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(jī)廢水的處理事宜,促進(jìn)我國化學(xué)合成工業(yè)化的可持續(xù)發(fā)展。除研究、發(fā)展經(jīng)濟(jì)的生物處理技術(shù),發(fā)展多種技術(shù)聯(lián)合處理技術(shù),還應(yīng)發(fā)展高效、節(jié)能、清潔的新型技術(shù)。
參考文獻(xiàn):
[1]胡舜承,朱玲.化工合成中高濃度有機(jī)廢水處理技術(shù)分析[J].化工管理,2017(05).