文_周舜 陸宜杰 胡曼曼

1 淮北市環(huán)境監(jiān)察支隊 2 安徽瑞賽生化科技有限公司

在生化醫(yī)農(nóng)藥等生產(chǎn)中，工業(yè)有機廢水濃度高、成分復雜，其處理一直是行業(yè)的技術難題，不僅給環(huán)境帶來嚴重污染，也構成相關行業(yè)發(fā)展的瓶頸。目前，工業(yè)有機廢水的處理方法主要有物化處理法和生物處理法。物化處理法主要有光化學絮凝法、氧化-吸附法、焚燒法、萃取法、濕式催化氧化法、電化學法和膜外分離法等。生物處理法是利用微生物的代謝作用來分解、轉(zhuǎn)化水中的有毒有害化學物質(zhì)和其他各種超標組分的生物技術。

另外，采用組合為主的工藝技術在工業(yè)有機廢水處理方面取得了良好的成果。金虎等研究了搖動床生物膜反應器和活性污泥法組合處理高濃度有機廢水，出水COD平均去除率基本保持在95%以上。張曉娟等采用酯化反應-共沸精餾組合法處理環(huán)己醇、環(huán)己酮生產(chǎn)裝置產(chǎn)生的甲酸廢水中的COD，并從中回收甲酸正丁酯或甲酸異戊酯，回收純度分別為95%和96%，COD去除率達到96%以上。王理想等所研制的共沸-水蒸汽蒸餾處理有機廢水的方法，通過加入助沸劑和水蒸汽直接加熱，使廢水中的有機物與水形成氣體共沸物，再經(jīng)冷凝使有機物與水分離，達到廢水處理的目的。馬明超等研究復雜超高濃度有機廢水處理方法，可以處理成分復雜的超高濃度有機廢水，并在工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)中得到了應用。本文采用“萃取+共沸-水蒸汽精餾+改性活性污泥法+芬頓氧化”的系統(tǒng)技術深度處理工業(yè)有機廢水，將有機污染物取出再利用，實現(xiàn)有機廢水經(jīng)深度處理再利用。

1 實驗部分

1.1 廢水的水質(zhì)

試驗中使用實際工業(yè)產(chǎn)品2-（4-溴甲基苯基）丙溴、5-羥甲基糠醛、1,3-二羥基丙酮、擬除蟲菊酯、2-氨基-2-苯基丁酸和阿米酸等幾十種工業(yè)有機廢水作為處理對象，經(jīng)系統(tǒng)深度處理，部分工業(yè)有機廢水處理前后的水質(zhì)情況如表1所示。

表1 工業(yè)有機廢水處理前后的水質(zhì)情況

1.2 工業(yè)有機廢水的深度處理過程

“萃取+共沸-水蒸汽精餾+改性活性污泥法+芬頓氧化”系統(tǒng)新技術處理工業(yè)有機廢水是采用甲苯、二甲苯和二氯乙烷等有機萃取劑，通過萃取，將有機廢水中不能形成共沸的有機物萃取出來；向有機廢水或經(jīng)過萃取后的廢水，加入共沸劑，通入直接飽和水蒸汽，使沸水中的有機物和水形成共沸氣體而逸出，再經(jīng)冷凝得到液體，分離和采出有機物再利用；通過臭氧氧化、高溫和酸性等化學改性，添加活性炭、磁粉和靜電處理等物理改性，添加特異性菌種和改變營養(yǎng)條件等生物改性，使活性污泥細菌種群中的目標菌改變成為優(yōu)勢菌，從而實現(xiàn)去除目的污染物的預期；在上述處理后的有機廢水中，加入亞鐵離子或高氯酸等催化劑，同時加入雙氧水氧化菌類等剩余物，實現(xiàn)廢水深度處理的目的。工業(yè)有機廢水深度系統(tǒng)技術處理過程原理邏輯圖見圖1。

