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(武漢有機實業有限公司 湖北 430040)
有機化工廢水的顯著特點是毒性大且難以降解,對我國水環境安全造成了極大的威脅。當前,為了滿足我國社會對化工產品的需求,我國化工產業正處于高速發展的態勢之中,所以每天將會產生大量的化工有機廢水,如果處理不當,將會引發嚴重的生態問題。為此,相關研究人員需要加強對有機廢水處理工作的關注力度,并不斷對現有廢水處理技術進行深入研究,在現有廢水處理技術的基礎上,不斷開拓創新,開發出適合我國化工產業的廢水處理技術,降低有機化工廢水對水環境的威脅,對保證我國水環境質量可起到十分重要的意義。
所謂有機化工廢水,指的是在化工生產過程中,所排放出含有程度不等有機物的廢水,導致我國水環境質量下降,對我國水環境健康發展造成不小的影響。在化工廢水中,有機物的含量超過國家排放標準要求,并且有大量的硫化物在化工廢水中存在,不僅會增加有機化工廢水的毒性,而且也加大了污水處理難度,如果有機化工廢水處理不當,甚至會對人們的身體健康造成影響。此外,有機化工廢水中含有重金屬等有毒物質,物質組成十分復雜,導致廢水處理難度進一步加大。在有機化工廢水中,水中的污染物質呈現出強酸性、強堿性的特征,從而使得廢水不易得到有效地處理,并且會提升廢水的酸堿度,導致污水顏色十分渾濁。研究表明,許多大分子的有機物在化工廢水中存在,例如,碳水化合物、脂肪、蛋白質以及纖維素等,如果將有機化工廢水未加處理而直接排放到外部環境中,將會引發嚴重污染問題。因此,為了提升水環境質量,必須要在明確有機化工廢水危害的基礎上,對廢水進行有針對性的處理。
對于水環境而言,我國肆意的經濟發展,導致我國水環境進一步惡化。隨著我國化工產業發展速度的加快,部分化工企業為了一己私利,將未經處理的有機化工廢水排入到外部水環境之中,導致水環境污染問題日益嚴重。化工有機廢水的危害可體現在以下幾方面,即:①有機化工廢水的排入,導致水環境中的氧氣會在降解有機物的過程中不斷消耗,導致水體缺氧問題出現。一旦水中的氧氣不斷消耗,將會導致水中的動物、植物得不到氧氣補充,從而引發死亡,致使水質下降,甚至會引發惡臭。②由于有機化工廢水的排入,外部水環境會變得十分污濁,加之散發陣陣惡臭,從而會對民眾的感官產生影響。③研究表明,大量有毒的物質集中在有機化工廢水當中,如果在水體、土體中長期積累,勢必會在未來影響民眾的身體健康。
在化工有機廢水中,含有大量的硫化物、重金屬等有毒的有機物質,如果處理不當,將會威脅我國水環境的安全。此外,在化工生產過程中,隨時隨刻的都在產生有機化工廢水,所以為了降低有機化工廢水的處理難度,提升廢水處理質量,要求研究人員針對有機化工廢水的特點,研究出適用性廣、應用價值高的有機化工廢水處理技術,加快有機化工廢水的處理效率,提升廢水的處理質量,確保經過處理的有機化工廢水符合國家排放標準,有助于促進我國化工產業與水環境和諧健康發展。
長期以來,如何高質量的處理有機化工廢水一直是相關研究人員的工作重心,下面將對常見的有機化工廢水處理技術進行探析。
①吸附法。所謂吸附法,指的是為了將廢水中的污染物去除干凈,可使用多孔、疏松結構對廢水中的污染物進行吸附,提升廢水的處理質量。常見的吸附劑有樹脂、活性炭等,例如,在廢水中加入活性炭后,可將部分有機污染物吸附到活性炭表面,從而使有機化工廢水得到凈化。當使用樹脂作為吸附材料時,CODCr的去除率可達到80%以上。此外,使用一定量的NaOH對樹脂進行處理,可使樹脂的吸附功能得到恢復,并再次在有機化工廢水的處理工作中應用,有助于降低處理成本。但是,與其它方法相比,吸附法存在應用局限性,隨著吸附劑使用時間的延長,其將會達到飽和狀態,從而會對后期處理結果造成影響。吸附法在應用前需要比較大的資金投入,實施難度大,導致吸附法的應用范圍受到了一定限制。
②萃取法。在應用萃取法過程中,處理人員要針對有機化工廢水的特點,選用一種溶解度與廢水不同的萃取溶劑,利用溶解度差異的特點,實現污染物質的有效分離,從而起到處理廢水的目的。在處理有機化工廢水時,可將萃取劑加入到廢水中,利用萃取劑難溶于水的特點,將有機物質溶解到萃取劑中,實現有機物與水的分離。我國科研人員將一定比例的煤油、乙苯等物質進行混合,從而合成出用于處理含羧酸有機化工廢水的萃取劑。研究表明,在實施三次萃取作業后,我國科研人員研發出的萃取劑可以將96%以上的有機物質去除出去。此外,如有機化工廢水中含有苯酚,萃取劑可選擇使用脂肪酸甲酯,可以提升萃取效率。
