精細(xì)化工中廢水的處理技術(shù)及控制對策

韓威(江蘇三木集團(tuán)，江蘇 無錫 214200)

0 引言

精細(xì)化工生產(chǎn)流程的執(zhí)行中存在著巨大的廢水排放量，且由于精細(xì)化工的流程復(fù)雜、生產(chǎn)工藝特殊，其廢水具有極高的污染性，肆意地排放此類廢水將會給生態(tài)環(huán)境造成巨大的負(fù)擔(dān)，最終威脅人類的用水安全。因此，隨著當(dāng)下化工行業(yè)的進(jìn)步，化工行業(yè)越來越關(guān)注精細(xì)化工中的廢水處理，以適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的要求。雖然精細(xì)化工中廢水處理工藝和技術(shù)在當(dāng)下的發(fā)展條件下已經(jīng)取得了一定的發(fā)展成果，但因?yàn)閲覍U水排放的標(biāo)準(zhǔn)日漸提高，精細(xì)化工廢水處理工藝和技術(shù)的創(chuàng)新成為化工企業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。

1 精細(xì)化工廢水的特點(diǎn)與危害分析

1.1 精細(xì)化工廢水特點(diǎn)

精細(xì)化工廢水與常規(guī)的化工廢水不同，其中包含的成分更多，正是因?yàn)槌煞值膹?fù)雜性，使得精細(xì)化工廢水的處理難度較大。根據(jù)當(dāng)下中國精細(xì)化工的發(fā)展現(xiàn)狀，其廢水中的COD、氨氮等含量都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般的化工廢水，在處理時(shí)應(yīng)采用更為先進(jìn)的處理工藝和技術(shù)。經(jīng)由對精細(xì)化工廢水離子色譜的分析，廢水染料與金屬離子之間所存在的化學(xué)反應(yīng)，使得廢水中的金屬離子含量偏高且呈現(xiàn)出明顯的色度特征[1]。

1.2 精細(xì)化工廢水危害

自然生態(tài)本身具有一定的凈化和修復(fù)能力，但就每個(gè)自然生態(tài)系統(tǒng)而言，其對污染的承受能力都是十分有限的，一旦區(qū)域污染超出了該自然生態(tài)系統(tǒng)的承受能力，給區(qū)域生態(tài)所造成的危害將是難以估量的，且在短時(shí)間內(nèi)難以恢復(fù)。精細(xì)化工廢水中的超標(biāo)物質(zhì)種類多、含量大，給生態(tài)系統(tǒng)本身和系統(tǒng)中的其他要素都造成了巨大的危害。

2 精細(xì)化工廢水處理技術(shù)

2.1 物理處理技術(shù)

精細(xì)化工中的廢水處理中，物理處理技術(shù)就是通過一系列的物理手段來實(shí)現(xiàn)對廢水的處理，降低廢水中的有害物質(zhì)含量、污染程度，一般為沉降、離心和氣浮等分離工藝，在這些工藝的綜合應(yīng)用下，就可以將精細(xì)化工廢水中的有毒有害物質(zhì)從污水中分離出來。以沉降法為例，這一方法在精細(xì)化工廢水處理中較為常用，具體是通過污染物本身的重力作用來實(shí)現(xiàn)對污水的澄清和分離處理，在精細(xì)化工廢水處理中，這一處理工藝并不是單獨(dú)使用的，而是在混凝土混合或者有關(guān)化學(xué)處理結(jié)束后使用的，分離效果突出[2]。如果精細(xì)化工廢水中污染物質(zhì)密度與水體密度相對接近，此種情況下一般不使用沉降工藝，而采用的是氣浮與離心工藝。離心分離在廢水處理中的應(yīng)用，其技術(shù)原理為：固體污染物、水在受到離心力場中離心作用力以后，呈現(xiàn)出明顯的固液分離特征，將污染物質(zhì)完全從廢水中分離出來，在固體污染物的分離和回收中多應(yīng)用的是離心分離法。

2.2 化學(xué)處理技術(shù)