圖1 工業(yè)有機廢水深度處理技術原理理邏輯圖

實驗中，按照上述技術原理搭建了水處理裝置，取實際工業(yè)有機廢水投入裝置進行處理試驗，部分廢水的處理后水質(zhì)列入表1中。因此，“萃取+共沸-水蒸汽精餾+改性活性污泥法+芬頓氧化”系統(tǒng)新技術是對傳統(tǒng)污水處理技術的顛覆，具有投資少、易操作、效果穩(wěn)定和可推廣等特性，解決了一直困擾相關行業(yè)廢水處理的技術難題，可帶來廣泛的經(jīng)濟、環(huán)境和社會效益。

2 結果與討論

2.1 技術方案的研究

采用“萃取+共沸-水蒸汽精餾+改性活性污泥法+芬頓氧化”構成工業(yè)有機廢水深度處理系統(tǒng)技術。用于化工產(chǎn)品生產(chǎn)、醫(yī)藥和農(nóng)藥合成、生物產(chǎn)品制備、材料合成、制膠、制革、塑料合成和其它相關產(chǎn)業(yè)有機廢水的深度處理。經(jīng)深度處理后的廢水，可以作為生產(chǎn)工藝中的一般水使用，實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)廢水的零排放目標。

2.1.1 萃取技術

采用甲苯、二甲苯、二氯乙烷、氯苯、乙酸丁酯、己烷和石油醚等有機萃取劑。通過萃取，將有機廢水中不能形成共沸的有機污染物萃取出來。根據(jù)有機廢水中所含污染物的成分，選取適應的萃取劑，通過萃取操作，將所含有機物萃取到萃取劑中，形成萃取混合物。再經(jīng)精餾萃取混合物回收萃取劑重復利用，并獲得被萃取的物質(zhì)，可作為有機原料再利用。

2.1.2 共沸-水蒸汽精餾技術

將工業(yè)有機廢水或經(jīng)過萃取后的廢水，泵入共沸釜中，加入硫酸、純堿或燒堿等共沸劑，通入直接飽和水蒸汽，使沸水中的有機物和水形成共沸氣體而逸出。在熱交換器中，經(jīng)冷凝成為液體并分層，分離和采出有機物重復利用，實現(xiàn)從廢水中去除有機物的目的。

2.1.3 改性活性污泥處理技術

通過臭氧氧化、高溫和酸性等化學改性；添加活性炭、磁粉和靜電處理等物理改性；添加特異性菌種和改變營養(yǎng)條件等生物改性，使活性污泥細菌種群中目標菌成為優(yōu)勢菌，從而實現(xiàn)去除目的污染物的預期。

2.1.4 芬頓氧化技術

在有機廢水中，加入亞鐵離子或高氯酸等催化劑，同時加入雙氧水氧化硝基苯、萘類等惰性有機物及去除剩余微生物等，實現(xiàn)廢水深度處理的目的。

2.2 實施效果與技術推廣

該工業(yè)有機廢水深度處理系統(tǒng)新技術“萃取+共沸-水蒸汽精餾+改性活性污泥法+芬頓氧化”，解決了一直困擾生物制藥、精細化工和材料等行業(yè)的工業(yè)有機廢水處理技術難題。經(jīng)小試、中試和工業(yè)化等系列研究，獲得了成熟的工藝路線、設備裝置體系和系列技術參數(shù)。研究成果已申請中國發(fā)明專利6件，其中已授權5件，待授權1件，發(fā)表學術論文3篇。研究的關鍵技術在數(shù)十家企業(yè)推廣應用，都達到了工業(yè)有機廢水深度處理的預期，帶來了很好的經(jīng)濟、環(huán)境和社會效益。

3 結語

通過系統(tǒng)研究與技術攻關，形成了“萃取+共沸-水蒸汽精餾+改性活性污泥法+芬頓氧化”的系統(tǒng)新技術，解決了工業(yè)有機廢水深度處理的技術難題。該系統(tǒng)新技術已推廣應用數(shù)十家生產(chǎn)企業(yè)，使用這些企業(yè)的工業(yè)有機廢水得到深度處理而回用，實現(xiàn)預期的處理效果和很好的經(jīng)濟效益，解決了企業(yè)發(fā)展的瓶頸問題。該方法具有處理效果好、易操作、經(jīng)濟實用和可推廣等特點。