关于精细化工废水处理技术及控制对策的研究

2020-05-07朱科寅马万里安曌

现代盐化工 2020年2期

关键词：精细化工废水处理

朱科寅马万里安曌

摘要：重点研究精细化工废水的处理技术要点和相关控制对策，希望可以改善我国化工废水污染日渐严重的现状，并在此基础上为相关环保工作提供合理参考。

关键词：精细化工;废水处理;环境安全

化工行业是近几年来的热门行业，现阶段，相应的精细化工废水处理技术也得到了突飞猛进的发展。精细化工废水与普通的废水相比更加复杂、处理难度大，传统的废水处理技术已经无法适应现代社会废水处理的要求。

1 化工废水的危害

随着化工行业的不断发展及相关生产技术的提高，废水产生的各种危害日渐显著，其中最主要的特点有以下3个方面：

首先，水质成分复杂，在化工产品生产过程中，部分化学反应不完全，废水中含有许多副产品和溶剂，导致精细化工废水成分复杂。

其次，生物需氧量（Biochemical Oxygen Demand，BOD）以及化学需氧量（Chemical Oxygen Demand，COD）过高，在化工废水中普遍含有许多有机氧化物，其中的BOD和COD成分都很高。若未对废水加以处理就直接排放，会在水中进一步反应，对水生生物造成威胁。

最后，有毒有害物质多，化工生产时会产生许多的有害物质，在产品生产结束后溶解在化工废水中，使废水产生毒性和腐蚀性[1]。

2 精细化工废水处理技术

2.1 废水处理技术概述

（1）蒸馏法，处理时在废水中投入甲醇，促使废水产生酯化反应，生成甲酸甲酯后废水沸点降低，此时再将精细化工废水加热到一定温度，蒸发水中有害物质。

（2）混凝沉降，在通过合理手段调节化工废水的pH之后可以添加混凝土，从而去除混凝土中的有机物。

（3）吸附处理，在化工废水中投入适当的吸附材料，将水中有害物质吸附出来。

（4）萃取法，先判断废水中酸的类型，若含有醋酸则可以在水中投入丁醇将废物萃取出来，并用合理手段去除或回收。

（5）沉淀法，若精细化工废水中含有的有害物质为盐和芳香酸，处理人员可以在水中投入三价铁盐作为沉淀剂，调整废水pH后利用三价铁盐带动废水中的有害物质沉淀，随后通过过滤将有害物质和三价铁盐分离出来。其优势在于去除的关键是精细化工废水的pH，与精细化工废水中污染物的实际浓度无关。

（6）氧化法，羧酸类化工废水的处理通常使用该方法，主要是将臭氧与废水产生反应，或使用液化氧化的方法帮助精细化工废水中的废物氧化，方便处理。

（7）生化法，有些精细化工废水中含有脂肪酸，可以使用生化法处理，即通过好氧生物降解废水中的脂肪酸，并将其废水中的其他污染物融入直链，促进精细化工废水中的废物降解。

（8）还原法，在酸性化工废水中，水中污染物质可以与铁屑发生脱色反应，帮助处理人员将污染物分离。

2.2 物理处理法

精细化工废水的物理处理方法是指通过物理分离技术，将废水中的污染物分离出去，完成水资源的回收。目前，化工废水处理工作中常用的物理分离方法包括重力沉淀、过滤、气浮等几种。首先是重力沉淀法，精细化工废水中的悬浮有害物质会通过重力作用自然沉淀，随时间推移产生固液分离的情况，最终达到净化处理的目的。其次是過滤法，即废水处理人员使用滤网等工具将精细化工废水过滤，分离出废水中的有害物质，降低水中杂质的含量。最后是气浮法，指利用科学手段在化工废水中形成气泡，将水中的有害物质包裹带出水面。

传统的物理处理方式技术简单便捷、操作难度低，但具有一定的局限性，不适合去除水中的可溶性有害物质。近年来，我国陆续开发出了新的物理废水处理法，如磁分离、声波技术和非平衡等离子体处理技术，目前，许多精细化工废水处理部门对可溶于水的有害物质分离处理都会使用这些方式。例如，某精细化工废水处理机构在处理化工废水时，会先使用传统的物理处理技术进行分离，再使用新的处理技术解决废水中的有害污染物，即借助磁分离法在废水中添加磁力凝结剂，使用磁力使废水中的有害物质加速凝结悬浮，再使用磁分离剂将有害物质分离出来。对可降解的有害物质，该机构选择使用超声波技术处理，通过超声波将化工废水中的有机物降解分离。

2.3 化学处理法

在精细化工废水的处理中，化学方法的使用也十分常见，即通过化学反应将废水中的污染物质去除或净化。常见的化学废水处理方法有氧化还原法、中和法、电解法和絮凝法等。其中，氧化还原法是通过氧化反应还原废水中的有害物质后，将其转化为无害物质，从而处理精细化工废水中的有害物质。中和法是指使用合理的酸碱中和手段调整化工废水pH，使废水pH处于中性，主要用于酸性或碱性的化工废水处理。电解法的技术要点为通过合理的手段促使废水中的离子发生氧化反应，再还原为新的物质，降低精细化工废水中的有害物质浓度。混凝法是指在精细化工废水中投放化学药剂，使废水产生混凝反应，同时，配合适当的手法将水中的有害物质去除。

