有機(jī)化工廢水處理技術(shù)分析

王亞偉

摘 要：有機(jī)化工廢水成本比較復(fù)雜，處理難度較大，尤其是濃度在1-20%的廢水更需要綜合多方面因素進(jìn)行處理工藝的選擇。本文對(duì)有機(jī)化工廢水處理技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，并對(duì)處理技術(shù)的發(fā)展前景做了簡(jiǎn)單預(yù)測(cè)。

關(guān)鍵詞：有機(jī)；廢水；處理技術(shù)

1 概述

化工、農(nóng)藥、制藥、皮革、金屬表面處理等行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的母液、濃縮液、清理液、槽液以及乳化液等，含大量的難降解有機(jī)物質(zhì)，若不對(duì)其進(jìn)行有效的降解處理，不僅會(huì)影響企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，還會(huì)給周邊的環(huán)境造成污染，進(jìn)而影響整個(gè)生態(tài)平衡。有機(jī)物濃度低于1%的廢液，可經(jīng)過(guò)稀釋或簡(jiǎn)單預(yù)處理后即可進(jìn)入污水處理站處理；若有機(jī)物濃度超過(guò)20%的，則可通過(guò)焚燒法處理；而處于1-20%范圍內(nèi)的有機(jī)化工廢液處理難度較大，不僅要考慮處理效果，還應(yīng)考慮成本問(wèn)題。本文主要以1-20%范圍內(nèi)的有機(jī)化工廢液為例，對(duì)其處理技術(shù)進(jìn)行分析。

2 有機(jī)化工廢水處理技術(shù)分析

高濃度有機(jī)化工廢水處理問(wèn)題是國(guó)內(nèi)外學(xué)者廣泛關(guān)注的一個(gè)問(wèn)題，經(jīng)過(guò)多年的研究和試驗(yàn)，已經(jīng)形成了一系列較為成熟的處理體系。

2.1 物理處理法

2.1.1 吸附法 吸附法原理是利用疏松多孔結(jié)構(gòu)的吸附劑吸附廢液中的污染物，從而達(dá)到凈化廢水的目的?；钚蕴俊?shù)脂等物質(zhì)是常用的吸附劑，如印染廢水通過(guò)活性炭后，可除去大部分的有機(jī)成分，取得良好的處理效果；樹(shù)脂在處理頭孢G酸醫(yī)藥廢水時(shí)，可取得很好的處理效果。李麗娟等人利用多種樹(shù)脂，多級(jí)串聯(lián)的方法對(duì)醫(yī)藥廢液進(jìn)行了試驗(yàn)處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)該法對(duì)頭孢G酸的去除率可達(dá)95%以上，CODCr的去除率也達(dá)到了90%；而樹(shù)脂經(jīng)過(guò)5%的NaOH處理后，還可恢復(fù)吸附功能。吸附法應(yīng)用過(guò)程中也存在一定的不足，吸附劑容易達(dá)到飽和狀態(tài)，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。

2.1.2 萃取法 萃取法原理是利用一種溶劑對(duì)不同物質(zhì)的溶解度具有明顯差異的性質(zhì)而達(dá)到分離物質(zhì)組分的目的。處理時(shí)，向有機(jī)廢水中投入萃取劑，萃取劑不溶于水，且對(duì)有機(jī)物的溶解性較高，因而廢水中的有機(jī)物質(zhì)溶解到萃取劑中，實(shí)現(xiàn)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(duì)含羧酸的有機(jī)化工廢液進(jìn)行處理，經(jīng)過(guò)三次萃取后，去除率達(dá)到96%以上；處理含苯酚的有機(jī)化工廢液時(shí)，可選用脂肪酸甲酯為萃取劑，萃取率可高達(dá)99.97%，基本實(shí)現(xiàn)了苯酚的循環(huán)再利用。

2.1.3 膜分離法 膜分離法是借助外力作用使廢水中的物質(zhì)選擇通過(guò)薄膜，進(jìn)而達(dá)到去除有機(jī)物的目的。如在處理城市污水時(shí)，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(shí)，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(shù)運(yùn)行成本低，操作簡(jiǎn)單，但容易發(fā)生結(jié)構(gòu)現(xiàn)象，影響處理效果，限制了膜分離技術(shù)的使用。

