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有机化工废水处理技术汇总

发表时间:2016-04-20 08:30
    1 概述
    化工、农药、制药、皮革、金属表面处理等行业生产过程中会产生大量的母液、浓缩液、清理液、槽液以及乳化液等,含大量的难降解有机物质,若不对其进行有效的降解处理,不仅会影响企业的长远发展,还会给周边的环境造成污染,进而影响整个生态平衡。有机物浓度低于1%的废液,可经过稀释或简单预处理后即可进入污水处理站处理;若有机物浓度超过20%的,则可通过焚烧法处理;而处于1-20%范围内的有机化工废液处理难度较大,不仅要考虑处理效果,还应考虑成本问题。本文主要以1-20%范围内的有机化工废液为例,对其处理技术进行分析。
 有机化工废水处理技术汇总
    2 有机化工废水处理技术分析
    高浓度有机化工废水处理问题是国内外学者广泛关注的一个问题,经过多年的研究和试验,已经形成了一系列较为成熟的处理体系。
    2.1 物理处理法
    2.1.1 吸附法
    吸附法原理是利用疏松多孔结构的吸附剂吸附废液中的污染物,从而达到净化废水的目的。活性炭、树脂等物质是常用的吸附剂,如印染废水通过活性炭后,可除去大部分的有机成分,取得良好的处理效果;树脂在处理头孢G 酸医药废水时,可取得很好的处理效果。李丽娟等人利用多种树脂,多级串联的方法对医药废液进行了试验处理,结果发现该法对头孢G 酸的去除率可达95%以上,CODCr 的去除率也达到了90%;而树脂经过5%的NaOH处理后,还可恢复吸附功能。吸附法应用过程中也存在一定的不足,吸附剂容易达到饱和状态,影响后期的处理效果;吸附剂再生工艺难度大,且成本高,一定程度上限制了该法的推广。
    2.1.2 萃取法
    萃取法原理是利用一种溶剂对不同物质的溶解度具有明显差异的性质而达到分离物质组分的目的。处理时,向有机废水中投入萃取剂,萃取剂不溶于水,且对有机物的溶解性较高,因而废水中的有机物质溶解到萃取剂中,实现与水相的分离。王晓兵等人将叔胺N235、乙苯和煤油按比例混合成萃取剂,对含羧酸的有机化工废液进行处理,经过三次萃取后,去除率达到96%以上;处理含苯酚的有机化工废液时,可选用脂肪酸甲酯为萃取剂,萃取率可高达99.97%,基本实现了苯酚的循环再利用。
    2.1.3 膜分离法
    膜分离法是借助外力作用使废水中的物质选择通过薄膜,进而达到去除有机物的目的。如在处理城市污水时,超滤法的使用能去除水中95%以上的浊度;纳膜处理染料废水时,可将废水中96%以上的染料成分截留,不受溶液pH 的影响。膜分离技术运行成本低,操作简单,但容易发生结垢现象,影响处理效果,限制了膜分离技术的使用。烟台金正环保科有限公司创新性的将金正DTRO膜应用于有机化工废水处理领域,这种膜流程短,流道宽,去除率高,且不易结垢,有效的解决了膜处理技术在处理化工有机废水易结垢的问题。
    2.2 化学氧化法
    2.2.1 湿法氧化法
    高温、高压条件下,废水中大分子有机物与氧化剂反应,生产无机物或小分子有机物的过程,称为湿法氧化法。
    湿法氧化法可应用在印染废液处理工艺中,提高水的可生化性。湿法氧化法反应时间短、处理效果好,不易产生二次污染,因此具有广泛的应用领域;但该法对设备要求较高,因此运行成本相对较高,无法在大规模废水处理中进行推广。
    2.2.2 催化氧化法
    催化氧化法作用原理与湿法氧化法运行条件相似,但是通过催化作用将大分子有机物转化为低污染或无污染的小分子物质,Cu、Fe、Ni、Mn 等是常用的催化剂。例如,利用该法处理有机废水,当温度控制在240℃,压强控制在6.5MPa 时,CODCr 的去除率可达到96.9%;催化氧化法适应性较好,但反应条件苛刻,只能在有限范围内处理少量有机废水。
    2.2.3 超临界水氧化法
     超临界氧化法在催化剂作用下,有机物在超临界水中与氧气反应,导致有机物结构发生重组,进而达到分解大分子有机物的目的。利用超临界水氧化法处理造纸黑液时,废液内的CODCr 和色度去除效果十分理想,控制实验条件时,废水中CODCr 的去除率可达到99.8%。超临界水氧化法反应速度快,处理效率高,但由于反应条件仍为高温高压,因此限制了该法的大范围应用。
    2.2.4 其他氧化法
    除以上几种氧化法外,还有臭氧氧化法和光催化氧化法。其中,臭氧氧化法氧化能力强,无二次污染,杀菌和脱色效果好,但对废液pH、反应时间要求较高;光催化氧化法氧化能力强,处理速度快,效果好,可用于ABS 有机废水的处理,但应用也受到了限制,对废液颜色、成本均有一定要求。
    2.3 生物处理法
    生物处理法是好氧或厌氧微生物利用废水中的有机物进行新陈代谢,从而达到去除有机污染物的目的。在对味精工业废水进行试验时,SBR 法对CODCr 的去除率达到90%以上,达到国家二级排放标准。生物处理技术能耗低,符合绿色环保的要求,但占地面积大,管理过程相对复杂,对CODCr 以及色度的去除率相对较低,且受温度、pH 影响较大,因此一般不宜单独使用。
    2.4 微电解法
    微电解法是利用金属腐蚀原理,构建原电池从而达到对有机废水进行处理的目的。处理时,在废水中填充的微电解材料可在自身电位差的作用下自行电解,消耗废水中的发色基团、助色基团、甚至断链,降低CODCr 的含量。在利用微电解法对有机废水进行预处理时CODCr 的去除率可达到39%,废水的可生化性由0.28 上升至0.36。微电解法占地面积小,工艺简单,处理效果好,使用寿命长,便于维护,成本较低,因此可在大范围内推广使用;但该法存在的不足是铁耗量与碳耗量不均衡、容易生锈结垢,影响处理效果。
    3 结论
    有机化工废水处理技术发展前景有机化工废水中组分含量复杂,使用单一的处理方法难以得到理想的处理效果,因此,多种处理方法的联合使用将是未来发展的主要趋势;另一方面,在我国提倡绿色经济的大背景下,发展绿色环保、低成本的处理技术将是未来研究的难点和重点。
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