新沂一體化含氰廢水處理設(shè)施勇于創(chuàng)新

　傳統(tǒng)的Fenton氧化技術(shù)所產(chǎn)生的羥基自由基效率較低，為了提高羥基自由基的產(chǎn)率以及廢水中難降解物質(zhì)的去除效果，該技術(shù)常與其他技術(shù)進(jìn)行耦合使用。王玉番等采用超聲、紫外技術(shù)與傳統(tǒng)的Fenton氧化技術(shù)進(jìn)行耦合，用US/UV-Fenton技術(shù)對模擬印染廢水與實(shí)際印染廢水進(jìn)行處理。亞甲基藍(lán)模擬印染廢水去除試驗(yàn)結(jié)果表明，在色度去除以及COD去除方面，US/UV-Fenton技術(shù)的去除效率均高于傳統(tǒng)的Fenton技術(shù)，US/UV-Fenton技術(shù)對色度以及COD的去除率分別為92%、75%，而傳統(tǒng)的Fenton技術(shù)對色度以及COD的去除率分別為80%、60%;US/UV-Fenton技術(shù)在pH值為3時(shí)對色度和COD的去除對色度以及COD的去除率分別為98%、83%，而傳統(tǒng)的Fenton技術(shù)在不同的pH值去除效率均低于US/UV-Fenton技術(shù)。實(shí)際生產(chǎn)中，US/UVFenton技術(shù)可以作為預(yù)處理工藝與深度處理工藝。在印染廢水預(yù)處理工藝中，反應(yīng)條件下，可以實(shí)現(xiàn)對COD、TOC(總有機(jī)碳)的去除，去除率分別高達(dá)87%、71%，廢水的可生化性在一定程度上得到提高，從原廢水的0.315提高至0.497，為后續(xù)的生物單元提供了可生化性條件。作為印染廢水的深度處理工藝時(shí)，工藝參數(shù)條件下，其對COD、TOC的去除率可達(dá)74%、65%。

　　2.4 制藥廢水

　　運(yùn)用傳統(tǒng)的生物法處理制藥廢水時(shí)，微生物很難存活。由于Fenton氧化技術(shù)對反應(yīng)底物沒有選擇性、反應(yīng)速率迅速，因此Fenton氧化技術(shù)是處理制藥廢水的一種有效方法。

　　是一種常見的藥劑，其生產(chǎn)廢水中含有發(fā)酵絲菌、蛋白質(zhì)、抗生素等污染成分。針對醫(yī)藥廢水的水質(zhì)特點(diǎn)，翁宏定設(shè)計(jì)了一個(gè)有機(jī)玻璃Fenton反應(yīng)器，用于處理某藥廠生產(chǎn)廢水，并研究了雙氧水投加量、反應(yīng)時(shí)間、二價(jià)鐵離子與出水處理效果的關(guān)系。試驗(yàn)結(jié)果表明，COD的去除效率隨雙氧水投加量的增加先升高后降低，當(dāng)雙氧水的投加量為3.5mg/L時(shí)，COD的去除效率為88%，可生化性指標(biāo)B/C的變化趨勢與COD的去除效率變化趨勢一致，的雙氧水投加量為3.5mg/L;COD去除效率與可生化性指標(biāo)B/C的變化與反應(yīng)時(shí)間有關(guān)，都隨著反應(yīng)時(shí)間的增加先升高后趨于穩(wěn)定，都在反應(yīng)時(shí)間為2h時(shí)達(dá)到穩(wěn)定，COD去除效率與可生化性指標(biāo)B/C分別為88%、0.45;COD的去除效率隨二價(jià)鐵離子的增加而增大，當(dāng)二價(jià)鐵離子的投加量大于40mg/L時(shí)，COD的去除效率在80%以上。

　　2.5 農(nóng)藥廢水

　　有機(jī)氯農(nóng)藥廢水中含有大量的芳香族化合物，該類化合物極易溶于水，具有很高的穩(wěn)定性，B/C<0.3，可生化性較低。目前，處理該類廢水仍采用物化法與生物法，但是生物處理系統(tǒng)的效率非常低，出水水質(zhì)較差。