2.2 化學(xué)氧化法

2.2.1 濕法氧化法 高溫、高壓條件下，廢水中大分子有機(jī)物與氧化劑反應(yīng)，生產(chǎn)無(wú)機(jī)物或小分子有機(jī)物的過(guò)程，稱為濕法氧化法。濕法氧化法可應(yīng)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(yīng)時(shí)間短、處理效果好，不易產(chǎn)生二次污染，因此具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域；但該法對(duì)設(shè)備要求較高，因此運(yùn)行成本相對(duì)較高，無(wú)法在大規(guī)模廢水處理中進(jìn)行推廣。

2.2.2 催化氧化法 催化氧化法作用原理與濕法氧化法運(yùn)行條件相似，但是通過(guò)催化作用將大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為低污染或無(wú)污染的小分子物質(zhì)，Cu、Fe、Ni、Mn等是常用的催化劑。例如，利用該法處理有機(jī)廢水，當(dāng)溫度控制在240℃，壓強(qiáng)控制在6.5MPa時(shí)，CODCr的去除率可達(dá)到96.9%；催化氧化法適應(yīng)性較好，但反應(yīng)條件苛刻，只能在有限范圍內(nèi)處理少量有機(jī)廢水。

2.2.3 超臨界水氧化法 超臨界氧化法在催化劑作用下，有機(jī)物在超臨界水中與氧氣反應(yīng)，導(dǎo)致有機(jī)物結(jié)構(gòu)發(fā)生重組，進(jìn)而達(dá)到分解大分子有機(jī)物的目的。利用超臨界水氧化法處理造紙黑液時(shí)，廢液內(nèi)的CODCr和色度去除效果十分理想，控制實(shí)驗(yàn)條件時(shí)，廢水中CODCr的去除率可達(dá)到99.8%。超臨界水氧化法反應(yīng)速度快，處理效率高，但由于反應(yīng)條件仍為高溫高壓，因此限制了該法的大范圍應(yīng)用。

2.2.4 其他氧化法 除以上幾種氧化法外，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(qiáng)，無(wú)二次污染，殺菌和脫色效果好，但對(duì)廢液pH、反應(yīng)時(shí)間要求較高；光催化氧化法氧化能力強(qiáng)，處理速度快，效果好，可用于ABS有機(jī)廢水的處理，但應(yīng)用也受到了限制，對(duì)廢液顏色、成本均有一定要求。

2.3 生物處理法

生物處理法是好氧或厭氧微生物利用廢水中的有機(jī)物進(jìn)行新陳代謝，從而達(dá)到去除有機(jī)污染物的目的。在對(duì)味精工業(yè)廢水進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，SBR法對(duì)CODCr的去除率達(dá)到90%以上，達(dá)到國(guó)家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。生物處理技術(shù)能耗低，符合綠色環(huán)保的要求，但占地面積大，管理過(guò)程相對(duì)復(fù)雜，對(duì)CODCr以及色度的去除率相對(duì)較低，且受溫度、pH影響較大，因此一般不宜單獨(dú)使用。

2.4 微電解法

微電解法是利用金屬腐蝕原理，構(gòu)建原電池從而達(dá)到對(duì)有機(jī)廢水進(jìn)行處理的目的。處理時(shí)，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(fā)色基團(tuán)、助色基團(tuán)、甚至斷鏈，降低CODCr的含量。在利用微電解法對(duì)有機(jī)廢水進(jìn)行預(yù)處理時(shí) CODCr的去除率可達(dá)到39%，廢水的可生化性由0.28上升至0.36。微電解法占地面積小，工藝簡(jiǎn)單，處理效果好，使用壽命長(zhǎng)，便于維護(hù)，成本較低，因此可在大范圍內(nèi)推廣使用；但該法存在的不足是鐵耗量與碳耗量不均衡、容易生銹結(jié)垢，影響處理效果。

3 有機(jī)化工廢水處理技術(shù)發(fā)展前景

有機(jī)化工廢水中組分含量復(fù)雜，使用單一的處理方法難以得到理想的處理效果，因此，多種處理方法的聯(lián)合使用將是未來(lái)發(fā)展的主要趨勢(shì)；另一方面，在我國(guó)提倡綠色經(jīng)濟(jì)的大背景下，發(fā)展綠色環(huán)保、低成本的處理技術(shù)將是未來(lái)研究的難點(diǎn)和重點(diǎn)。

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