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化工廢水處理常用技術

發布時間:2022-4-13 10:15:58  中國污水處理工程網

  1、前言

  有機化工生產過程中會產生大量的廢水,比如石油化工、農藥、制藥、皮革、金屬表面處理等生產都會產生很多廢水,并且廢水成分復雜、污染物濃度高且難降解,對環境污染嚴重。如果不對其進行有效的降解處理,會給周邊環境造成嚴重污染;诖,以下就有機化工廢水處理常用技術進行探討。

  2、化工廢水的概述

  化工廢水是指化工廠生產產品過程中所生產的廢水,如生產乙烯、聚乙烯、橡膠、聚酯、甲醇、乙二醇、油品罐區、空分空壓站等裝置的廢水;U水成分復雜,反應原料常為溶劑類物質或環狀結構的化合物,增加了廢水的處理難度;化工廢水中含有大量污染物物質,主要是由于原料反應不完全和原料或生產中使用大量溶劑造成的;U水中的有毒有害物質多,其中許多有機污染物對微生物存在有毒有害現象,如鹵素化合物、硝基化合物、具有殺菌作用的分散劑或表面活性劑等;并且生物難降解物質多,BOD/COD低,可生化性差。

  3、有機化工廢水的主要特征及其危害性

  (1)有機化工廢水的特征主要表現為:

  其一,有機化工廢水中有機污染物的COD值通常超過2000mg/L,甚至有的達到幾萬、幾十萬mg/L;

  其二,有機化工廢水的成分非常復雜,難以進行降解,不僅包括雜環化合物、香族化合物等有毒物質,還包括重金屬、氮化物以及硫化物等;

  其三,有機化工廢水具有較高的酸堿度,因此具有非常強的腐蝕性。

  (2)有機化工廢水對環境造成的危害。主要包括以下幾方面:

 、俸醚跣晕:,因為有機污染物在生物降解時需要消耗大量的氧,這樣會導致水體中氧氣的含量顯著降低,出現水體缺氧,進而導致水體中水生動植物死亡等現象。

 、谟袡C化工廢水中含有大量的有毒性物質,長年累月會對土壤、水體等造成嚴重的污染,甚至威脅人類的生命健康。

 、塾袡C化工廢水具有感官性污染,由于有機化工廢水具有惡臭等強烈刺激氣味,會對附近居民的日常生活產生不良影響。

  4、化工廢水處理常用技術的分析

  4.1 有機化工廢水的物理處理技術分析

  4.1.1 吸附法。

  有機化工廢水處理的吸附法原理是利用疏松多孔結構的吸附劑吸附廢液中的污染物,從而達到凈化廢水的目的;钚蕴、樹脂等物質是常用的吸附劑,如印染廢水通過活性炭后,可除去大部分的有機成分,取得良好的處理效果;樹脂在處理頭孢G酸醫藥廢水時,可取得很好的處理效果。李麗娟等人利用多種樹脂,多級串聯的方法對醫藥廢液進行了試驗處理,結果發現該法對頭孢G酸的去除率可達95%以上,CODCr的去除率也達到了90%;而樹脂經過5%的NaOH處理后,還可恢復吸附功能。吸附法應用過程中也存在一定的不足,吸附劑容易達到飽和狀態,影響后期的處理效果;吸附劑再生工藝難度大,且成本高,一定程度上限制了該法的推廣。

  4.1.2 膜分離法。

  有機化工廢水處理的膜分離法是借助外力作用使廢水中的物質選擇通過薄膜,進而達到去除有機物的目的。如在處理城市污水時,超濾法的使用能去除水中95%以上的濁度;納膜處理染料廢水時,可將廢水中96%以上的染料成分截留,不受溶液pH的影響。膜分離技術運行成本低,操作簡單,但容易發生結構現象,影響處理效果,限制了膜分離技術的使用。

