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時間:2025-01-09 14:01:56
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1有機化工廢水的特點及來源
從水資源的本質上來看,其具備很強的復雜特性,很多情況下,水中都會含有很多的副產物,對水質產生很大的影響,而人們在日常用水的過程中,水源質量是重點關注的一項內容。當前,隨著化工行業的不斷發展,在很大程度上加劇了環境污染的程度。對于各大化工企業來說,不僅需要用到大量的水資源,還會排放出大量的污水,若是在污水排放之前不及時采取有效措施進行處理,那么將會給附近的河流、湖泊等水資源帶來嚴重污染。通過調查一些化工企業,發現污水的來源主要有以下幾個方面:第一,原料和產品的流失,在化工產品的開采、輸送以及運輸等環節中,不可避免的會流失一部分,受到大風、雨水等外界因素的影響,逐漸變成工業廢水;第二,管道和設備泄露,在實際開展化工生產作業時,如果管道或設備的操作、密封等不到位,都會導致產品在運輸途中發生泄露,從而在外界因素的影響下變成工業廢水;第三,設備清洗,在進行化工生產的過程中,經常會清洗管道、容器等設備,而生產中出現的一些有害物質會跟隨清洗所用的水排出,從而變成廢水;第四,未反應完的原材料;第五,特定生產時形成的廢水,這類廢水一般會通過汽提、蒸汽進行排放。由此可見,化工廢水不僅種類很多,還基本都對人體有害,凈化難度高,同時會在生物體內不斷累積,經由食物鏈進入人體內,嚴重危害到人類的身體健康。在科學技術飛速發展的當下,各種化工廢水處理技術層出不窮,能有效緩解對生態環境,尤其是水資源污染問題,極大的促進了社會穩定發展。
2有機化工廢水處理技術研究
2.1物理處理技術
2.1.1吸附技術
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。
2.1.2濃縮技術
濃縮法是基于一些污染物溶解度不高的特點,在蒸發大部分水分之后,將沉淀的污染物濃縮起來,并分離析出,從而實現凈化污水的目的。目前,濃縮法是應用較多的物理處理方法,其最主要的優點就是工藝成熟、操作簡單,同時能將部分有用的物質回收,在含鹽有機廢水處理中能發揮重要作用。然而,此法需要消耗大量的能源,前期需要投入很多的人力、物力和財力,若是能充分利用處理過程中產生的廢熱,那么就能有效降低處理所需的能耗,從而提高濃縮法的適用性。
2.1.3萃取技術
在處理有機化工廢水時,萃取法的應用原理是根據同種溶劑對于不同物質有著明顯的溶解度差異性質,進而實現物質組分分離的目的。在實際的操作過程中,將萃取劑投入到廢水中,由于萃取劑本身不溶于水,并對大部分有機物有著較高的溶解度,所以能將廢水中的大部分有機物溶解入萃取劑中,將有機物和水分離開來。
2.2化學氧化技術
2.2.1濕法氧化技術
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催化氧化技術
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超臨界水氧化技術
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。
2.3生物處理技術
2.3.1固定化微生物技術
此技術主要是借助一些優勢菌種對特定底物高濃度有機廢液,尤其是制藥行業所產生的難降解有機廢水展開處理的技術,其應用原理是在載體上培養出特異性菌種,使它在高度密集的同時,保持良好的生物功能,然后作用于高濃度有機廢水中,實現定向化處理。針對能高效處理高濃度有機廢水的那些優勢菌種固化劑來說,它們要具備以下幾個方面的特點:第一,對微生物固定要有較好的耐久性;第二,滲透性良好,且不會被溶解氧或者高濃度的有機物溶解;第三,具備一定的強度。該技術基于原來的生物膜法,增加了細胞固定化技術,提升了高效生物量的占比,這樣不僅讓反應速率與處理效果得到了有效提高,還會減少基建投資的成本。
2.3.2厭氧消化技術。
此技術的應用原理就是有機物質在厭氧情況下得以消化和降解,與傳統意義上的好氧技術相對比,后者往往會因為有機物的濃度過高導致水中缺氧,從而反應過程難以繼續進行。而厭氧技術就擁有很多優點,比如:第一,不需曝氣所需的能量;第二,最終形成的甲烷,是一種非常有用的物質;第三,剩下的污泥不多;第四,形成的生物污泥很容易從水中脫離出來;第五,活性厭氧污泥的保存時間比較長;第六,能在負荷較高的情況下運行。該技術能在纖維素、蛋白質、脂肪以及碳水化合物等含量非常高的有機廢水處理中起到良好的應用效果。
結語
綜上所述,面對日益嚴峻的水環境污染問題,相關化工企業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,促進我國化工行業的可持續發展。
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