化工高盐度废水治理技术探讨

高泽楠

（南京环保产业创新中心有限公司，江苏 南京 211100）

中国特色社会主义市场经济的高度发展，给化工行业的进步和再生产提供了强有力支持，我国的化工企业规模持续扩大、化工行业生产能力日益提升，给经济建设带来了新的驱动力，但同时也带来了严重的环境污染问题。化工高盐度废水未经处理就进行排放，给水资源及土壤造成严重危害，给人民群众身体健康带来一定的负面影响。为了达到保障环境稳定性的目标，首先要分析化工高盐度废水的来源，再对化工高盐度废水的治理技术、治理设备等进行深入探究。

1 化工高盐废水的主要来源

化工高盐度废水是指化工行业中涉及到的、含盐量超过总体数量1%的废水，主要包含有钠离子、二价铁离子等无机离子，比如说印染业、造纸业等都会产生化工高盐度废水[1]。从全球视角来看，化工行业的废水总排放量中约有5%以上属于化工高盐度废水，且这一数据还在以每年2%的速度快速提升，对化工高盐度废水治理技术进行研究已经迫在眉睫。化工生产过程中生成的化工高盐度废水大致可分为高热值化工高盐度废水和低热值化工高盐废水，由于这两种废水的热值不同，因而处理方式也各有不同，比如借助焚烧法处理高热值废水往往能取得比较好的处理效果，如果采用焚烧法处理低热值废水，处理效果和性价比无法保证。因此必须要根据化工高盐度废水的实际情况做出准确判断，以保证最终的处理效果。除此之外，目前，常用的膜分离技术、生物处理技术、电解技术等都存在一定的问题，如生物处理技术适用范围小，电解技术会产生二次污染和能耗高问题，它们的应用效果有限，因此，需要加强对新型化工高盐度废水治理技术的研究。

2 化工高盐度废水治理技术

2.1 优化化工高盐度废水处理设备

现阶段常用的化工高盐度废水处理设备为埃格多相催化反应器，这种设备能够利用臭氧的氧化作用对废水中包含的沉淀物进行处理。化工高盐度废水中往往包含大量的氨氮苯酚等污染物，利用臭氧的强氧化性、催化剂的催化作用等，即可有效解决氨氮苯酚的处理问题，从而降低化工高盐度废水的污染性。实验结果表明，臭氧的强氧化性能足以将化学高盐废水中的有机氮转化为无机氮，从而打破氨氮的结构。同时，催化剂的应用还可以起到强化处理效果的作用。在化工生产过程中，香精香料及造纸业的生产活动都可能产生含有氨氮苯酚的废水，而利用氧化反应对有机物进行处理，使之变成无污染的无机物，是目前处理的主要思路。在过去的化工高盐度废水处理中，最常见的处理技术为芬顿氧化工艺，经过工作人员的一系列研究和优化处理以后，一种以埃格多相催化反应器为基础的化工高盐度废水治理技术得到广泛，其能够更好地避免水体中的COD给环境造成二次污染，解决了传统处理工艺中需要对污泥进行单独处理的问题。在今后的工作中，相关人员还需要对化工高盐度废水治理设备进行进一步优化。

2.2 微生物燃料电池处理技术

微生物燃料电池处理技术是指以微生物为催化剂、对化工高盐度废水进行有效处理的技术，它改变了过去污水处理只能消耗能源的固有局面，在实际应用中也确实取得了一定的成果。相对于传统生物治理技术而言，这种微生物燃料电池处理技术的优势在于，微生物从过去的处理者转变为催化剂，通过氧化还原反应产生的能量进行发电，再与微生物结合形成燃料电池，真正做到了化工高盐度废水的有效治理及再利用[2]。在常规的化工废水处理当中，微生物燃料电池处理技术能够发挥优势作用，微生物和废水中的有机污染物等进行氧化反应，产生氢离子和其他电子，通过电场力做功移动到电池阴极位置，而后在氢离子和其他电子的影响下，污染物的主要成分将会发生还原反应，最终形成一个闭合电路。而在化工高盐度废水处理中，微生物燃料电池技术同样具有应用价值，化工高盐度废水中存在的大量阴阳离子，能够让废水的导电性成倍增长，降低其本身的电阻，因此化工高盐度废水可以提高发电效率和发电量。经过研究人员的一系列研究，化工高盐度废水中的微生物发电已经成为现实，实际处理效果非常突出。总体来讲，微生物燃料电池处理技术的应用效率比较高、处理效果非常好，且能够把污染物变成电能来源，是一种十分优质的化工高盐度废水治理技术。

