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摘要:化工行业保持高速发展,化工生产用水量随之增加,所排化工废水量同样不断增多,以至于化工废水污染问题愈发严重,对化工行业发展产生严重制约影响。高盐度、高氨氮属于化工废水的重要特点之一,高盐度会对微生物活性产生抑制影响,使生物法处理废水无法发挥真正效果。所以,有必要对化工高盐度废水治理技术展开深入分析研究,以此对化工高盐度废水作出科学高效治理,促进化工行业良好发展。基于此,本文对化工高盐度废水治理技术进行分析探讨。
关键词:化工;高盐度废水;治理技术
我国经济蓬勃发展的背景下,直接推动化工行业高速发展,化工企业规模也随之扩大,以至于环境污染问题也变得更加严重。由于化工废水的大量排放,对水资源、土壤与生态环境造成严重污染影响,同样对周边居民生活与身体健康构成严重威胁影响。化工废水中,高盐度废水总量较大,且处理难度较高,为降低化工废水对环境所产生的严重破坏影响,对高盐度废水的科学高效治理也显得尤为关键。所以,务必重视对化工高盐度废水治理技术加以科学应用,实现对高盐度废水的科学治理,以此促进化工行业良好发展。
1 高盐废水的来源
高盐废水,即化工生产环节,所形成的总含盐量,明显超过总量1%的废水,有关盐化合物,以无机离子为主,如Cl-、Ca2+SO42-、Na+等,多来源于轻工、医药与化工等生产环节,所排放的高盐度废水,或是海水直接应用有关的冷却废水。目前,全球各国,高盐废水排放总量,在废水总量中的占比,已经达到5%,且依然保持不断增长趋势,已然成为废水处理亟待解决的关键问题。针对化工生产,基于高盐废水情况,具体可划分成高、低热值高盐废水,有关处理方式上,也表现出相应的区别差异。有关焚烧法,主要是针对高热值高盐废水,低热值高盐废水,则需通过补充热值,方可运用此方法,成本相对较高。针对焚烧法,也表现出明显缺陷问题,处理之后产生的尾气,需采取有效治理方可完成正常排放,否则会产生二次污染问题。有关电解法、膜分离技术等,则表现出成本相对较高或是二次污染等。而有关生物法,主要是针对低盐度废水,高盐度废水治理效果存在明显的局限性。基于有关统计得知,高盐度废水处理问题上,我国每年电能消耗,在总发电量占比达到1%,且表现出上升趋势,所以,研发低能耗、高效率的科学治理技术具有重要影响和意义[1]。
2化工高盐度废水治理技术
2.1生物治理法
高盐废水,由于高盐度环境,会对微生物活性产生明顯抑制影响,以至于生物处理所表现出的效果存在明显的局限性。鉴于此,有关生物法工艺,可利用嗜盐菌,促使治理效果能够得以显著提高。有关嗜盐菌,即生长于高盐环境的细菌,能够在高盐环境得以正常生存。一般而言,水体之中,含盐度控制介于2-5%,细菌可以保持良好生存,即为耐盐菌;含盐度控制介于3-15%,细菌可以保持良好生存,即为中度嗜盐菌,是真菌的一种;含盐度控制介于15-30%,细菌可以保持良好生存,即为极端嗜盐菌,属于古细菌。面对高盐度环境,仍能维持内部较低水活度,酶活性保持良好,成为优势菌种,并通过废水COD实现有效降解,使废水符合严格排放标准。比如,有关研究人员通过SBR反应器,向其中投入食盐菌,污泥龄约18d的情况下,化学需氧量去除率相对较高,明显大于95%。目前,甜菜碱技术同样也属于备受关注的技术之一,高盐度废水会对微生物活性产生抑制影响,所以,生物法治理效率也存在明显的局限性。不过,微生物感知外界环境难以达到生存标准的情况下,细胞内则会形成部分小分子溶质,以实现对细胞内浓度以及内外渗透压做出有效调节,确保细胞可以维持良好活性。有关小分子溶质,如氨基酸、多元醇和甜菜碱等,即“相容性溶质”。针对生物法,基于理论层面分析,可利用甜菜碱,确保细胞保持良好活性,不过,生产实践期间,仍旧存在部分问题,需开展进一步深入研究[2]。
