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摘要:近年来,化学工业的加快了发展,给环境带来的危害日益明显,相关统计数据表明,化工行业废水污染源是我国目前的主要染染源。很多企业缺少有效的处理措施进行处理,这类废水的处理技术缺乏,运行费用高是目前的主要问题。我国现阶段化学工业环境保护技术领域首要解决的难题就是对生物毒性大、污染物含量高的化工废水进行处理。
关键词:化工企业;生产废水;处理;控制方法
引言
随着我国经济的快速发展,化工产品充斥着人们的生活。人们生活离不开化工产品,虽说化工产品在很大程度上丰富了生活,但化工产品也在一定程度上对人们的身体健康以及环境保护带来了很大的危害,而这些危害主要来源就是精细化工企业生产所产生的化工废水。化工生产过程中会产生大量的废水,废水的成分比较复杂,有毒有害的物质较多,化学污染物含量也很高,更令人担忧的是,目前并没有很好的方法来降解这些污染物。所以,目前最主要的任务就是要全面分析化工的废水控制问题以及废水处理的相关技术。
1 我国化工废水污染特征及行业特点
1.1 有机污染物浓度高
化工行业主要生产工段的工艺出水COD浓度一般在数万PPM以上,其中含有大量的生产原料、中间体、产品及副产物等,污染物成份复杂,较大的生物毒性,采用常规的方法难以确保出水水质达标。
1.2 水质稳定性能差
化工行业特别是精细化工企业的生产存在产品种类多,生产以间歇性生产为主,由于工人在操作过程中无法确保所有操作和反应条件都完成一样,使排放的废水水质有一定的波动,造成后续污水处理困难,对处理系统冲击大,系统无法运行。
1.3 废水中含盐量较高
由于化工生产过程中有大量的酸碱参与反应,排放的废水中无机盐含量也比较高,大量无机盐的存在,也抑制生化系统微生物菌种活性,使处理效果一降。
2 化工企业生产废水的处理和控制方法
2.1 物理化学工艺
2.1.1 高级化学氧化
化学氧化的处理过程是将较为复杂且难以降解的有机物进行氧化,在氧化剂的作用下,降解成简单的物质。但是在氧化剂的缺点却日益明显:不足的氧化能力和选择性氧化。高级化学氧化很好地克服了这些缺点,它是通过光、电、声等高级氧化过程,产生出来氧化性能更强的物质。比如对含甲基丙烯酸甲酯(MMA)的半导体废水的处理主要是分别通过O3和O3/UV工艺来实现。后者工艺能够矿化MMA和中间氧化产物。
2.1.2 微电解技术
对于高浓度盐和有机物的难降解废水的预处理,常常使用微电解技术,这种技术对固体废物进行了有效地利用,它是利用了金属腐蚀原电池的原理,微小原电池在铁屑表面被构成了,污染物的电化学转化在电击伤得以实现,具有消毒作用的?OH和活性氯也会在电解的过程之中产生出来。
2.1.3 吸附分离技术
大孔树脂吸附技术是上世纪七十年代发展起来的新工艺,简单讲,就是将废水通过大孔树脂,吸附其中的污染物成分,树脂再经洗脱再生,重复使用。该技术目前在废水处理中广泛应有。
2.2 化学方法
2.2.1 氧化法
(1)臭氧氧化法。臭氧是一种强氧化剂,它与污染物反应得到活泼的羟基自由基。该羟基自由基可引发链反应,使许多大分子有机污染物降解为小分子物质和无机物,破坏有害化学物质。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆臭氧氧化反应能力强,速度快,无二次污染,操作管理方便。主要用于处理染料废水和印染废水的色度及难降解有机物,臭氧对亲水性染料的脱色速度快、效果好;对疏水性染料的脱色速度慢、效果差,且臭氧消耗量大。臭氧氧化法存在的问题是投资高、电耗大、处理成本较高。(2)光催化氧化法。光催化氧化法将光辐射和O3、H2O2等氧化剂结合起来治理污水,即在投加氧化剂的同时,伴以紫外光照射,其效率大大高于单一氧化法。其中,紫外线的作用是:促进污染物分解,加快臭氧氧化速度,缩短反应时间。该法由于催化氧化不完全,不能完全产生CO2,易造成二次污染。而且光催化剂氧化具有局限性,只适用于含有芳香化合物和不饱和有机物的石油化工废水。因此需要根据不同类型的废水选择不同的氧化处理手段,才能高效的完成废水处理。
2.2.2 超声氧化法
超声降解有机物的机理是在超声波(频率一般为2×104~5×108Hz)作用下液体发生声空化,产生空化泡,空化泡崩溃的瞬间,在空化泡内及周围极小空间范围内产生高温(1900~5200K)和高压(5×107Pa),并伴有强烈的冲击波和时速高达400km/s的射流,这使泡内水蒸气发生热分解反应,产生具有强氧化能力的自由基,易挥发有机物形成蒸汽直接热分解,而难挥发的有机物在空化泡气液界面上或在本体溶液中与空化产生的自由基发生氧化反应得到降解。超声波法具有反应条件温和,设备简单,易操作,无二次污染,速度快,适用范围广,潜力大等特点,但超声氧化法存在不易放大,能耗较高,超声能量转化率及利用率低,处理量小,处理费用高等问题。化学方法对废水处理具有操作时间短,处理效果较好的优点,但存在投资大,能耗高、技术较为复杂的问题。
2.3 生物处理法
废水的生物处理法是指在一定的人工技术措施条件下,利用微生物的新陈代谢作用,将废水中的有机污染物一部分转化为微生物细胞物质,另一部分转化分解为简单的小分子有机物或无机物,从而达到净化废水水质、消除其对环境的污染和危害的目的。目前国内外生物处理法应用比较广泛,常见的方法有间歇式活性污泥法(SBR)、A/O生化处理系统、曝气生物滤池等。生物法是利用微生物降解作用进行水处理的一种效率高、成本低的废水处理方法,但是它对处理的水质要求比较高,故一般与其他预处理技术联合使用。
2.4 深处理工艺
对废水中的漂浮物、油脂物进行处理之后,其废水中其他的有害物质依旧存在,其处理难度也将大大提升。因此二级废水除污也很关键,主要是其废水含有物质较为复杂,不能精确处理,甚至可能增加废水中的有害物质,因此必须重视二级处理。二级废水中含有的一些富养元素,如果不能进行科学处理,排放到湖水中去,可能造成水中植物疯长,进而影响水中其他生物的生活环境,因此对这些富养元素进行深处理很有必要。利用活性炭的特性,对废水进行深处理也被众多工厂所推崇,因为这种方式不会增加废水的富养元素与有害物质,却能起到提升水质的作用。
结束语
总而言之,工业化进程的加快,使得化工污染问题得到关注。通过对化工废水的处理,不仅提升了污水治理工艺,降低污水对环境危害,也提升了社会经济效益。进行废水处理势在必行,而只有拥有完善的废水治理体系与先进的废水治理技术,才能保证废水治理的效果。
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论文作者:胡少琴1,李永峰2,谢显春3
论文发表刊物:《防护工程》2017年第33期
论文发表时间:2018/3/23
标签:废水论文; 污染物论文; 有机物论文; 化工论文; 技术论文; 臭氧论文; 废水处理论文; 《防护工程》2017年第33期论文;