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精细化工废水处理技术及控制对策分析

2017-04-18陈珊珊

当代化工研究 2017年4期
关键词:精细化工工艺流程废水处理

*陈珊珊

(南京工大膜工程设计研究院有限公司 江苏 210009)

精细化工废水处理技术及控制对策分析

*陈珊珊

(南京工大膜工程设计研究院有限公司 江苏 210009)

精细化工的生产过程中,反应单元众多、反应类型复杂,使得精细化工的废水处理有着很大难度。同时,精细化工废水是一种混合型废水,含有多种有毒有害污染物,对环境危害极大。本文针对精细化工废水的处理技术进行了简要的介绍,并分析了现有的废水控制对策。

精细化工;废水处理;处理技术;控制对策

1.前言

精细化工废水成分复杂,是一种混合型废水,对环境危害较大。同时,在精细化工的生产过程中,反应单元众多、反应类型复杂,中间产物较多,从而导致各生产单元所产生的废水中污染物的种类与化学性质差别巨大,混合式极易再次发生化学反应,给企业的污水处理水平提出了很高的要求。如何正确选择处理工艺、采取有效控制对策,从源头上减少生产过程中污染物产生的同时有效提高废水的处理效率,成为了精细化工企业亟待解决的问题。

2 .精细化工废水的基本特点

精细化工废水是化工废水的一种,拥有其独特的性质。和其他化工废水一样,精细化工废水是一种混合型废水,其水质成分十分复杂。精细化工废水中一般拥有较高的COD、氨氮值,其色度也比较高,属于一种比较典型的高浓度、高污染性、处理难度高的有机工业废水。通过对精细化工废水的离子色谱分析可以看出在精细化工废水中金属离子浓度较高,同时因精细化工废水中通常含有大量的染料,从而导致金属离子与染料之间极易形成金属络合物尤其是铁离子的络合物极多。这些金属络合物的形成是导致精细化工废水拥有高色度的主要原因。通过气相色谱与质谱联合分析法进行分析可以得知,在精细化工废水中同时含有大量的大分子有机物,这些大分子有机物通常都是有毒有害的且极难降解,这些污染物会对水中的微生物的存活与分解作用产生较为严重的抑制,从而导致精细化工废水的处理经常出现处理水质不达标的情况。

3. 精细化工废水的危害

所谓物极必反,任何物质如果含量在合格范围内,可以认为对环境的影响及危害微乎其微。因此,通常所指的化工废水所带来的危害是由于废水中某项或某些指标超标,从而对环境和生态构成不利影响的行为。因为,自然环境存在一定的耐受性,但是耐受性同时也是有限的。一旦某种物质的浓度超过了其自然环境的耐受上限,必然会对生态产生负面作用。

本身没有毒性的有机物,如果在废水中的浓度超过一定范围,突破了水体的环境容量时,会造成水中的溶解氧减少从而导致生物缺氧死亡;本身没有毒性的无机物,如果在废水中的浓度超过一定范围,突破了水体的环境容量时,会造成水中的渗透压改变,对水中生物的影响也极大。本身在自然界常见且大量存在的氮、磷元素,如果在废水中的浓度超过一定范围,突破了水体的环境容量时,必然会造成水体的富营养化,使得藻类植物大量繁殖,导致水中动物的生存空间被大大压缩。

在精细化工废水中同时还可能含有一些有毒物质,例如有毒的芳香族化合物、酚类物质,以及有毒的无机化合物氰化物等。这些污染物会对动物和人体产生极大的危害,导致神经中毒、慢性中毒等。同时,废水中含有的不溶性悬浮颗粒物、含油废水、含酸含碱废水等,这些均会对树体造成不同程度的污染,对水生动植物产生严重危害,从而直接或间接的影响人类的生产生活。此外,多种污染物在水中还极有可能发生化学反应,产生更为严重的二次污染,对环境产生造成更大的危害。

