精細化工催化劑生產廢水處理清潔生產技術研究

晁 婧

（寧夏理工學院，寧夏石嘴山 753000）

在我國石油化工企業生產過程中，因為需要對多種形式的催化劑進行使用，最終導致大量的污水出現。基于現代化發展背景下，人們經濟水平的提高，對節能以及環保等又提出了更高的標準.在精細化工催化劑廢水處理過程中，社會各界人士對其要求不斷升高，一定程度上增加了化工催化劑廢水治理的難度。當前我國存在的幾種催化劑污水處理技術，不僅需要企業投入較高的成本，而且因為有著大量的排放污水，并不能達到理想的效果。為了能夠有效提升催化劑企業廢水處理清潔的水平，本文對廢水處理技術進行詳細的分析，希望能夠為精細化工催化劑生產清潔企業的可持續發展道路打下堅實的基礎。

1 生物法

對于生物法而言，在實際的使用當中，需要工作人員通過微生物的作用下，融合新陳代謝的作用，將廢水當中存在的氨氮氧加以有效的分解以及處理，最終確保廢水內部含有物質轉換為氮氣，以實現對廢水的有效處理效果。通過實際調查發現，當前行業人士最常見的就是生物法廢水處理形式。在對含有氨氮廢水進行處理時，工作人員往往會采用缺氧-好氧（A-O）工藝、SBR工藝等方式。這些手段不僅不會產生較大的能耗問題，而且也能夠減少對環境的再次污染危險，但是，如果此時廢水中有著超出200mg/L的氨氮含量，為了能夠達到最好的處理效果，此時需要工作人員結合其他的脫氮形式，先對氨氮含量實施減少，最終確保企業在最少的經濟投入下，實現極高的處理目標。除此之外，在長時間的使用當中可以發現，生物法的處理技術，因為外界溫度以及pH等的限制下，會對處理效果造成不小的威脅。如果企業排出的廢水中含有有毒生物物質，那么不能通過生物法進行廢水處理。

2 離子交換法

在工作人員應用離子交換法過程中，針對廢水當中存在的氨氮等物質，工作人員通過酸性的陽離子交換樹脂材料，實施有效吸附的基礎上，不僅整個過程能夠快速進行，而且相對來講也不需要較為復雜的工藝，如果精細化工企業生產形成的廢水中，有著較低含量的氨氮量，完全可以應用離子交換法。相關學者針對精細化工企業產生的高濃度焦化廢水進行分析，從其氨氮含量出發，應用強酸陽性離子交換法吸附其中的氨氮含量，在進行實驗時發現，面對廢水當中含有的氨氮含量，通過樹脂能夠有效吸附13.3mg/L，最大情況下能夠超出91%的吸附率效果。但是，借助離子交換法對含有高濃度的廢水進行處理，會出現較多的再生液，對環境容易造成再次污染的現象。

3 膜分離技術

通過具有選擇透過性的膜分離技術，能夠更好地分離以及提純多種廢水物質，行業人士也稱之為濃縮的形式。通過長時間膜分離技術的應用可以發現，該種技術手段不僅有利于工作人員全程的把控，而且過程也不需要再次添加其他的材料，像回收大分子成分，更能夠表現出較強的應用價值。

實際應用膜分離技術過程中[1]，主要含有以下幾種方式：第一，微濾。像廢水中含有的較小直徑的顆粒，此時通過微濾形式能夠達到很好的效果，其原理就是通過小分子的物質結構，有效攔截細菌等的物質，一方面能夠承受較高的溫度，另一方面也有著良好的化學特征；第二，反滲透。工作人員在對廢水進行處理時，借助壓力為核心，針對存在于溶液當中的物質，借助半透膜實現分離的目的。隨著科學技術的不斷進步，在我國工業用水等行業當中，更加對反滲透技術形式提出了更高的關注。尤其是某些企業實施海水淡化時，相比其他幾種方式，該種形式不僅有著較低的能耗量，而且表現了突出的處理效果。與此同時，工作人員可以將其用作溶液稀釋的作用，經過有效的處理，能夠促使工作人員獲取到純水物質。但是，通過現實數據調查可以發現，當前精細化工企業生產中所形成的廢水，其含鹽量持續增加，一定程度上給反滲透工作的有效推進造成了嚴重的阻礙，最終不利于企業實現最大經濟效益的目標；第三，超濾。鑒于較強壓力的作用下，能夠對企業廢水中含有的絕大多數大分子加以實施攔截效果，只能有小分子物質通過的基礎上，自然能夠起到良好的凈化效果；第四，納濾。對于此種形式的廢水處理手段來講[2]，工作人員在應用當中，能夠保證廢水中較小的分子，像1nm的分子加以有效攔截，其中攔截的數量大約能夠在200～1 000范圍之中。此種形式鑒于水的軟化以及單多價離子分離等方面，更能夠體現出良好的使用性能，像當前我國污水處理以及飲用水生產等行業，越來越對納濾處理技術形成了高度的關注。

