彭積都
福建榕信水務(wù)環(huán)境產(chǎn)業(yè)有限公司,中國·福建 福州 350008
隨著中國化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度的不斷加快,中國水環(huán)境污染問題不斷加劇,為了解決有機化工廢水的污染問題,除了要嚴格地管控有機廢水的排放外,還應(yīng)采取有針對性的處理技術(shù),降低有機化工廢水對中國水環(huán)境的危害,對促進中國化工行業(yè)發(fā)展也可起到重要作用。因此,面對發(fā)展規(guī)模不斷擴大的化工產(chǎn)業(yè),為了解決有機化工廢水的污染問題,下文就有機化工廢水處理提出自己一些簡單看法,以供參考。
所謂有機化工廢水,指的是在化工生產(chǎn)過程中,所排放出含有程度不等有機物的廢水,導(dǎo)致中國水環(huán)境質(zhì)量下降,對中國水環(huán)境健康發(fā)展造成不小的影響。在化工廢水中,有機物的含量超過國家排放標準要求,并且有大量的硫化物在化工廢水中存在,不僅會增加有機化工廢水的毒性,而且也加大了污水處理難度,如果有機化工廢水處理不當,甚至?xí)θ藗兊纳眢w健康造成影響。此外,有機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)致廢水處理難度進一步加大。在有機化工廢水中,水中的污染物質(zhì)呈現(xiàn)出強酸性、強堿性的特征,從而使得廢水不易得到有效的處理,并且會提升廢水的酸堿度,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,如果將有機化工廢水未加處理而直接排放到外部環(huán)境中,將會引發(fā)嚴重污染問題[1]。因此,為了提升水環(huán)境質(zhì)量,必須在明確有機化工廢水危害的基礎(chǔ)上,對廢水進行有針對性的處理。
對于水環(huán)境而言,中國肆意的經(jīng)濟發(fā)展,導(dǎo)致中國水環(huán)境進一步惡化。隨著中國化工產(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)境污染問題日益嚴重?;び袡C廢水的危害可體現(xiàn)在以下幾方面,即:①有機化工廢水的排入,導(dǎo)致水環(huán)境中的氧氣會在降解有機物的過程中不斷消耗,導(dǎo)致水體缺氧問題出現(xiàn)。一旦水中的氧氣不斷消耗,將會導(dǎo)致水中的動物、植物得不到氧氣補充,從而引發(fā)死亡,致使水質(zhì)下降,甚至?xí)l(fā)惡臭。②由于有機化工廢水的排入,外部水環(huán)境會變得十分污濁,加之散發(fā)陣陣惡臭,從而會對民眾的感官產(chǎn)生影響。③研究表明,大量有毒的物質(zhì)集中在有機化工廢水當中,如果在水體、土體中長期積累,勢必會在未來影響民眾的身體健康。
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)對廢水中的污染物進行吸附,提升廢水的處理質(zhì)量。常見的吸附劑有樹脂、活性炭等,例如,在廢水中加入活性炭后,可將部分有機污染物吸附到活性炭表面,從而使有機化工廢水得到凈化。當使用樹脂作為吸附材料時,CODCr 的去除率可達到80%以上[2]。此外,使用一定量的NaOH 對樹脂進行處理,可使樹脂的吸附功能得到恢復(fù),并再次在有機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,隨著吸附劑使用時間的延長,其將會達到飽和狀態(tài),從而會對后期處理結(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)用萃取法過程中,處理人員要針對有機化工廢水的特點,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,實現(xiàn)污染物質(zhì)的有效分離,從而達到處理廢水的目的。在處理有機化工廢水時,可將萃取劑加入廢水中,利用萃取劑難溶于水的特點,將有機物質(zhì)溶解到萃取劑中,實現(xiàn)有機物與水的分離[3]。中國科研人員將一定比例的煤油、乙苯等物質(zhì)進行混合,從而合成出用于處理含羧酸有機化工廢水的萃取劑。研究表明,在實施三次萃取作業(yè)后,中國科研人員研發(fā)出的萃取劑可以將96%以上的有機物質(zhì)從水中去除出去。此外,如有機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。在處理有機化工廢水過程中,可通過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,廢水中的有機物可以有選擇性地通過薄膜,從而起到將有機物去除徹底的效果。超濾法的應(yīng)用,可以降低有機物質(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;缺點則是會因為結(jié)垢問題而導(dǎo)致去除效率下降,影響了膜分離技術(shù)的應(yīng)用效果。