2.3 嗜（耐）盐菌治理技术

化工高盐度废水的处理难度非常大，仅仅利用传统生物治理技术进行处理，并不能取得十分突出的效果，这主要是因为常规微生物在高盐条件下难以正常活动，为了解决这一问题，工作人员必须要对特殊微生物——即可以在高盐环境下生存活动的微生物——进行分析研究。经过一系列的探索发现，确实有一种可以在高盐环境下活动的微生物，通常称之为嗜（耐）盐菌，这种嗜（耐）盐菌相对来说比较原始，一般存在于海洋、盐湖等特殊环境中，工作人员在取得微生物样本以后对其进行特定的培养，即可使之在化工高盐度废水治理当中发挥作用，得到具有耐高盐环境的生物处理材料。目前比较常用的嗜（耐）盐菌处理方法主要有两种，其中一种方式是将嗜（耐）盐菌植入普通活性污泥中进行培养，使之逐渐适应高盐环境，而另一种方式是在不额外投入嗜（耐）盐菌的基础上，直接利用高盐环境对普通活性污泥进行驯化，甄别筛选其中能够耐高盐环境的嗜（耐）盐菌，从而使之更好地在化工高盐度废水处理中发挥作用。经实践发现，向普通活性污泥中投放嗜（耐）盐菌的方式所获得的活性污泥，具有更加可观的适应性和更突出的处理能力[3]。

2.4 混盐加热析出回收技术

化工高盐度废水治理工作之所以较为困难，主要是因为其中的盐含量太高，而经过不断地探索，技术人员开发出一种混盐加热析出回收技术，能够有效降低化工废水的盐含量，在将其含盐量降到常规标准后再进行处理，能取得比较好的处理效果。化工高盐度废水中含有大量的氯离子、硫酸根离子、钠离子等，因此可以向其中加入碳酸氢铵，在氯离子和硫酸根离子饱和的情况下，使之与钠离子反应，生成碳酸氢钠的沉淀，再通过过滤煅烧等处理获得工业纯碱，此时化工高盐度废水的含盐量会有一定的下降。由于获得了工业纯碱，整体性价比也得到了提升。过滤后的废水中还存在大量碳酸氢铵和硫酸氢铵等化合物，以及氯离子、硫酸根离子，通过加热处理使CO2与NH3逸散，最后对铵盐进行回收，即可达到降低化工高盐度废水含盐量的目标。

化工高盐度废水治理技术十分复杂，而混盐加热析出回收技术仅仅是其中独具代表性的一种处理技术，可以有效降低化工高盐度废水的含盐量，但是其本身并不能保证化工高盐度废水的处理效果，经过这种技术处理后的化工废水仍不能直接排放。工作人员可以在对化工企业生产情况进行综合分析的基础上，通过混盐加热析出回收技术与其他化工废水处理技术的结合，共同构建化工高盐度废水降盐处理体系，从而确保化工高盐度废水的最终处理效果。

2.5 甜菜碱技术

化工高盐度废水中含有的大量盐离子，会导致微生物无法正常生长，因此传统意义上的生物分解技术并不能取得预期效果。但这并不意味着微生物就无法在化工高盐度废水治理中发挥作用，微生物能够根据外界生存环境自动调节细胞浓度，平衡自身内外渗透压，从而确保其能够在高盐度的条件下正常生存。这主要得益于多元醇、氨基酸、甜菜碱等小分子溶质，它们可以称为相容性溶质，能够保障高盐度条件下的废水处理效果。工作人员发现，可通过向其中投入甜菜碱的方法，为微生物提供充足的小分子溶质，保证微生物的活跃度，进而提升微生物在高盐环境下的生存能力，最终达到用微生物对化工高盐度废水进行有效处理的目标。但是理论上的研究并不意味着这种甜菜碱综合治理技术已经可以成型投产，相比于成熟的处理技术而言，它还具有成本高、运维难度大等问题，工作人员可沿此思路对甜菜碱技术进行进一步分析。

3 结语

化工行业始终是中国工业化建设过程中不可或缺的重要行业之一，能够对社会发展起到一定的助推作用，也能保证我国工业安全，为国家经济发展作出贡献。然而也必须要看到，化工企业生产所产生的污染问题确实严重，特别是化工高盐度废水更是污染的主要来源，如果不对其进行有效处理就排放，必然会导致一定的环境问题。近年来，可持续发展作为我国社会、经济发展的一项总体策略逐渐深入人心[4]。在这种情况下，对化工高盐度废水治理技术进行深入探究，了解微生物燃料电池处理技术、混盐加热析出回收技术、嗜（耐）盐菌治理技术的应用方向和特点，显然具有突出的现实价值。