4 氧化技術

氧化技術的應用，工作人員具體可以采取以下幾種方式：第一，臭氧氧化處理技術。針對精細化工生產過程中形成的廢水，工作人員借助臭氧當成氧化劑，進而實現良好凈化廢水效果，其中廢水當中含有的有機物，更能夠通過催化劑的作用，達到顯著的去除效果。目前常見氧化技術，主要可以劃分為均相催化臭氧化以及多相催化臭氧化兩種形式[3]。在工作人員利用多相催化方式時，基于反應媒介視角下，確保催化劑實現全面的回收。針對有機物質的降解，工作人員需要深入的分析此種方式。像過渡金屬Fe、Cu等都是經常使用的多相催化臭氧化催化劑。當前乃至未來很長一段時間內，多相催化臭氧化處理方式還需要相關行業人士的繼續努力鉆研；第二，光催化氧化。對于TiO2來講，最大的特點就是具有較強的氧化性能，再加上不需要企業投入較大成本以及整個過程比較穩定的基礎上，最大的優勢就在于不會對溫度有著較大的要求，在常壓基礎上就能夠降解廢水當中的有毒物質，正因為一系列的優點，行業人士對其提出了更高的關注。但是優點之余也存在著一些取點，像較為困難的催化劑回收以及較低利用效率的光能等方面，在實際選擇使用當中，還需要工作人員依托于企業的發展現狀下，更好地進行選擇。隨著科學技術的不斷發展，當前又出現了一種可見光催化，通過該種形式具有的磁性負載[4]，能夠改變過去難以回收催化劑的現狀。但是，存在于廢水當中的有機胺等物質，因為實現氧化分解之后，降低了多種有價值物質的使用效率，違背了當前可持續發展戰略的要求；第三，芬頓氧化。從芬頓氧化形式下進行研究，其中在進行廢水處理當中，就是借助亞鐵離子（Fe2＋）與過氧化氫（H2O2）氧化劑，更好地實現全面分解氧化廢水中有機物的目的。近年來開發的與電化學相結合的電芬頓法是以電化學法產生的Fe2＋和（或）H2O2作為芬頓試劑的持續來源，降解污染物的一種處理技術。在企業工作人員進行芬頓氧化方法使用當中，不僅需要較多專業的設備，而且還需要企業投入大量的資金，整個過程有著較長的使用周期，也比較容易出現二次污染的現象。

5 電化學法

電化學法包括電絮凝、電滲析法以及電去離子技術的電化學方法。第一，電絮凝。工作人員事先準備較多的鋁以及鐵，將其制定金屬電極，加以聯系廢水構建電解池。工作人員進行通電，確保廢水中金屬陽極的鋁鐵等能夠全面的溶解[5]，水解形成Fe（OH）2、Fe（OH）3與Al（OH）3等，通過中和、物理吸附以及對膠體的網捕作用，達到凈化廢水的目的。電絮凝技術形式，雖然體現出較高的處理效率，也不會造成二次污染現象，但是最大的缺點就是使用處理當中需要耗費較大的電能。同行業人士的研究發現，將電絮凝技術與磁技術以及超聲技術相融合使用，不僅能夠促使廢水處理性能有效提升，而且也能夠應對有著較大耗能的現狀；第二，電滲析法。應用此項處理技術過程中，主要就是借助其中的電位差，利用離子交換膜對陰、陽離子的選擇透過性，從溶液中脫除或富集電解質的膜分離操作。綜合吸取了雙極膜的水解離特性和普通電滲析的工作原理，不斷革新得到的電滲析法，一方面能夠繼續延續雙極膜解離水的特點，不依靠其他成分的基礎上，確保廢水當中的含鹽量能夠轉化為酸和堿，另一方面能夠實現物質資源再生的效果，更好地應用在水處理以及化工等行業之中；第三，電去離子技術（EDI）。融合了電滲析與離子交換形式的電去粒子方式，行業人士又稱之為填充床電滲析技術。在行業人士制作超純水過程中，已經廣泛的進行了應用。同時，作為一項高效處理低濃度重金屬離子廢水的方式，已經廣泛應用到化工等生產行業之中。相關學者開展了利用電去離子膜技術回收NH4NO3廢水工業試驗，電導率為2 500μS/cm的NH4NO3模擬廢水通過處理后出水電導率降為0.2μS/cm，水的回收率達95%。基于現代化發展背景下，我國精細化工生產行業廢水處理過程中，還將繼續對此種形式進行全面的研究與分析，希望能夠確保精細化工企業不斷提高廢水處理清潔生產技術的水平[6]。

6 結束語

基于可持續發展戰略背景下，我國精細化工催化劑生產企業，為了能夠保持穩定的發展態勢，應該緊跟時代發展步伐，不斷革新過去落后的催化劑生產廢水處理清潔生產技術水平。針對多樣化的清潔生產技術，相關工作人員應該從實際條件下出發，找出每種清潔技術的不足，確保廢水排放工作具備節能性優點的基礎上，真正實現精細化工催化劑生產行業的可持續發展目標。