树脂吸附法在有机化工废水处理中的实践
2021-05-10
(安徽双鸿工程咨询有限公司 安徽 235100)
引言
当前,随着我国城市化进程的加快,城市的环境污染程度越来越严重。在城市的发展中,各种工业废弃物排放都会严重污染城市的环境;工业生产排放的废气在下雨天也会变成酸雨,酸雨流入到河流中也会污染城市的河流。所以一定要重视工业废水的净化处理。在紧抓经济发展的同时,也要注意环境保护,环保部门要制定废水排放标准,避免化工厂肆意排放有害、有毒废水。
图1 有机化工废水造成的水污染
针对已经发生的污染问题要采取有效的措施进行处理,并且要提前采取废水处理技术进行有效的防治。结合目前工业有机化工废水处理中常用的树脂吸附法处理技术,我们要深入分析其处理原理,并且意识到这种处理技术的优点。在实际的工作中,优化其应用,提高其效率,进一步提升我国工业废水处理技术,促进我国经济走上可持续发展之路。图1为有机化工废水肆意排放造成的水污染。
1.树脂吸附法原理
在当前常用的工业有机化工废水处理中,树脂吸附法其实是一种物理处理方法,它并不是通过树脂与废水中的有机物发生化学反应来消除有害物质,而是利用有机物易溶于树脂的特性来将有害有机物吸附到树脂表面,常见的苯类有机物、酚类有机物和硝基有机物都易溶于树脂,可以结合不同的废水类型,选用不同的树脂对废水进行处理。树脂通常是指受热后有软化或熔融范围,软化时在外力作用下有流动倾向,常温下是固态、半固态,有时也可以是液态的有机聚合物。广义上的定义,可以作为塑料制品加工原料的任何高分子化合物都称为树脂。所以树脂的范围较广,对于有机化工废水的处理范围也较广,适用性较高。
2.树脂吸附法在有机化工废水处理中的应用实践
由于树脂吸附法对于有机化工废水的处理效率较高,并且在处理之后可以对废弃的溶液进行回收再生产化工产品,实现资源的循环使用,变废为宝,这就使得树脂吸附法在工业废水处理中应用广泛。对于常见的各种类型的化工废水处理,其具体实践应用如下:
(1)对酚类废水的处理
在工业生产过程中,排放的有机化工废水包含的酚类有机物常见的有单苯环酚类有机物和多苯环酚类有机物。
①单苯环结构酚类
由于不同的单苯环酚类有机物其组成也各不相同,所以其处理方式也不尽相同。各种单苯环酚类有机物的具体吸附处理过程如下:
A.磺化碱熔法生产苯酚的工业废水。对此废水应使用NKA树脂与H-103树脂的处理方法进行处理。根据结果显示树脂的吸附能力为150~250g/L,最后废水当中酚类的浓度在0.5mg/L以下,对酚类的吸附效率竟为99.99%。当利用稀碱液进行处理时,对苯酚的脱附能力是95%,对COD的除去能力是70%。经过对比后发现树脂吸附法对此类废水的处理效果非常好,可大量应用在对磺化碱熔法生产苯酚所产生的含酚废水中。
B.在工业生产过程中,如果应用了异丙苯氧化法,那么在反应后就会形成含有苯酚的工业废水,对于这种废水的处理可以采用CHA-101树脂进行处理,苯酚可以快速吸附到此类树脂上,对于苯酚的吸附效果超过了95%,处理废水的效率较高。
C.对于工业排放中含有过氧化二异丙苯的废水,对此类废水进行净化时,要选用NKA树脂进行吸附,经相关试验测定,吸附之后酚类有害有机物的含量下降到排放标准以下,可以适用于化工废水的处理中。
D.要对含有单硝基和多硝基酚类的废水进行处理,需要应用H-103树脂进行吸附,这种树脂可以将99%的酚类有害物质吸附在表面,显著降低废水中酚类的含量,避免工业废水对于水资源的污染。
②多苯环结构
A.萘酚类的废水。在生产2-萘酚合成吐氏酸时会产出带有2-萘酚的废水,对次废水的处理方法应使用CHA-111树脂法,此方法可以吸收99%的2-萘酚,使2-萘酚得到了有效的回收。
B.双酚A的废液。很多企业都会将硫酸作为催化剂,并使用苯酚和丙酮缩合的方法来生产双酚A,这就会导致酸性较强的含酚废水出现,此废水的酚类含量可达到7.0g/L。因此对此类废水的处理应使用H-103树脂法,可去除掉95%的酚以及70%的COD。
(2)对羧(磺)酸类化合物废水的处理
①在进行工业废水的处理时,对于废水中含有水杨酸的废水,同样可以应用H-103树脂进行处理,这种树脂可以将废水中的水杨酸净化到5%以下,同时结合前文的内容我们可以知道H-103树脂还可以有效净化酚类有机物,所以H-103树脂在有机化工废水中的应用较为广泛。
②对含有山梨酸的工业废水进行处理时,通常可以采用H-103树脂进行吸附,在吸附处理的同时加上乙醇溶液,可以将山梨酸溶解到乙醇溶液中,这种废水溶液还能用于工业有机物的生产,实现化学资源的循环利用。
(3)对氮有机化合物废水的处理
在化工生产中,经常会生产一些含氮的有机化合物,如果氮元素在反应中不够彻底,就会产生含有氮的有机化合物,这种有机物危害较大,在对其进行处理时,一定要注意处理的效率和质量。
①苯胺类的废水
在化工生产中,如果废水中含有苯胺类有机物,那么一定要重视这种有机物的处理,苯胺类有机物毒性较大,处理较为复杂,一定要确保其排放量降低到0才可排入到排水系统中。要应用树脂多次吸附,最终使用化学方法消除苯胺类有机物,确保废水中不含此类物质。
②硝基物的废水
对于含有硝基有机物的废水进行处理时,可以采用CHA-111树脂进行处理,这种树脂对于硝基物的净化度较高,可以达到99%的去除率。
3.树脂吸附法对有机化工废水处理的发展及前景
结合上文的内容我们可以知道,树脂吸附法对于有机化工废水的处理适用范围较广,可以对多种类型的有机物进行吸附处理,并且有些吸附过程还能循环利用废水,实现变废为宝,符合当前的可持续发展理念。目前,我国化工有机废水处理的技术较多,在应用树脂吸附法时技术人员研究也比较深入,对比了各种处理方法,对树脂吸附法也进行了优化。为了提升树脂吸附法的处理效率,将传统的单级吸附发展成两级吸附,这种吸附方式的效率显著提升,并且吸附的适用范围更广。为了进一步推进树脂吸附法在化工有机废水中处理的应用,当前人们在不断研发新的数值类型,旨在解决一些较难吸附的有害有机物,能不断扩大树脂吸附法的应用范围。结合我国目前的可持续发展理念,树脂吸附法在有机化工废水的处理中操作简单,也不会产生二次污染,并且其处理过程还能循环利用废液,实现化工元素的循环使用,所以这种吸附处理方法更加适合当前的化工废水处理行业,有着较好的应用前景,业内人员一定要深入研究,研发出适用性更强的树脂类型来净化不同的有害有机物。
4.结语
综上所述,伴随着我国经济的不断发展,我国工业化进程加快,工业生产产生的废水对于城市环境的污染程度也越来越严重,极大的影响了城市居民的用水健康和居住环境。为了促进工业发展走上可持续发展之路,要重视工业废水的处理,结合树脂吸附法的处理优势,对于不同类型的有害有机物进行处理,这样可以将工业废水降低到排放标准,使得化工生产过程能满足环保要求,促进我国的化工行业走上可持续发展之路。