摘要:我国水污染现象十分严重,工业废水处理达标率低。化工废水占据工业废水排放的较大部分,引进新技术对化工废水进行处理意义重大。化工废水中污染物种类繁多、水质变化大,处理困难。随着科技的发展,大量的新技术被引进到化工废水的处理中,对新兴的化工废水处理技术进行了综述,针对研发方向提出了建议。
关键词:化工废水;处理技术;探讨
1导言
我国水资源丰富,但随着经济水平的不断增长,工农业突飞猛进的发展,大量的污染物不断排入水体,使水环境质量大幅度下降,严重破坏了生态环境。据统计,我国工业废水处理率为78.9%,达标率仅为54.4%。全国约有1/3的工业废水未经处理就直接排入水体。而在工业废水中化工废水又占据了很大的部分,研究开发高效、实用的化工污水处理回用技术具有重要的现实意义。
2化工废水的特点
随着化学工业的发展,化工产品多种多样,成分复杂。化工废水即是由化工厂排出的废水。其对环境的危害及其处理措施主要取决于化工废水的特点。化工废水的特点主要表现为:
2.1水质成分复杂,污染物种类多由于化学反应过程反应不完全,水中含有各种副产物以及使用的各种辅料以及溶剂等物质,导致化工废水水质成分复杂。
2.2BOD和COD高
化工废水特别是石油化工废水,含有各种有机酸、醇、醛、酮、醚和环氧化物等,其特点是BOD和COD都较高。这种废水一经排入水体,就会在水中进一步氧化分解,从而消耗水中大量的溶解氧,直接威胁水生生物的生存。化工废水B/C较低,可生化性差,难以直接生物处理。
2.3有毒有害特征污染物多
化工废水中含有许多污染物,如氰、酚、砷、汞、镉和铅等有毒或有剧毒的物质,多环芳烃化合物等致癌物质,无机酸、碱类等刺激性、腐蚀性的物质。
3化工废水处理技术及进展
3.1物理法
物理法是通过机械或者物理作用进行分离废水中悬浮物的处理方法,主要用于去除废水中的漂浮物、悬浮固体、砂和油类等物质。普遍采用的物理法包括重力沉淀法、过滤法和气浮法。重力沉淀法是利用水中悬浮颗粒的密度和水的差别进行沉淀,在重力场的作用下进行自然沉降,从而实现固液分离的一种过程;过滤法是利用过滤层物质去除水中的不溶性杂质,主要是降低水中的悬浮物,设备主要使用过滤器和微孔管;气浮法是利用高度分散的微小气泡作为载体粘附废水中的悬浮物,形成水-气-颗粒(油滴)三相混合体系,由于密度的差异使悬浮物随气泡一起浮升到水面而实现悬浮物和水的分离。此种方法的分离对象主要是油类和疏水性细微悬浮物。物理方法的优势在于工艺过程较为简单,现场管理比较方便,但对可溶性成分的废水处理仍有很大的局限性。
3.1.1磁分离技术
作为一种新兴的废水处理技术,近几年磁分离技术越来越受到人们的关注。该技术是在废水处理过程中投加磁种和混凝剂,进而利用二者的共同作用,使反应生成的颗粒迅速聚结加大密度差,从而加速悬浮物的分离。基本原理是通过外加磁场对含有磁性物质的悬浮物吸引从而实现悬浮物和与废水的分离效果。采用磁分离技术改善了活性污泥法中的污泥沉降问题,在废水处理过程中加入磁铁(Fe3O4)粉末使由于细菌簇团效应产生的活性污泥具有磁性,从而实现磁化泥吸附在转鼓上,进而对其进行回收利用。将磁分离技术应用于炼油厂高浓度废水的处理,效果显著。
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3.1.2膜分离技术