2.2电解法
针对高盐废水,高盐度特点,使其保险处良好导电性,如此,为电化学讲解废水奠定重要基础。废水电解过程中,有机电解液可通过氧化还原反应,以此确保COD有效降低。针对电解法,同无机盐、有机质种类存在紧密联系,若存在“Cl-”则需位于阳极放电,利用“ClO-”实现对COD的有效降解。基于相关试验得知,苯酚废水处理过程中,选用电解法,仅COD存在形式发生相应的改变,而TOC总量却并未表现出明显变化。
2.3焚烧法
有关高热值高盐废水,由于COD含量相对较高,温度介于800-1000℃,则会同氧气反应,产生固体残渣或气体,从而使COD含量能够得到有效降低。不过,此方法也存在局限性,COD值需超过100g/L,同样涉及到较高能源消耗。
2.4蒸发结晶
针对COD值相对较低情况,可选用蒸发结晶方法,以此作出固液分离。目前,有关蒸发工艺,具体以机械压缩蒸发和多效蒸发为主,不过,此项工艺存在发展瓶颈,经济效益不高,且能耗相对较高。针对“MVE+MED”系统,可对余热热放采取梯级利用,节约运行成本的同时,使环境效益得以进一步提高。
2.5吸附工艺
有关活性炭,存在特殊晶格结构,表面存在大量含氧官能团,表现出较强吸附力,且进入微孔物质,能够形成螯合物,以此对水质完成有效净化[3]。比如,芬顿氧化工艺,可获得相应的自由基,且表现出较强的氧化性,裂解有机物提高生化活性,或是对有机物进行有效去除。而针对“活性炭吸附-芬顿氧化”工艺,位于Fenton试剂体系,通过添加活性炭,由于活性炭表现出的较强吸附作用,可确保氧化剂附近有机物浓度得以明显提高,促使氧化效率得以显著提升,依托化学作用,活性炭可以持续解析再生,避免造成二次污染。
2.6膜分离
有关膜分离技术,具体涉及涵盖微滤、纳米和超滤等,微滤、超滤工艺,膜材料孔径相对较大,可对悬浮物和COD实现有效截留,不过,溶解性物质截留效果一般。通过纳滤工艺,对部分二价离子实现有效截留,反渗透可对一价离子实现有效截留。所以,需结合具体情况,对膜分离工作采取合理选用,尽管膜处理工艺表现出良好处理小姑,不过,成本与膜污染等问题依然有待解决,以至于推广应用也受到相应的制约影响。随着膜分离工艺不断创新,“NANO”膜、膜蒸馏等工艺就此出现。有关膜蒸馏,通过疏水膜表现出的良好疏水性,对其他物质实现有效隔离,确保水蒸气可以正常通过,保证水质洁净,不过,依然存在膜结垢问题,且难以实现规模应用。有关“NANO”膜,其是纳米结构材料,对膜蒸馏、反渗透所具有的工艺特点加以充分结合,截留性能与抗污染能力相对较高,表现出良好的发展前景。
3结论
综上所述,工业废水处理方面,高盐度废水属于重点内容,生物法治理所表现出的最终效果具有一定的局限性,尽管物理化学法表析出良好的治理效果,不过,由于成本相对较高,推广应用受到明显制约 。鉴于此,有必要对全新治理技术展开深入科学研究,使治理成本能够得到显著降低,充分保证治理效果,进而促进化工行业良好发展。
参考文献
[1]朱勇强,张战军,张鸿雁.化工高盐度废水治理技术的探讨[J].应用技术学报,2018,18(02):P.114-117.
