有機化工廢水處理技術分析

王亞偉

摘 要：有機化工廢水成本比較復雜，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行處理工藝的選擇。本文對有機化工廢水處理技術進行了簡要分析，并對處理技術的發展前景做了簡單預測。

關鍵詞：有機；廢水；處理技術

1 概述

化工、農藥、制藥、皮革、金屬表面處理等行業生產過程中會產生大量的母液、濃縮液、清理液、槽液以及乳化液等，含大量的難降解有機物質，若不對其進行有效的降解處理，不僅會影響企業的長遠發展，還會給周邊的環境造成污染，進而影響整個生態平衡。有機物濃度低于1%的廢液，可經過稀釋或簡單預處理后即可進入污水處理站處理；若有機物濃度超過20%的，則可通過焚燒法處理；而處于1-20%范圍內的有機化工廢液處理難度較大，不僅要考慮處理效果，還應考慮成本問題。本文主要以1-20%范圍內的有機化工廢液為例，對其處理技術進行分析。

2 有機化工廢水處理技術分析

高濃度有機化工廢水處理問題是國內外學者廣泛關注的一個問題，經過多年的研究和試驗，已經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。活性炭、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。

2.1.2 萃取法 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。

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。

2.2 化學氧化法

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。

2.2.2 催化氧化法 催化氧化法作用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。

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，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。

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。

2.4 微電解法

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。在利用微電解法對有機廢水進行預處理時 CODCr的去除率可達到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，工藝簡單，處理效果好，使用壽命長，便于維護，成本較低，因此可在大范圍內推廣使用；但該法存在的不足是鐵耗量與碳耗量不均衡、容易生銹結垢，影響處理效果。

3 有機化工廢水處理技術發展前景

有機化工廢水中組分含量復雜，使用單一的處理方法難以得到理想的處理效果，因此，多種處理方法的聯合使用將是未來發展的主要趨勢；另一方面，在我國提倡綠色經濟的大背景下，發展綠色環保、低成本的處理技術將是未來研究的難點和重點。

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