　　楊新萍等用Fenton氧化法處理江蘇某農(nóng)藥廠排放的有機(jī)氯廢水，研究了水樣pH值、H2O2投加量、Fe2+投加量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間以及Fenton試劑投加方式對處理效率的影響，并討論了Fenton氧化法對廢水可生化性的影響。試驗(yàn)確定了處理有機(jī)氯農(nóng)藥廢水的工況：pH=2.0、反應(yīng)時(shí)間T=90min、H2O2/Fe2+=80、廢水的溫度為25℃時(shí)，COD和色度的去除高，分別為48%、85%。

　在化工行業(yè)排放的廢水中不會只有一種有機(jī)的污染物，而是含有兩種或多種的污染物。如果廢水的種類為第四類或者第三類時(shí)，需要使用兩段串聯(lián)的厭氧—好氧(A/O)生化處理工藝。在一般情況下，高含油有機(jī)化工廢水可以視為第四類污染物為主的廢水，因此從理論上來看，傳統(tǒng)的處理工藝是比較理想的工藝。但是在實(shí)際生活中，該處理工藝不能達(dá)到預(yù)期的效果，且成本預(yù)算太高，在這種情況下，使用兩段串聯(lián)的厭氧—好氧(A/O)生化處理工藝能夠改善廢水預(yù)處理的模塊，且成本預(yù)算較低。

　　2、生化處理工藝流程

　　2.1 預(yù)處理

　　預(yù)處理能夠?qū)⒂偷亍⒄{(diào)節(jié)池、氣浮池進(jìn)行清除污油的處理，并且達(dá)到初步去油的效果。一般情況下，將油池與油水進(jìn)行初步地分離，繼分離之后再進(jìn)行上浮或者混凝分離的步驟，這樣就可以預(yù)防處理設(shè)備被堵塞，又能使各個(gè)設(shè)備的除油性能達(dá)到。利用泵進(jìn)行提升的時(shí)候，可以使用一次性除油機(jī)制，進(jìn)而減少泵被乳化的程度。相對于粒度較大、凝固點(diǎn)較高的廢水，首先需要對設(shè)備進(jìn)行加熱或者保溫的處理來維持溫度，從而達(dá)到防止油被凝固的問題。

　　2.2 廢水的生化處理

　　經(jīng)過除油的預(yù)處理使高含油廢水中的含油量小于30mg/L，此時(shí)可以進(jìn)行厭氧反應(yīng)器處理→缺氧池→好氧池→中沉池→氧化處理→二次沉降，經(jīng)過該系列的處理能夠降低含油廢水中的污染物、有害物質(zhì)，并使用生物降解的方式將餾物和懸浮物進(jìn)行降解。采用厭氧—好氧(A/O)生化處理工藝使生化處理在厭氧和好氧兩段式中發(fā)揮各自的優(yōu)勢。

　　首先將廢水放在厭氧的分子環(huán)境下，通過兼性微生物中的厭氧作用，使廢水中的難降解的有機(jī)物經(jīng)過酸化處理轉(zhuǎn)化為易降解的有機(jī)物，使長鏈的有機(jī)物被轉(zhuǎn)化為相對鏈條較短的醇類、醛類、脂肪酸等簡單的有機(jī)物，進(jìn)而大大地提高廢水中有機(jī)物的降解性。利用厭氧菌可以將廢水中的化學(xué)需氧量(COD)在甲烷菌的作用下，分解成H2、CH4、CO2的能源。然后將處理后的廢水放在好氧的環(huán)境中，使廢水中的醇類、醛類、脂肪酸等簡單、短鏈的有機(jī)物經(jīng)過好氧微生物的分解，得到H2O、CO2的無機(jī)物，從而降低化學(xué)需氧量(COD)和廢水中的含油量。

　　在工藝處理的過程中，可以在生化池和沉淀池中加入一些彈性填料，使池中的生物膜能夠均勻地分布，同時(shí)大量的污泥懸浮，強(qiáng)化了廢水的處理能力，增強(qiáng)了耐負(fù)荷的性能，進(jìn)而大大提高了生物膜在處理過程中發(fā)揮的效果。