[2]郑曼莉.化工高盐度废水治理技术研究[J].节能与环保,2019,000(008):73-74.
[3]王金利.化工高盐度废水治理技术研究[J].资源节约与环保,2017,000(06):1-1.
关键词:化工;高盐度废水;治理技术
我国经济蓬勃发展的背景下,直接推动化工行业高速发展,化工企业规模也随之扩大,以至于环境污染问题也变得更加严重。由于化工废水的大量排放,对水资源、土壤与生态环境造成严重污染影响,同样对周边居民生活与身体健康构成严重威胁影响。化工废水中,高盐度废水总量较大,且处理难度较高,为降低化工废水对环境所产生的严重破坏影响,对高盐度废水的科学高效治理也显得尤为关键。所以,务必重视对化工高盐度废水治理技术加以科学应用,实现对高盐度废水的科学治理,以此促进化工行业良好发展。
1 高盐废水的来源
高盐废水,即化工生产环节,所形成的总含盐量,明显超过总量1%的废水,有关盐化合物,以无机离子为主,如Cl-、Ca2+SO42-、Na+等,多来源于轻工、医药与化工等生产环节,所排放的高盐度废水,或是海水直接应用有关的冷却废水。目前,全球各国,高盐废水排放总量,在废水总量中的占比,已经达到5%,且依然保持不断增长趋势,已然成为废水处理亟待解决的关键问题。针对化工生产,基于高盐废水情况,具体可划分成高、低热值高盐废水,有关处理方式上,也表现出相应的区别差异。有关焚烧法,主要是针对高热值高盐废水,低热值高盐废水,则需通过补充热值,方可运用此方法,成本相对较高。针对焚烧法,也表现出明显缺陷问题,处理之后产生的尾气,需采取有效治理方可完成正常排放,否则会产生二次污染问题。有关电解法、膜分离技术等,则表现出成本相对较高或是二次污染等。而有关生物法,主要是针对低盐度废水,高盐度废水治理效果存在明显的局限性。基于有关统计得知,高盐度废水处理问题上,我国每年电能消耗,在总发电量占比达到1%,且表现出上升趋势,所以,研发低能耗、高效率的科学治理技术具有重要影响和意义[1]。
2化工高盐度废水治理技术
2.1生物治理法
高盐废水,由于高盐度环境,会对微生物活性产生明顯抑制影响,以至于生物处理所表现出的效果存在明显的局限性。鉴于此,有关生物法工艺,可利用嗜盐菌,促使治理效果能够得以显著提高。有关嗜盐菌,即生长于高盐环境的细菌,能够在高盐环境得以正常生存。一般而言,水体之中,含盐度控制介于2-5%,细菌可以保持良好生存,即为耐盐菌;含盐度控制介于3-15%,细菌可以保持良好生存,即为中度嗜盐菌,是真菌的一种;含盐度控制介于15-30%,细菌可以保持良好生存,即为极端嗜盐菌,属于古细菌。面对高盐度环境,仍能维持内部较低水活度,酶活性保持良好,成为优势菌种,并通过废水COD实现有效降解,使废水符合严格排放标准。比如,有关研究人员通过SBR反应器,向其中投入食盐菌,污泥龄约18d的情况下,化学需氧量去除率相对较高,明显大于95%。目前,甜菜碱技术同样也属于备受关注的技术之一,高盐度废水会对微生物活性产生抑制影响,所以,生物法治理效率也存在明显的局限性。不过,微生物感知外界环境难以达到生存标准的情况下,细胞内则会形成部分小分子溶质,以实现对细胞内浓度以及内外渗透压做出有效调节,确保细胞可以维持良好活性。有关小分子溶质,如氨基酸、多元醇和甜菜碱等,即“相容性溶质”。针对生物法,基于理论层面分析,可利用甜菜碱,确保细胞保持良好活性,不过,生产实践期间,仍旧存在部分问题,需开展进一步深入研究[2]。