4.精细化工废水的处理技术

(1)精细化工废水的物理处理法。精细化工废水的物理处理法主要是通过物理的手段,对水中含有的污染物进行沉降、离心、气浮等分离工艺对污染物进行分离,在此过程没有对物质的性质产生任何影响,因此称之为物理处理法。沉降法主要是依靠污染物的自身重力对污水进行澄清分析,通常用于对化工废水进行混凝或化学反应后,对其进行进一步的分离之中。如果污染物密度与水体较为相近,此时无法通过沉降的方式来进行对污染物分离,需要通过气浮法和离心法对其进行进一步的彻底的固液分离。

(2)精细化工废水的化学处理法。对精细化工污水的化学的手段有很多,其中主要由中和、混凝、氧化等几种方式。中合法较为简单,顾名思义其主要目的是中和污水的PH值。混凝法主要是依靠化学混凝剂使污水中胶体絮凝成较大的絮凝体,从而方便进行进一步的沉降分离。化学沉降的不同之处主要在于其通过化学反应的方式,使得精细化工污水中的金属离子、氮磷元素等形成易于沉降的沉淀物。氧化法主要是利用其污染物自身的化学特性,通过对其进行氧化反应的手段,使得有毒有害的污染物氧化为无毒无害、易处理易分离的物质,从而有效控制污水中污染物的危害性。

(3)精细化工废水处理的物理化学法。物理化学法的中心思想主要是通过相变的手段,使用吸附、汽提、膜分离等技术手段对污水进行无害化处理。吸附要是通过多孔物质的比表面积大所带来的吸附特性对污染物进行吸附分离,在对污水的脱色、除臭除味等方面应用广泛。汽提的方式主要是通过对污染物载体的相变,从而使污染物与液相分离出来,经由气相带出,从而有效脱除水体污染物。膜分离则是主要通过对半透膜的应用,对污水进行过滤分离,从而达到分离污染物的目的。

(4)精细化工废水处理的生物化学法。精细化工废水处理的生物化学法其中心思想主要是通过微生物自身的新陈代谢,借此对精细化工废水进行无害化处理的方法,实质上是有微生物参与的对有机物的分解过程,这些微生物主要是一些能够有效分解有机物的细菌。精细化工废水处理的生物化学法的主要常见工艺有生物膜法、活性污泥法及MBR法等。生物膜法主要是通过微生物附着在载体膜上并与污水的接触,从而达到对有机废物的分解转化作用。活性污泥法则主要是悬浮微生物与废水的接触从而达到对有机废物的分解转化作用。这两种方法相结合而产生的新的废水处理技术即为MBR法,MBR法相比前两者负荷量更大,微生物容积高,因此处理效率也大幅提升。

(5)精细化工废水处理的工艺流程。精细化工废水处理的工艺流程设计是精细化工废水处理的核心部分,也是精细化工废水的处理实质,即为对一系列的工艺进行组合,从而达到对污水中的污染物最大程度无害化处理的目的。污水处理的工艺流程十分重要,是一套污水处理设施得以发挥功效的主要依据。通常一套完整的精细化工废水处理工艺流程主要包括有预处理过程、均衡处理过程、生化处理过程、深度处理过程等。最后经过多次处理、多次沉降、多次加药、多次分离的污水,满足化工污水排放标准后,最终得以排入相关的污水管网,完成对精细化工废水处理的全部流程。

5.精细化工废水的控制对策

(1)对原有处理工艺及时优化升级。有关精细化工企业,要根据污水排放标准的变化以及相关环保部门的要求,及时升级更新现有的污水处理设施,确保污水处理达标后才进行排放,切忌因企业自身利益,减少生产成本,而对环境产生不可逆的危害。同时,当精细化工企业对产品或生产工艺进行更改时,应该及时报备环保部门,对产生的新的污水重新进行检验分析,针对污水中的污染成分,设计针对性的污水处理工艺流程,确保企业的污水处理切实有效,