一些精細(xì)化工領(lǐng)域的廢水處理中，化學(xué)處理法同樣非常常用，但化學(xué)處理法包含的處理技術(shù)比較多，為獲得最佳的處理效果，應(yīng)根據(jù)精細(xì)化工中廢水的成分等來進(jìn)行工藝選擇，比如，中和、混凝、氧化等的使用頻次都相對較高。中和法在精細(xì)化工廢水處理中應(yīng)用時(shí)，整體的工藝流程相對簡單，主要是通過化學(xué)原理的使用，來改變廢水中酸堿度，實(shí)現(xiàn)pH 值的中和[3]?；炷ㄔ趹?yīng)用于廢水處理時(shí)，需使用特定的混凝劑來完成，利用混凝劑的作用來實(shí)現(xiàn)廢水中有害物質(zhì)的沉降與分離，在使用了一定的混凝劑以后，廢水中原先所含有的膠體絮可以在較短的時(shí)間內(nèi)凝結(jié)成絮凝體，在沉降分離以后，廢水中的有害物質(zhì)含量顯著降低?；瘜W(xué)處理中的沉降法應(yīng)用的是化學(xué)反應(yīng)原理，在化學(xué)反應(yīng)作用下，精細(xì)化工廢水中的有害金屬離子、氮磷元素等與一些化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)，形成了新的沉降產(chǎn)物。精細(xì)化工廢水中的一些有害物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)比較特殊，在氧化反應(yīng)原理下，這部分有害物質(zhì)形成了新的產(chǎn)物。

2.3 生物處理技術(shù)

精細(xì)化工廢水處理中的生物處理技術(shù)利用的是生物的新陳代謝原理，這一處理方式相對特殊，與物理、化學(xué)法相比，屬于無害化處理方法，處理效果相對理想。基于其無害化特性，越來越多的精細(xì)化工企業(yè)傾向于采用這一處理方式，在具體的處理過程中，通過微生物的引入，也就使得精細(xì)化工廢水中所含有的有機(jī)物得以在微生物的作用下分解，整體的處理效率高，且基本上不會出現(xiàn)二次污染的問題。生物膜法、活性污泥法、MBR 法等都是較為常用的生物處理工藝，如果在精細(xì)化工廢水處理中利用的是生物膜法，首先將相應(yīng)的載體膜上附著上特定的微生物，使得污水與該載體膜、微生物充分接觸，微生物的作用下，廢水中的有機(jī)物質(zhì)得以分解，廢水的危害程度有所降低?；钚晕勰喾ㄖ袑腋∥⑸锱c化工廢水放在一起，懸浮微生物的作用下，廢水中的有機(jī)污染物被完全分解。

3 精細(xì)化工廢水處理控制對策

3.1 合理優(yōu)化傳統(tǒng)的廢水處理工藝

精細(xì)化工企業(yè)的生產(chǎn)作業(yè)中，為了有效實(shí)現(xiàn)廢水處理，應(yīng)做好廢水處理工藝的優(yōu)化，積極在傳統(tǒng)的廢水處理工藝基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新，使得精細(xì)化工廢水處理工藝下的處理效果能夠滿足當(dāng)下的污水排放標(biāo)準(zhǔn)。只有在先進(jìn)的廢水處理工藝和技術(shù)下，廢水中的有害物質(zhì)、污染物質(zhì)含量與污染程度才能夠得到有效的控制，促進(jìn)精細(xì)化工企業(yè)的進(jìn)步。當(dāng)下的精細(xì)化工生產(chǎn)中，各個(gè)企業(yè)都越來越重視廢水處理，也加大了在廢水處理方面的技術(shù)創(chuàng)新，且一些先進(jìn)的精細(xì)化工企業(yè)取得了明顯的成效，其廢水排放總量少，處理工藝先進(jìn)。因此，對于任何規(guī)模的精細(xì)化工企業(yè)而言，其在發(fā)展的過程中都要重視廢水處理工藝的優(yōu)化，創(chuàng)新工藝和技術(shù)，使得在企業(yè)內(nèi)部包含多種的廢水處理工藝和技術(shù)，能夠在廢水處理中根據(jù)污染物種類、危害程度，選擇最為恰當(dāng)?shù)奶幚砉に?。以某化工企業(yè)為例，其廢水處理流程如圖1 所示。