2.2电解法
针对高盐废水,高盐度特点,使其保险处良好导电性,如此,为电化学讲解废水奠定重要基础。废水电解过程中,有机电解液可通过氧化还原反应,以此确保COD有效降低。针对电解法,同无机盐、有机质种类存在紧密联系,若存在“Cl-”则需位于阳极放电,利用“ClO-”实现对COD的有效降解。基于相关试验得知,苯酚废水处理过程中,选用电解法,仅COD存在形式发生相应的改变,而TOC总量却并未表现出明显变化。
2.3焚烧法
有关高热值高盐废水,由于COD含量相对较高,温度介于800-1000℃,则会同氧气反应,产生固体残渣或气体,从而使COD含量能够得到有效降低。不过,此方法也存在局限性,COD值需超过100g/L,同样涉及到较高能源消耗。
2.4蒸发结晶
针对COD值相对较低情况,可选用蒸发结晶方法,以此作出固液分离。目前,有关蒸发工艺,具体以机械压缩蒸发和多效蒸发为主,不过,此项工艺存在发展瓶颈,经济效益不高,且能耗相对较高。针对“MVE+MED”系统,可对余热热放采取梯级利用,节约运行成本的同时,使环境效益得以进一步提高。
2.5吸附工艺
有关活性炭,存在特殊晶格结构,表面存在大量含氧官能团,表现出较强吸附力,且进入微孔物质,能够形成螯合物,以此对水质完成有效净化[3]。比如,芬顿氧化工艺,可获得相应的自由基,且表现出较强的氧化性,裂解有机物提高生化活性,或是对有机物进行有效去除。而针对“活性炭吸附-芬顿氧化”工艺,位于Fenton试剂体系,通过添加活性炭,由于活性炭表现出的较强吸附作用,可确保氧化剂附近有机物浓度得以明显提高,促使氧化效率得以显著提升,依托化学作用,活性炭可以持续解析再生,避免造成二次污染。
2.6膜分离
有关膜分离技术,具体涉及涵盖微滤、纳米和超滤等,微滤、超滤工艺,膜材料孔径相对较大,可对悬浮物和COD实现有效截留,不过,溶解性物质截留效果一般。通过纳滤工艺,对部分二价离子实现有效截留,反渗透可对一价离子实现有效截留。所以,需结合具体情况,对膜分离工作采取合理选用,尽管膜处理工艺表现出良好处理小姑,不过,成本与膜污染等问题依然有待解决,以至于推广应用也受到相应的制约影响。随着膜分离工艺不断创新,“NANO”膜、膜蒸馏等工艺就此出现。有关膜蒸馏,通过疏水膜表现出的良好疏水性,对其他物质实现有效隔离,确保水蒸气可以正常通过,保证水质洁净,不过,依然存在膜结垢问题,且难以实现规模应用。有关“NANO”膜,其是纳米结构材料,对膜蒸馏、反渗透所具有的工艺特点加以充分结合,截留性能与抗污染能力相对较高,表现出良好的发展前景。
3结论
综上所述,工业废水处理方面,高盐度废水属于重点内容,生物法治理所表现出的最终效果具有一定的局限性,尽管物理化学法表析出良好的治理效果,不过,由于成本相对较高,推广应用受到明显制约 。鉴于此,有必要对全新治理技术展开深入科学研究,使治理成本能够得到显著降低,充分保证治理效果,进而促进化工行业良好发展。
参考文献
[1]朱勇强,张战军,张鸿雁.化工高盐度废水治理技术的探讨[J].应用技术学报,2018,18(02):P.114-117.
[2]郑曼莉.化工高盐度废水治理技术研究[J].节能与环保,2019,000(008):73-74.
[3]王金利.化工高盐度废水治理技术研究[J].资源节约与环保,2017,000(06):1-1.