摘要:化工行业是近几年来的热门行业,现阶段,相应的化工污水处理技术也得到了突飞猛进的发展。化工废水与普通的污水相比更加复杂、处理难度大,传统的污水处理技术已经无法适应现代社会污水处理的要求。
关键词:化工行业;污水处理;危害
1化工污水的危害及必要性
1.1化工污水的危害
随着化工行业的不断发展及相关生产技术的提高,污水产生的各种危害日渐显著,其中最主要的特点有以下3个方面:首先,水质成分复杂,在化工产品生产过程中,部分化学反应不完全,污水中含有许多副产品和溶剂,导致化工污水成分复杂。
其次,生物需氧量(BiochemicalOxygenDemand,BOD)以及化学需氧量(ChemicalOxygenDemand,COD)过高,在化工污水中普遍含有许多有机氧化物,其中的BOD和COD成分都很高。若未对污水加以处理就直接排放,会在水中进一步反应,对水生生物造成威胁。
最后,有毒有害物质多,化工生产时会产生许多的有害物质,在产品生产结束后溶解在化工污水中,使污水产生毒性和腐蚀性。
1.2化工污水处理的必要性
化工行业生产中,产生的污水带来的污染及危害具体有三个方面:(1)化工污水的毒性较强,化工生产中会采用一定的化学试剂,这些试剂通常都具有毒性,当化学试剂反应不够充分的情况下就进行排放,会使得化工污水具有较强的毒性。(2)化工污水大多呈强酸性或强碱性,这一特性会影响农作物及水生生物的生长。(3)化工污水的危害表现出一定的持续性,污水在化工生产中持续不断的产生,因此污水排放对环境的影响是具有持续性的,如果不进行及时处理及改善将不断加深危害的程度。
2.常用化工污水处理技术
2.1物理处理法
化工污水的物理处理方法是指通过物理分离技术,将污水中的污染物分离出去,完成水资源的回收。目前,化工污水处理工作中常用的物理分离方法包括重力沉淀、过滤、气浮等几种。首先是重力沉淀法,化工污水中的悬浮有害物质会通过重力作用自然沉淀,随时间推移产生固液分离的情况,最终达到净化处理的目的。其次是过滤法,即污水处理人员使用滤网等工具将化工污水过滤,分离出污水中的有害物质,降低水中杂质的含量。最后是气浮法,指利用科学手段在化工污水中形成气泡,将水中的有害物质包裹带出水面。
传统的物理处理方式技术简单便捷、操作难度低,但具有一定的局限性,不适合去除水中的可溶性有害物质。近年来,我国陆续开发出了新的物理污水处理法,如磁分离、声波技术和非平衡等离子体处理技术,目前,许多化工废水处理部门对可溶于水的有害物质分离处理都会使用这些方式。例如,某化工污水处理机构在处理化工污水时,会先使用传统的物理处理技术进行分离,再使用新的处理技术解决污水中的有害污染物,即借助磁分离法在污水中添加磁力凝结剂,使用磁力使污水中的有害物质加速凝结悬浮,再使用磁分离剂将有害物质分离出来。对可降解的有害物质,该机构选择使用超声波技术处理,通过超声波将化工污水中的有机物降解分离。
2.2化学处理技术的发展
传统的化学法,如化学氧化法等成本耗费较高,混凝沉淀法会受pH值、温度等影响。而在国内外相关学者深入研究下,也诞生了几种全新的化学处理技术。如电氧化技术是借助电磁波等媒介催化化工污水中物质发生反应,以达成处理的目的。相比臭氧氧化技术而言,该技术成本更低且持续时间更长,故而具有良好的使用价值。而试剂氧化技术则是将一定量的试剂加入化工污水之中,通过试剂与有害物质之间的反应,从而将有害物质顺利消除。紫外光催化氧化处理技术是依托半导体催化剂,在紫外线照射下产生能将污水中有机物氧化分解的强氧化剂,以此进行污水的处理。
2.3物理化学法
(1)离子交换法,即借助离子交换剂促进污水中有害离子与物理离子的交换,从而实现有害物质去除。(2)萃取法,即采用高溶剂性的萃取剂与污水混合,萃取剂不互溶于水,但可以与污染物互溶,从而实现污染物分离、提取、净化。(3)膜分离法,即借助半渗透膜实现有害物质过滤、去除,对于污水中的胶状物质、溶解固体、溶剂性有机物等的去除具有显著作用。然而其仅仅适用分离某一类物质,适用范围小,选择性差,成本较高,并且容易出现二次污染。(4)吸附法,即借助多孔性的固体吸附剂,吸附污水中的一种或数种组分,然后通过利用一定量的溶剂,经过加热、吹气等过程,实现分离和富集。在化工污水处理的实践过层中,有必要考虑综合应用多种处理工艺,建立一个完整、高效的处理系统,从而达到更好的处理效果,并最大化水资源利用率。
2.4生物处理技术的发展
化工污水中若是含有较高的毒性,那么微生物就难以存活,这也使得采取传统生物法处理化工污水时存在一定缺陷。目前,固定化细胞技术、高效微生物法及好氧活性污泥法等相对来说较为成熟。其中,固定化细胞技术是在某种程度上将物理与化学相关知识融合在一起,能将适宜于特定污水降解的高效菌株筛选分离出来,或是在基因工程技术的运用下完成特异性菌株的克隆并进行固定化,保持其活性使其得以被重复利用,该项技术在效率性与经济性方面具有显著优势。在氨氮含量较高的化工污水处理中,该项技术发挥了极为显著的效果。好氧活性污泥法是在筛选、诱导、诱变及基因育种等手段的运用下,培育能够分解并处理化工污水中微生物的工程菌。
2.5清洁生产技术
近年来,国家在冶金、化工、造纸、石油化工、印染、磷化工等行业启动了清洁生产技术研究课题。铬化工清洁生产技术的研发建成了1万t示范工程,皮革清洁生产技术研发出无铬制革技术和高吸收皮革染色加脂技术。凭借酒精清洁生产技术研发的自絮凝颗粒酵母酒精连续发酵装置、凭借磷酸一铵清洁生产技术研发的20万tMAP工程、凭借冶炼厂尾气乙烯制丙醛技术研发出700t丙醛中试装置,目前我国正在研发亚熔盐技术、生物技术、膜技术、超临界技术等,以期望进一步落实化工清洁生产技术,避免污水在生态环境中排放。
2.6厌氧处理技术
针对化工污水有毒物质的微生物,凭借生物作用与化学反应,将毒性比较大的物质替换为无机物与沼气等,从而实现对化工污水的有效处理。这一过程中污水得到再次回收利用,污水被处理时经历了酸性发酵与碱性发酵两阶段。其中,酸性发酵指的是将化工污水内有机物质进行细菌发酵,使有毒物质产生水解发酵的反应,最终生成酸性与酵类物质。与酸性发酵不同,碱性发酵就是将之前生成的物质转为二氧化碳气体,实现对化工污水的有效处理,且污水可以被回收利用。
结语
总而言之,针对化工污水必须严格落实相关处理工作,尤其是在我国提出可持续发展战略目标之后,人们对于生态环境的保护予以了更高的关注,各行各业也相继加大了生态环境保护力度。而相关部门及相应工作人员也应当予以高度重视,在做好日常工作的同时,积极学习国内外先进处理技术,深入研究、探索并创新,不断优化我国现有的化工废水处理工艺技术,便于为生态环境提供更好的安全保障。
参考文献
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