膜分离技术是一项应用面宽,适应性强的高效分离浓缩技术,该技术是在选择透过性膜在化学位差或外力的作用下,对混合物中粒径不同的组分进行分离和提纯。成功地将纳滤膜用来提取麻黄素,经过纳滤工艺处理后废水中的COD含量接近100mg/L,此时的麻黄素溶液可以直接进行回收。研究人员采用膜生物反应器(MBR)对采油污水进行了研究,在MBR中投放粉末活性炭可提高MBR的出水水质。
3.2化学法
化学法是在废水处理时通过产生化学反应改变物质性能来处理污水中的胶体或溶解物的方法。水处理工艺经常使用的化学法有电化学氧化法、化学氧化法、化学混凝法等。由于此类水处理法处理的水质好、但水处理成本较高,因此经常在生化后的出水继续处理,用以提高产水水质。化学混凝法是通过向废水中加入化学药剂,使之发生化学反应,微小的悬浮物与胶体等污染物生成凝聚和絮凝的作用,使这些物质沉淀到底部,以达到去除效果。此方法可以成功去除细小的颗粒,并且对色度和微生物以及有机物等的去除也有较好的效果。
3.2.1化学氧化法
化学氧化是向废水中投放氧化剂如臭氧、次氯酸、氯气和空气等,氧化难降解的有机污染物,从而达到处理的目的。于秀娟等人将O-3生物活性碳工艺应用在废水处理上,在去除水中有机物的方面取得了较为理想的结果。在处理含甲基丙烯酸甲酯(MMA)的半导体废水时分别利用O3和O3/UV工艺发现O3能明显提高MMA的去除率,O3/UV工艺能完全将MMA及其中间体矿化。
3.2.2电化学氧化法
电化学氧化法是利用光、声、电、磁等一类无毒的试剂进行催化氧化反应处理废水,特别是针对生物难降解有机物特别有效,是目前水处理领域的热门研究方向。在水处理过程中制备了含Ni的纳米TiO2(锐钛矿型)作为催化剂,对降解甲基橙废液起到了较好的效果。实验结果表明在紫外光照射2h后,甲基橙废液色度去除率达到96.3%。
3.3物理化学法
物理化学法是在水处理过程中根据物理化学或化工分离原理进行废水处理的一种方法。物理化学法包含离子交换、吸附、分离、萃取、汽提等。该种水处理方法主要用于去除废水中含有的较为细小的悬浮物和溶解的有机物,其缺点在于某种水处理方法具有较强的选择性,只适用于或者针对某一类物质的分离能够达到较好的水处理效果,且水处理的费用较高,还容易造成二次污染加大了水处理的难度。离子交换法是一种借助于化学键的亲和力不同从而实现离子交换剂和水中的离子进行交换反应从而达到净化废水的方法。吸附法是利用多孔介质吸附废水中的有机污染物,从而使废水得到净化,饱和的吸附介质需再生重复使用。采用活性炭吸附法处理煤化工废水,最佳活性炭投加量为60g/L,吸附饱和时间为2.9h。萃取法是利用萃取剂,通过向废水中添加难溶或不溶于水的有机溶剂,借助相似相容原理,萃取废水中的非极性有机物,从而达到净化废水的目的。采用超临界二氧化碳萃取技术脱除废水中有机物具有明显的优势,溶剂绿色,工艺简单且分离效率高。
4结语
目前,我国的化工废水处理技术正在逐步的迈进高效的、专一的、多样化的发展模式,其中的微生物处理高效菌种的筛选技术我国还不是很专业,仍然需要继续的探索研究,希望可以通过高效生物反应器的应用更好的对化工废水进行处理,我相信,在不久的将来,我们一定可以将废水中的难降解物质有效地进行处理,使其不会污染环境,这样我国的石油化工产业才能向着更环保、更健康的方向持续的发展。
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论文作者:陈萌萌
论文发表刊物:《基层建设》2017年第34期
论文发表时间:2018/3/26
标签:废水论文; 废水处理论文; 化工论文; 悬浮物论文; 水中论文; 技术论文; 水处理论文; 《基层建设》2017年第34期论文;