  4.1.3 萃取法。

  有機化工廢水處理的萃取法原理是利用一種溶劑對不同物質的溶解度具有明顯差異的性質而達到分離物質組分的目的。處理時,向有機化工廢水中投入萃取劑,萃取劑不溶于水,且對有機物的溶解性較高,因而廢水中的有機物質溶解到萃取劑中,實現與水相的分離。王曉兵等人將叔胺N235、乙苯和煤油按比例混合成萃取劑,對含羧酸的有機化工廢液進行處理,經過三次萃取后,去除率達到96%以上;處理含苯酚的有機化工廢液時,可選用脂肪酸甲酯為萃取劑,萃取率可高達99.97%,基本實現了苯酚的循環再利用。

  4.2 有機化工廢水的化學處理技術分析。

  4.2.1 催化氧化法。

  有機化工廢水處理應用催化氧化法,其原理與濕法氧化法運行條件相似,但是通過催化作用將大分子有機物轉化為低污染或無污染的小分子物質,Cu、Fe、Ni、Mn等是常用的催化劑。例如,利用該法處理有機化工廢水,當溫度控制在240℃,壓強控制在6.5MPa時,CODCr的去除率可達到96.9%;催化氧化法適應性較好,但反應條件苛刻,只能在有限范圍內處理少量有機化工廢水。

  4.2.2 濕法氧化法。

  有機化工廢水在高溫、高壓條件下,廢水中大分子有機物與氧化劑反應,生產無機物或小分子有機物的過程,稱為濕法氧化法。濕法氧化法可應用在印染廢液處理工藝中,提高水的可生化性。濕法氧化法反應時間短、處理效果好,不易產生二次污染,因此具有廣泛的應用領域;但該法對設備要求較高,因此運行成本相對較高,無法在大規模廢水處理中進行推廣。

  4.2.3 超臨界水氧化法。

  有機化工廢水處理應用超臨界氧化法,其在催化劑作用下,有機物在超臨界水中與氧氣反應,導致有機物結構發生重組,進而達到分解大分子有機物的目的。利用超臨界水氧化法處理造紙黑液時,廢液內的CODCr和色度去除效果十分理想,控制實驗條件時,廢水中CODCr的去除率可達到99.8%。超臨界水氧化法反應速度快,處理效率高,但由于反應條件仍為高溫高壓,因此限制了該法的大范圍應用。

  4.2.4 其他氧化法。

  有機化工廢水的處理除了上述化學處理法之外,還有臭氧氧化法和光催化氧化法。其中,臭氧氧化法氧化能力強,無二次污染,殺菌和脫色效果好,但對廢液pH、反應時間要求較高;光催化氧化法氧化能力強,處理速度快,效果好,可用于ABS有機化工廢水的處理,但應用也受到了限制,對廢液顏色、成本均有一定要求。

  4.3 有機化工廢水的生物處理技術與微電解技術。

  4.3.1 生物處理技術。

  有機化工廢水處理的生物處理法是好氧或厭氧微生物利用廢水中的有機物進行新陳代謝,從而達到去除有機污染物的目的。在對味精工業廢水進行試驗時,SBR法對CODCr的去除率達到90%以上,達到國家二級排放標準。生物處理技術能耗低,符合綠色環保的要求,但占地面積大,管理過程相對復雜,對CODCr以及色度的去除率相對較低,且受溫度、pH影響較大,因此一般不宜單獨使用。

  4.3.2 微電解技術。

  有機化工廢除處理的微電解法是利用金屬腐蝕原理,構建原電池從而達到對有機化工廢水進行處理的目的。處理時,在廢水中填充的微電解材料可在自身電位差的作用下自行電解,消耗廢水中的發色基團、助色基團、甚至斷鏈,降低CODCr的含量。微電解法占地面積小,工藝簡單,處理效果好,使用壽命長,便于維護,成本較低;但該技術存在的不足是鐵耗量與碳耗量不均衡、容易生銹結垢,影響處理效果。

  5、結束語

  綜上所述,有機化工生產過程中會產生大量的廢水,目前有機化工廢水處理常用技術主要有化學法、物理法、生物處理法以及微電解法等,并且由于有機化工廢水成分含量復雜,因此多種處理技術聯合使用是有機化工廢水處理的主要形式。(來源:滕州中盛化工有限公司)

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