圖1 廢水處理流程

3.2 合理設(shè)計(jì)化工廠區(qū)結(jié)構(gòu)布局

精細(xì)化工的結(jié)構(gòu)布局同樣會影響到廢水處理，因此，為了實(shí)現(xiàn)對精細(xì)化工廢水處理的有效控制，從源頭上控制廢水污染，各個(gè)精細(xì)化工企業(yè)在結(jié)構(gòu)布局的過程中，應(yīng)事先向有關(guān)環(huán)保機(jī)構(gòu)咨詢意見，選擇最佳的結(jié)構(gòu)布局方式并做好精細(xì)化工內(nèi)部的工藝優(yōu)化與選擇，給企業(yè)建立環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)性都符合的線路管網(wǎng)，從源頭上減少廢水的產(chǎn)生，使得在精細(xì)化工的生產(chǎn)作業(yè)過程中，污染物的泄漏風(fēng)險(xiǎn)有所降低。此外，精細(xì)化工企業(yè)的結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)方案確定以前，企業(yè)應(yīng)組織多個(gè)部門、專業(yè)人員對廠區(qū)周邊的地形地質(zhì)、水文土質(zhì)等因素加以全面考察，在綜合性因素的考慮基礎(chǔ)上，結(jié)合精細(xì)化工企業(yè)的生產(chǎn)特點(diǎn)和要求，在結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行工藝流程等的優(yōu)化，將生產(chǎn)對周邊環(huán)境的影響降至最小。

3.3 嚴(yán)格把控末端檢測環(huán)節(jié)

針對精細(xì)化工廢水排放的現(xiàn)狀，要實(shí)現(xiàn)有效的廢水污染控制，企業(yè)應(yīng)做好對末端排污的有效檢測，由該檢測結(jié)果來輔助廢水處理策略的制定。為發(fā)揮末端排污檢測中的重要作用，精細(xì)化工企業(yè)應(yīng)結(jié)合自身的生產(chǎn)特征，結(jié)合自身的具體情況，制定最為可行且有效的檢測機(jī)制，給實(shí)際的檢測工作以制度指導(dǎo)和約束。在條件允許的情況下，同樣需進(jìn)行評估檢測機(jī)制的制定，評估廢水處理的結(jié)果，實(shí)現(xiàn)處理工藝的優(yōu)化和改進(jìn)。

3.4 加強(qiáng)產(chǎn)污環(huán)節(jié)監(jiān)管

精細(xì)化工生產(chǎn)作業(yè)開展時(shí)，產(chǎn)污環(huán)節(jié)的監(jiān)管控制尤為重要，各個(gè)精細(xì)化工企業(yè)在廢水控制方面，都應(yīng)該加大在產(chǎn)污環(huán)節(jié)的監(jiān)督與管控，從源頭上控制污水產(chǎn)生量。首先，在精細(xì)化工企業(yè)的任何生產(chǎn)作業(yè)推進(jìn)時(shí)，都應(yīng)該根據(jù)結(jié)合其生產(chǎn)要求開展全面地分析，結(jié)合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行工藝流程中控制操作、操作條件、廢水水量、水質(zhì)等的確定，以使得在生產(chǎn)過程中能夠最大化利用資源和材料，提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率和質(zhì)量，從量和質(zhì)的角度來進(jìn)行廢水控制。其次，因?yàn)榫?xì)化工的反應(yīng)單元相對較多，所產(chǎn)生的中間產(chǎn)物非常多，不同生產(chǎn)流程和環(huán)節(jié)的廢水水質(zhì)、污染物類型等都存在著巨大的差異，要實(shí)現(xiàn)廢水治理，需針對這些差異來采取分類處理的方式，提高廢水處理成效，減輕廢水污染。最后，精細(xì)化工企業(yè)可以不斷進(jìn)行雨污分流系統(tǒng)的優(yōu)化，在實(shí)現(xiàn)雨水資源有效利用的同時(shí)，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)中廢水的有效處理，促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)保效益的提升。

4 結(jié)語

精細(xì)化工作為中國化工行業(yè)中的重點(diǎn)構(gòu)成，其在生產(chǎn)過程中的廢水產(chǎn)生總量大、成分復(fù)雜，整個(gè)的處理過程中面臨著巨大的技術(shù)難題。因此，各個(gè)精細(xì)化工企業(yè)在當(dāng)下的發(fā)展條件下都應(yīng)該重視廢水處理工藝和技術(shù)的優(yōu)化，全面提升廢水處理水平。