　　有機(jī)化工生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的廢水，比如石油化工、農(nóng)藥、制藥、皮革、金屬表面處理等生產(chǎn)都會產(chǎn)生很多廢水，并且廢水成分復(fù)雜、污染物濃度高且難降解，對環(huán)境污染嚴(yán)重。如果不對其進(jìn)行有效的降解處理，會給周邊環(huán)境造成嚴(yán)重污染。基于此，以下就有機(jī)化工廢水處理常用技術(shù)進(jìn)行探討。

　　2、化工廢水的概述

　　化工廢水是指化工廠生產(chǎn)產(chǎn)品過程中所生產(chǎn)的廢水，如生產(chǎn)乙烯、聚乙烯、橡膠、聚酯、甲醇、乙二醇、油品罐區(qū)、空分空壓站等裝置的廢水。化工廢水成分復(fù)雜，反應(yīng)原料常為溶劑類物質(zhì)或環(huán)狀結(jié)構(gòu)的化合物，增加了廢水的處理難度;化工廢水中含有大量污染物物質(zhì)，主要是由于原料反應(yīng)不和原料或生產(chǎn)中使用大量溶劑造成的。化工廢水中的有毒有害物質(zhì)多，其中許多有機(jī)污染物對微生物存在有毒有害現(xiàn)象，如鹵素化合物、硝基化合物、具有殺菌作用的分散劑或表面活性劑等;并且生物難降解物質(zhì)多，BOD/COD低，可生化性差。

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　3、有機(jī)化工廢水的主要特征及其危害性

　　(1)有機(jī)化工廢水的特征主要表現(xiàn)為：

　　其一，有機(jī)化工廢水中有機(jī)污染物的COD值通常超過2000mg/L，甚至有的達(dá)到幾萬、幾十萬mg/L;

　　其二，有機(jī)化工廢水的成分非常復(fù)雜，難以進(jìn)行降解，不僅包括雜環(huán)化合物、香族化合物等有毒物質(zhì)，還包括重金屬、氮化物以及硫化物等;

　　其三，有機(jī)化工廢水具有較高的酸堿度，因此具有非常強(qiáng)的腐蝕性。

　　(2)有機(jī)化工廢水對環(huán)境造成的危害。主要包括以下幾方面：

　　①好氧性危害，因?yàn)橛袡C(jī)污染物在生物降解時(shí)需要消耗大量的氧，這樣會導(dǎo)致水體中氧氣的含量顯著降低，出現(xiàn)水體缺氧，進(jìn)而導(dǎo)致水體中水生動植物死亡等現(xiàn)象。

　　②有機(jī)化工廢水中含有大量的有毒性物質(zhì)，長年累月會對土壤、水體等造成嚴(yán)重的污染，甚至威脅人類的生命健康。

　　③有機(jī)化工廢水具有感官性污染，由于有機(jī)化工廢水具有惡臭等強(qiáng)烈刺激氣味，會對附近居民的日常生活產(chǎn)生不良影響。

　　4、化工廢水處理常用技術(shù)的分析

　　4.1 有機(jī)化工廢水的物理處理技術(shù)分析

　　4.1.1 吸附法。

　　有機(jī)化工廢水處理的吸附法原理是利用疏松多孔結(jié)構(gòu)的吸附劑吸附廢液中的污染物，從而達(dá)到凈化廢水的目的。活性炭、樹脂等物質(zhì)是常用的吸附劑，如印染廢水通過活性炭后，可除去大部分的有機(jī)成分，取得良好的處理效果;樹脂在處理頭孢G酸醫(yī)藥廢水時(shí)，可取得很好的處理效果。李麗娟等人利用多種樹脂，多級串聯(lián)的方法對醫(yī)藥廢液進(jìn)行了試驗(yàn)處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)該法對頭孢G酸的去除率可達(dá)95%以上，CODCr的去除率也達(dá)到了90%;而樹脂經(jīng)過5%的NaOH處理后，還可恢復(fù)吸附功能。吸附法應(yīng)用過程中也存在一定的不足，吸附劑容易達(dá)到飽和狀態(tài)，影響后期的處理效果;吸附劑再生工藝難度大，且成本高，一定程度上限制了該法的推廣。