随着科学技术的发展，我国精细化工废水处理中的化学处理技术也不断产生新的变化，如紫外线催化氧化技术、湿法氧化技术以及超临界水氧化技术等，有效地提高了化学处理法在精细化工废水处理中的效率和质量，有着不容易产生二次污染的优势[2]。例如，某化工厂在处理精细化工废水时，会对化工废水使用半导体催化剂照射，使废水产生羟基自由基，凭借强氧化剂的能力自行分解水中的有机物，一段时间后将废水中的有害物质氧化成水和二氧化碳。在处理精细化工废水中溶于水的有害物质时还会使用湿法氧化手段，将精细化工废水放置在高温高压的环境下处理，在水中投入催化剂，在一定的温度和压力下使精细化工废水中的有害物质氧化还原。能够在较短时间内将化工废水中的有害物质完全氧化，缩短了该化工厂用在废水处理上的时间。

2.4 生物处理法

2.4.1 好氧生物处理技术

精细化工废水的好氧生物处理技术主要是生物膜法和活性污泥法。其中，生物膜法是在化工废水中投入生物膜，在两者接触后用生物膜吸附并对废水中的有害物质进行氧化。活性污泥处理技术是利用好氧生物的吸附和代谢能力将废水中的有机污染物降解。目前，广泛应用的处理技术有两种，一种是缺氧/好氧（Anoxic/Oxic，A/O）工艺，能将废水中的有机物脱氧降解，将各种污染物通过水解反应转化成有机酸，提高废水的可生化性，该工艺的优势在于效率高、流程简单、难度小、降解率高等。另一种是厌氧-缺氧-好氧（Anaerobic-Anoxic-Oxic，A2/O）工艺，其通过厌氧-缺氧-好氧的处理流程对化工废水进行加工，能够高效、稳定且安全地处理精细化工废水。

2.4.2 厌氧生物处理技术

精细化工废水通过厌氧生物处理的技术要点在于，为化工废水创造无分子氧的处理条件，利用厌氧生物的特点将精细化工废水中的有机物分解并转化成甲烷和二氧化碳，主要是依靠水解作用帮助废水进行净化，是通过反应产生的产酸细菌、产乙酸细菌和产甲烷细菌3种细菌共同反应形成的处理效果。

2.4.3 固定生物处理技术

固定化生物废水处理技术是将褐藻酸钙一类的天然凝胶与聚丙烯酰胺和聚乙烯醇等材料混合作为载体，将处理精细化工废水能力强的优势菌种固定在载体上，这种处理技术的反应速度快、对废水中有害物质的降解能力强，且适用于许多种类的精细化工废水[3]。

3 精细化工废水控制对策

3.1 优化处理工艺

化工厂在生产活动中必然会产生许多化工废水，在排放前需要根据国家规定的排放标准对废水进行检测净化，达到排放标准后才能排放。避免排放污染严重的化工废水对周边环境造成负担，影响人们的正常生活。且目前环境保护是我国的主要课题，对此方面的工作，国家环保部门不断加大环境保护力度，完善化工废水的处理制度和排放标准，严格监督和控制化工厂污水排放。化工厂也应积极配合有关部门的工作，优化自身的废水处理技术，确保废水达到排放标准再排入指定区域，在傳统废水处理手段的基础上创新，主动利用新的废水处理方案进行精细化工废水处理方面的工作，在降低成本的同时提高处理效率。

3.2 合理构建化工厂

在化工企业日常生产经营的过程中会在各个环节不断产生污染物，最终会形成化工废水，若不进行合理控制会造成后续的废水处理工作量较大。因此，化工厂应主动在生产环节中加强对生产项目的控制力度，结合实际的生产经营情况和周边情况设计合理的化工厂布局，将对周边环境的保护考虑进设计中，同时，在生产时选择污染较轻的原料。此外，为避免废水在排放时与周边环境作用产生二次污染，化工厂在建厂时应对工厂周边环境全面掌握，结合产品特点和原料性质，避免对环境造成不可逆转的伤害。应将生态的稳定发展作为建厂原则，将后续的精细化工废水对环境造成的影响降到最低。

3.3 严格监控化工生产

想要控制化工厂污染物产生量，化工厂废水处理部门对于生产环节也要进行严格的管理，根据各生产环节所用的原料和产生的污染物质设计生产技术，有效地对化工厂生产全过程进行控制。可以对生产季节进行调查研究，根据研究结果制定合理的管理措施，减少化工厂生产过程中产生的污染。

例如，某化工厂为减轻精细化工废水处理部门的工作量，对场内不同的生产环节和所用原料进行了调查，并根据调查结果研究出了合理的优化方案，使用污染较少的清洁原料进行生产，并要求员工在生产过程中积极对产生的废水等进行初步处理，为后续的化工废水处理工作提供方便。

3.4 加强化工废水排放管理

经过以上的控制处理，精细化工废水在排放前也需要进行检查，结合国家规定的化工废水排放标准和企业自身的经营情况以及地理环境制定检测标准，确保废水经检测达标后再排放到指定区域内，若废水经检测不满足排放标准则要重新处理检查后再排放，避免给环境造成负担。

3.5 降低化工废水处理难度

由于精细化工废水成分复杂，因此，处理起来也有一定难度。相关部门为提高工作效率，可以在对精细化工废水进行处理之前采取合理手段降低废水处理难度。同时，应在处理之前对废水进行分类，根据不同的废水类型使用相应的处理方式统一处理，保障精细化废水处理工作达到最佳效果[4]。

4 结语

精细化工废水的成分复杂且污染大，处理起来有难度，因此，相关的废水处理部门要想做好废水控制，就要根据实际的废水产生情况采用合理的废水处理手段，降低化工废水对环境造成的危害，实现精细化工的可持续发展。

[参考文献]

[1]刘建国.精细化工废水处理技术及控制对策分析[J].化工管理，2019（33）：103-104.

[2]汪晨.试析精细化工废水处理技术及控制对策[J].当代化工研究，2018（3）：102-103.