③膜分離法。在處理有機化工廢水過程中,可通過膜分離法完成廢水的處理。所謂膜分離法,指的是在外力的作用下,廢水中的有機物可以有選擇性地通過薄膜,從而起到將有機物去除徹底的效果。超濾法的應用,可以降低有機物質在廢水中的含量。與其它分離技術相比,膜分離法具有投資成本低,處理操作便捷等優點;缺點則是會因為結垢問題而導致去除效率下降,影響了膜分離技術的應用效果。
①濕法氧化法。將有機化工廢水放置在高溫、高壓環境中,將氧化劑放入廢水中,其中的大分子有機物會與氧化劑發生氧化還原反應,從而將大分子有機物分解成小分子或無機物,從而實現有機化工廢水的處理。濕法氧化法的應用,不僅會縮短處理時間,而且有機物的處理效果更具顯著,避免二次污染問題的出現,所以應用前景十分廣闊。但是,濕法氧化法的一次性投入比較高,并且處理成本也高于其他處理方法,所以導致濕法氧化法的大規模應用受到了限制。
②催化氧化法。同濕法氧化法相比,催化氧化法的應用原理與前者十分相似,不同的是在催化反應的作用下,大分子有機物會轉化為小分子物質,小分子物質的污染嚴重性大大降低。催化劑的使用可針對有機化工廢水的特征進行選取,常見的催化劑有Cu、Fe、Ni等。比如,將有機化工廢水放置在高溫、高壓環境內,將其中加入合適的催化劑,CODCr的去除率可接近97%左右。催化氧化法的應用弊端是需要很苛刻的反應條件,優點則是可以滿足絕大部分有機化工廢水的處理要求。
③超臨界水氧化法。在催化劑的作用下,有機化工廢水中的有機物會在超臨界水中與氧氣發生反應,實現重組有機物結構的目的。在重組有機物結構后,其中的大分子會得到分解,從而起到降低有機物毒性與污染性的作用。超臨界水氧化法的應用,可以提升CODCr的去除效果,在實驗室條件下,CODCr的去除率可以接近100%,去除效果十分理想。與前兩種化學氧化法相比,超臨界水氧化法的處理效果更好,速度更快,缺點則是反應條件苛刻,影響了超臨界水氧化法的大規模應用。
④其他氧化法。臭氧氧化法與光催化氧化法也是化學氧化法的典型代表。臭氧氧化法不會產生二次污染,而且氧化、殺菌能力更加出眾;缺點則是對溶液的pH值以及處理時間有比較高的要求。光催化氧化法具有更快的處理速度,在處理ABS有機廢水時有著不錯的應用效果;缺點則是處理成本高,并且對廢水顏色也有一定要求。
所謂生物處理法,指的是在厭氧微生物或好氧微生物的幫助下,實現對有機廢物的高效分解,降低有機廢物對水環境的影響。相關研究表明,生物處理法對CODCr的去除率可以達到90%以上,確保廢水排放符合國家標準要求。與其它處理技術相比,生物處理技術更加環保,而且能耗低,處理流程簡單。生物處理法的弊端則是對水環境的pH值以及溫度等有嚴格要求,CODCr的去除率尚有待提升。
為了提升有機化工廢水的處理效果,不僅要對廢水中的有機物組成進行分析,而且也要根據分析結果采取有針對性的處理技術。研究人員要在當前有機化工廢水處理技術的基礎上,使用現代化的處理手段,提升有機化工廢水的處理效果。例如,針對有機化工廢水的特點,將多種處理手段進行聯合使用,將不同處理技術的優點與缺點進行互補,從而實現提升有機化工廢水處理效果的目的。最后,隨著我國全社會環境保護意識的增強,為了使化工經濟與我國環境相互協調、綠色發展,還應積極開發出綠色有機化工廢水處理技術,降低廢水處理技術的能耗,避免處理過程中產生二次污染,無疑將是未來有機化工廢水處理技術的重要發展方向。
當前,我國化工行業的發展十分迅速,為了促進我國經濟發展以及滿足社會對于化工產品的需求,我國還將在未來在化工產業投入更多建設資金,進一步擴大我國化工產業的規模。因此,面對日益嚴峻的水環境污染問題,必須要開發出合適的廢水處理技術,以此來解決日益嚴重的有機化工廢水污染問題。此外,為了使有機化工廢水處理更具針對性,還應在開發現代化處理技術的同時,加大不同處理技術的融合程度,從而進一步提升我國有機化工廢水的處理質量。相信在不久的將來,我國有機化工廢水處理技術的應用水平勢必會再上一個臺階。