(2)设计阶段重视厂区结构布局。企业在对精细化工项目进行可行性研究及项目立项时,应当同时咨询专业环保人员的意见,选择先进的工艺,与环境友好型线路管网布局,减少污染物的产生以及精细化工污染物泄露的风险。同时对所用生产工艺的工艺原料与工艺流程进行环境污染性比较,选择对环境污染较少、含有毒有害物质较少的生产原料与工艺流程,从而达到从源头上对精细化工污染物进行有效控制的目的。同时,在进行初步设计前,要对当地的地质条件、水文、气候、地质危害等自然因素进行详细的考察与评估,同时结合工艺流程、产品性质、功能规划目的、厂区附近安全距离的考虑,对精细化工企业的厂区布局进行具体的、详细的、科学的设计与优化。确保在生产过程中,把对生态环境的危害程度降到最低,同时保证了当发生事故时,可以有效控制人员财产损失与对社会的影响。

(3)加强对生产建设环节的监管与控制。除了在设计环节要对精细化工企业的厂区布局进行具体的、详细的、科学的设计、优化以外,同时还要在建设环节严格按照我国环境保护三同时原则进行建设。此外,还应重视对企业生产环节的监控。针对企业各工艺单元进行详细的分析,找出各个环节的污染物控制节点,进行针对性的控制,做到对企业生产全过程污染物产生的有效管理控制。在精细化工的生产过程中,反应单元众多、反应类型复杂,产生多种的中间产物,从而导致各生产单元所产生的废水中污染物的种类与化学性质差别巨大,如果未经分析实验就进行盲目回合,极易造成污染物之间发生化学反应,造成更严重的环境污染或者给污水处理造成难度。因此,要对各反应单元的污水进行分类收集,并试验检测其混合后是否会增加毒性、增加处理难度,是否会发生剧烈化学反应产生有害气体或造成安全隐患。

(4)严把末端检测确保排污达标。精细化工废水的末端是排污过程的核心,也是防止污染物造成环境污染的重要控制环节。因此,作为污水处理过程的最终环节,末端处理是企业废水污染控制的重要环节也是环保部门的监管重心。做好废水的末端处理,首先是要做好末端排污的检测,建立严格完善的检测机制,做到对污水处理效果进行有效的评估与测量,确保污水处理达标后,才能进行排放。同时,在设计环节要对污水的生成量进行科学合理的预估,确立与之相匹配的污水处理能力与工艺,对不能混合的污水设置预处理单元,对微生物分解作用产生抑制作用的污水进行重点预处理,确保其不会影响污水的正常生化处理过程,保障污水处理的有效进行。

6.结语

精细化工废水成分复杂,对环境危害也较大。企业在选择适合的处理工艺的同时,也要注重多方面多角度的综合考虑,从源头上减少生产过程中污染物的产生,同时有效提高精细化工废水的处理效率,切实肩负起企业保护环境、和谐发展、造福人民的责任与使命。

[1]王大勋.化工废水处理技术与发展研究[J].黑龙江科学,2014 (1).

[2]梁桂玲.化工废水污染状况及主要处理对策探析[J].科协论坛,2009(10).

[3]陈皓,陈玲,赵建夫等.重金属对厌氧污泥电子传递体系活性影响研究[J].环境科学,2007(28).

[4]甘萍.浅析我国水资源污染状况及处理技术[J].江西化工,2006 (4).

(责任编辑:李鹏波)

Analysis of Waste Water Processing Technology and Control Countermeasure for Fine Chemical Engineering

Chen Shanshan

(Membrane Engineering Design and Research Institute, Nanjing Tech University, Jiangsu, 210009)

In the production process of fine chemical engineering, the reaction unit has a large number and the reaction type is complex, which has made the waste water treatment of fine chemical engineering has a great diff culty. Meanwhile, the fine chemical engineering waste water is the hybrid waste water, which contains various poisonous and harmful pollutant and brings great damage to the environment. In this paper, in terms of the processing technology of fine chemical engineering, it has taken brief introduction and analyzed the current control countermeasures for waste water.

f ne chemical engineering;waste water treatment;processing technology;control countermeasure

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A

陈珊珊(1984~),女,南京工大膜工程设计研究院有限公司;研究方向:化工工艺设计。

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