化學工藝在廢水處理中的應用

劉津言

摘 要：化工廢水的處理對于我國環(huán)境保護工作具有十分重要的意義。對于化工行業(yè)所排出的廢水我國有嚴格的法律法規(guī)來要求，這是政府部門對化工廠進行環(huán)保審核的重要依據(jù)。為了能夠達到監(jiān)督管理部門的具體要求，相當一部分的煤化工企業(yè)選擇化學工藝處理廢水，能夠化學工藝進行廢水處理可以確保處理以后的廢水達到國家的要求，減少對環(huán)境的污染。作為當今處理工業(yè)廢水的重要手段之一，化學工藝有著非常重要的作用，因此本文從實際出發(fā)對化學工藝在廢水處理中的應用進行探究，以供參考。

關鍵詞：化學工藝;廢水處理;應用研究

1 化工工業(yè)中廢水的危害

煤化工生產(chǎn)中或多或少都會產(chǎn)生不定量的有害物質(zhì)，這些有害物質(zhì)會隨著工業(yè)生產(chǎn)流程最終進入工業(yè)廢水中，如果煤化工企業(yè)沒有采取相應的工藝進行處理而直接排除到外界環(huán)境中，會對外界的環(huán)境造成嚴重的污染問題，并且煤化工的工業(yè)廢水含有的有害物質(zhì)都是難以進行降解的，比如說一些雜環(huán)化合物、芳香族類的化合物等都是容易讓人類正常的細胞突發(fā)癌變，對于人類的健康造成了嚴重的侵害。此外煤化工工業(yè)廢水還會對土壤造成很大的影響，通常土壤中都含有氮、磷和鉀等，而煤化工工業(yè)廢水中一些有害物質(zhì)會和它們結(jié)合，從而改變土壤中原有的酸堿平衡，降低了土壤的肥力，讓土壤的原有性質(zhì)發(fā)生了巨大的改變，并且煤化工工業(yè)廢水中的多環(huán)芳烴由于不易被降解，繼而在植物體內(nèi)積存，并最終進入人體，危害人類的健康。

2 化學工藝在廢水處理中的應用

2.1 在廢水處理中電化學技術的具體應用

2.1.1 電絮凝法

電絮凝法主要是利用直流電來影響廢水中的鐵或鋁陽極，在鐵或鋁陽極失去電子后在水中溶解形成鐵離子或鋁離子，經(jīng)過水解以后會形成氫氧化鐵、氫氧化亞鐵等微絮體，這些微絮體可以起到很好地絮凝作用可以將水中的污染物有效吸附。電解過程中陽極能夠中間產(chǎn)物，這些中間產(chǎn)物包括原子態(tài)氧、羥自由基等，他們能夠起到很好的降解有機污染物的效果。在廢水中，利用電絮凝法可以讓污染物質(zhì)顆粒被極化、電泳，同時能夠在兩級形成強氧化與強還原反應，讓水溶性污染物發(fā)生氧化或者還原反應轉(zhuǎn)化為低毒、無毒物質(zhì)。

2.1.2 電化學氧化法

這一方法主要是讓廢水受電極的影響，形成直接或者間接的電化學反應，利用反應來將廢水中的有害物質(zhì)加以消除。利用電化學氧化法有兩種途徑可以實現(xiàn)目的，分別是直接電解、間接電解。其中，直接電解是指在電極上直接將廢水中的重金屬進行化學氧化或者還原，將重金屬離子去除掉，它主要包括兩個過程，陽極過程與陰極過程。陽極過程主要是指廢水中的污染物在陽極表面發(fā)生氧化反應，實現(xiàn)污染物的去除;陰極過程則是指污染物在陰極表面發(fā)生還原反應被去除。然后，間接電解主要是通過電化學形成氧化還原物質(zhì)，利用物質(zhì)作為反應劑讓污染物轉(zhuǎn)化為低毒害物質(zhì)。間接電解法可以分為可逆過程以及不可逆過程中，其中可逆過程意味著氧化還原反應物在進行電解的過程中能夠利用電化學再生、循環(huán)利用;不可逆過程則表示利用不可逆電化學反應形成強氧化性的氯酸鹽、次氯酸鹽、過氧化氫等物質(zhì)，這樣一個氧化的過程。電化學氧化法是目前處理廢水最直接有效的方法，在化工行業(yè)中有著最廣泛地應用。

2.2 在廢水處理中聲化學技術的具體應用

聲化學技術主要是利用超聲波來實現(xiàn)化學反應的加速，這一技術主要用來提升效率。在處理廢水的過程中，聲化學技術通過超聲空化效應能夠提高溫度和壓力，污染物受到高溫高壓影響可以實現(xiàn)氧化降解。這一技術手段的優(yōu)勢在于效率比較明顯，但是技術需要用到的反應裝置比較復雜，因為要面對高溫高壓的壓力所以需要復雜的冷卻系統(tǒng)來提供支持，這樣就會提高廢水處理的成本。例如在進行油氣田廢水處理的工作過程中，聲化學技術利用處在16～100MHz頻率的聲波，利用聲波的影響來讓液體在面對極端狀態(tài)形成自由基。在處理廢水污染物并且開展氧化破壞的同時段，在液體介質(zhì)中超聲波會形成“空化現(xiàn)象”，這一現(xiàn)象也就是超聲波的周期性波動，它會對液體介質(zhì)有著明顯的收縮舒張效果，空化氣泡會擴張最后破掉。這一現(xiàn)象持續(xù)的過程為10μs，在氣泡破掉的瞬間會與周圍的空氣形成瞬間高溫高壓情況，釋放巨大能量來將廢水中的有害物質(zhì)消除掉。利用聲化學技術可以十分快速、高效的完成廢水處理，特別是針對高濃度、降解難度高的。利用聲化學技術除了單獨使用以外，同時還能夠結(jié)合其他的廢水處理工藝來進行，但是這一技術手段還未全面展開使用，還需要進行研究。

2.3 在廢水處理中微波化學技術的具體應用

化學工藝中的微波化學技術是最近才出現(xiàn)的技術手段，這一技術是對傳統(tǒng)工藝的創(chuàng)新，其創(chuàng)新之處在于技術理論，其所用到的技術理論為“極性分子理論”，是利用微波來選擇性分子加溫水中的不同物質(zhì)，通過選擇性的加溫來實現(xiàn)廢水中物質(zhì)的催化、固體的凝聚等任務，這樣就實現(xiàn)了廢水中污染物質(zhì)的處理。微波對廢水中的重金屬分子具有強烈的吸附與凝聚作用，對水中的有機物質(zhì)具有一定的氧化破壞效果、還原效果以及滅菌效果。

3 結(jié)語

總而言之，當前社會對于環(huán)境保護的意識越來越強烈，對于廢水處理工作的要求也越來越嚴格，因此作為從業(yè)者要加強廢水處理的研究工作，積極探索新技術、新工藝來更好地開展廢水處理。文章主要從化學工藝角度分析廢水處理的應用，希望通過論述能夠更好的為化學工藝處理廢水提供力所能及的幫助。

參考文獻：

[1]王傳明，張潤庚，劉龍.化學工藝在廢水處理中的應用[J].化工管理，2016（04）：223.