　　4.1.2 膜分離法。

　　有機(jī)化工廢水處理的膜分離法是借助外力作用使廢水中的物質(zhì)選擇通過薄膜，進(jìn)而達(dá)到去除有機(jī)物的目的。如在處理城市污水時(shí)，超濾法的使用能去除水中95%以上的濁度;納膜處理染料廢水時(shí)，可將廢水中96%以上的染料成分截留，不受溶液pH的影響。膜分離技術(shù)運(yùn)行成本低，操作簡單，但容易發(fā)生結(jié)構(gòu)現(xiàn)象，影響處理效果，限制了膜分離技術(shù)的使用。

　　4.1.3 萃取法。

　　有機(jī)化工廢水處理的萃取法原理是利用一種溶劑對不同物質(zhì)的溶解度具有明顯差異的性質(zhì)而達(dá)到分離物質(zhì)組分的目的。處理時(shí)，向有機(jī)化工廢水中投入萃取劑，萃取劑不溶于水，且對有機(jī)物的溶解性較高，因而廢水中的有機(jī)物質(zhì)溶解到萃取劑中，實(shí)現(xiàn)與水相的分離。王曉兵等人將叔胺N235、乙苯和煤油按比例混合成萃取劑，對含羧酸的有機(jī)化工廢液進(jìn)行處理，經(jīng)過三次萃取后，去除率達(dá)到96%以上;處理含的有機(jī)化工廢液時(shí)，可選用脂肪酸甲酯為萃取劑，萃取率可高達(dá)99.97%，基本實(shí)現(xiàn)的循環(huán)再利用。

　　4.2 有機(jī)化工廢水的化學(xué)處理技術(shù)分析。

　　4.2.1 催化氧化法。

　　有機(jī)化工廢水處理應(yīng)用催化氧化法，其原理與濕法氧化法運(yùn)行條件相似，但是通過催化作用將大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為低污染或無污染的小分子物質(zhì)，Cu、Fe、Ni、Mn等是常用的催化劑。例如，利用該法處理有機(jī)化工廢水，當(dāng)溫度控制在240℃，壓強(qiáng)控制在6.5MPa時(shí)，CODCr的去除率可達(dá)到96.9%;催化氧化法適應(yīng)性較好，但反應(yīng)條件苛刻，只能在有限范圍內(nèi)處理少量有機(jī)化工廢水。

　　4.2.2 濕法氧化法。

　　有機(jī)化工廢水在高溫、高壓條件下，廢水中大分子有機(jī)物與氧化劑反應(yīng)，生產(chǎn)無機(jī)物或小分子有機(jī)物的過程，稱為濕法氧化法。濕法氧化法可應(yīng)用在印染廢液處理工藝中，提高水的可生化性。濕法氧化法反應(yīng)時(shí)間短、處理效果好，不易產(chǎn)生二次污染，因此具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域;但該法對設(shè)備要求較高，因此運(yùn)行成本相對較高，無法在大規(guī)模廢水處理中進(jìn)行推廣。

　　4.2.3 超臨界水氧化法。

　　有機(jī)化工廢水處理應(yīng)用超臨界氧化法，其在催化劑作用下，有機(jī)物在超臨界水中與氧氣反應(yīng)，導(dǎo)致有機(jī)物結(jié)構(gòu)發(fā)生重組，進(jìn)而達(dá)到分解大分子有機(jī)物的目的。利用超臨界水氧化法處理造紙黑液時(shí)，廢液內(nèi)的CODCr和色度去除效果十分理想，控制實(shí)驗(yàn)條件時(shí)，廢水中CODCr的去除率可達(dá)到99.8%。超臨界水氧化法反應(yīng)速度快，處理效率高，但由于反應(yīng)條件仍為高溫高壓，因此限制了該法的大范圍應(yīng)用。

　　4.2.4 其他氧化法。

　　有機(jī)化工廢水的處理除了上述化學(xué)處理法之外，還有臭氧氧化法和光催化氧化法。其中，臭氧氧化法氧化能力強(qiáng)，無二次污染，殺菌和脫色效果好，但對廢液pH、反應(yīng)時(shí)間要求較高;光催化氧化法氧化能力強(qiáng)，處理速度快，效果好，可用于ABS有機(jī)化工廢水的處理，但應(yīng)用也受到了限制，對廢液顏色、成本均有一定要求。