①濕法氧化法。將有機化工廢水放置在高溫、高壓環(huán)境中,將氧化劑放入廢水中,其中的大分子有機物會與氧化劑發(fā)生氧化還原反應(yīng),從而將大分子有機物分解成小分子或無機物,從而實現(xiàn)有機化工廢水的處理。濕法氧化法的應(yīng)用,不僅會縮短處理時間,而且有機物的處理效果更顯著,避免二次污染問題的出現(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,大分子有機物會轉(zhuǎn)化為小分子物質(zhì),小分子物質(zhì)的污染嚴重性大大降低[4]。催化劑的使用可針對有機化工廢水的特征進行選取,常見的催化劑有Cu、Fe、Ni 等。例如,將有機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)點則是可以滿足絕大部分有機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,有機化工廢水中的有機物會在超臨界水中與氧氣發(fā)生反應(yīng),實現(xiàn)重組有機物結(jié)構(gòu)的目的。在重組有機物結(jié)構(gòu)后,其中的大分子會得到分解,從而起到降低有機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,在實驗室條件下,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。臭氧氧化法不會產(chǎn)生二次污染,而且氧化、殺菌能力更加出眾;缺點則是對溶液的pH 值以及處理時間有比較高的要求。光催化氧化法具有更快的處理速度,在處理ABS 有機廢水時有著不錯的應(yīng)用效果;缺點則是處理成本高,并且對廢水顏色也有一定要求。
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,實現(xiàn)對有機廢物的高效分解,降低有機廢物對水環(huán)境的影響[6]。相關(guān)研究表明,生物處理法對CODCr 的去除率可以達到90%以上,確保廢水排放符合國家標準要求。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,處理流程簡單。生物處理法的弊端則是對水環(huán)境的pH 值以及溫度等有嚴格要求,CODCr 的去除率尚有待提升。
為了提升有機化工廢水的處理效果,不僅要對廢水中的有機物組成進行分析,而且也要根據(jù)分析結(jié)果采取有針對性的處理技術(shù)。研究人員要在當前有機化工廢水處理技術(shù)的基礎(chǔ)上,使用現(xiàn)代化的處理手段,提升有機化工廢水的處理效果。例如,針對有機化工廢水的特點,將多種處理手段進行聯(lián)合使用,使不同處理技術(shù)的優(yōu)點與缺點形成互補,從而實現(xiàn)提升有機化工廢水處理效果的目的。最后,隨著中國全社會環(huán)境保護意識的增強,為了使化工經(jīng)濟與中國環(huán)境相互協(xié)調(diào)、綠色發(fā)展,還應(yīng)積極開發(fā)出綠色有機化工廢水處理技術(shù),降低廢水處理技術(shù)的能耗,避免處理過程中產(chǎn)生二次污染,這無疑將是未來有機化工廢水處理技術(shù)的重要發(fā)展方向。
當前,中國化工行業(yè)的發(fā)展十分迅速,為了促進中國經(jīng)濟發(fā)展以及滿足社會對于化工產(chǎn)品的需求,中國還將在未來在化工產(chǎn)業(yè)投入更多建設(shè)資金,進一步擴大中國化工產(chǎn)業(yè)的規(guī)模。因此,面對日益嚴峻的水環(huán)境污染問題,必須開發(fā)出合適的廢水處理技術(shù),以此來解決日益嚴重的有機化工廢水污染問題。此外,為了使有機化工廢水處理更具針對性,還應(yīng)在開發(fā)現(xiàn)代化處理技術(shù)的同時,加大不同處理技術(shù)的融合程度,從而進一步提升中國有機化工廢水的處理質(zhì)量。相信在不久的將來,中國有機化工廢水處理技術(shù)的應(yīng)用水平勢必會再上一個臺階。