精细化工催化剂生产废水处理清洁生产技术研究

晁 婧

（宁夏理工学院，宁夏石嘴山 753000）

在我国石油化工企业生产过程中，因为需要对多种形式的催化剂进行使用，最终导致大量的污水出现。基于现代化发展背景下，人们经济水平的提高，对节能以及环保等又提出了更高的标准.在精细化工催化剂废水处理过程中，社会各界人士对其要求不断升高，一定程度上增加了化工催化剂废水治理的难度。当前我国存在的几种催化剂污水处理技术，不仅需要企业投入较高的成本，而且因为有着大量的排放污水，并不能达到理想的效果。为了能够有效提升催化剂企业废水处理清洁的水平，本文对废水处理技术进行详细的分析，希望能够为精细化工催化剂生产清洁企业的可持续发展道路打下坚实的基础。

1 生物法

对于生物法而言，在实际的使用当中，需要工作人员通过微生物的作用下，融合新陈代谢的作用，将废水当中存在的氨氮氧加以有效的分解以及处理，最终确保废水内部含有物质转换为氮气，以实现对废水的有效处理效果。通过实际调查发现，当前行业人士最常见的就是生物法废水处理形式。在对含有氨氮废水进行处理时，工作人员往往会采用缺氧-好氧（A-O）工艺、SBR工艺等方式。这些手段不仅不会产生较大的能耗问题，而且也能够减少对环境的再次污染危险，但是，如果此时废水中有着超出200mg/L的氨氮含量，为了能够达到最好的处理效果，此时需要工作人员结合其他的脱氮形式，先对氨氮含量实施减少，最终确保企业在最少的经济投入下，实现极高的处理目标。除此之外，在长时间的使用当中可以发现，生物法的处理技术，因为外界温度以及pH等的限制下，会对处理效果造成不小的威胁。如果企业排出的废水中含有有毒生物物质，那么不能通过生物法进行废水处理。

2 离子交换法

在工作人员应用离子交换法过程中，针对废水当中存在的氨氮等物质，工作人员通过酸性的阳离子交换树脂材料，实施有效吸附的基础上，不仅整个过程能够快速进行，而且相对来讲也不需要较为复杂的工艺，如果精细化工企业生产形成的废水中，有着较低含量的氨氮量，完全可以应用离子交换法。相关学者针对精细化工企业产生的高浓度焦化废水进行分析，从其氨氮含量出发，应用强酸阳性离子交换法吸附其中的氨氮含量，在进行实验时发现，面对废水当中含有的氨氮含量，通过树脂能够有效吸附13.3mg/L，最大情况下能够超出91%的吸附率效果。但是，借助离子交换法对含有高浓度的废水进行处理，会出现较多的再生液，对环境容易造成再次污染的现象。

3 膜分离技术

通过具有选择透过性的膜分离技术，能够更好地分离以及提纯多种废水物质，行业人士也称之为浓缩的形式。通过长时间膜分离技术的应用可以发现，该种技术手段不仅有利于工作人员全程的把控，而且过程也不需要再次添加其他的材料，像回收大分子成分，更能够表现出较强的应用价值。

实际应用膜分离技术过程中[1]，主要含有以下几种方式：第一，微滤。像废水中含有的较小直径的颗粒，此时通过微滤形式能够达到很好的效果，其原理就是通过小分子的物质结构，有效拦截细菌等的物质，一方面能够承受较高的温度，另一方面也有着良好的化学特征；第二，反渗透。工作人员在对废水进行处理时，借助压力为核心，针对存在于溶液当中的物质，借助半透膜实现分离的目的。随着科学技术的不断进步，在我国工业用水等行业当中，更加对反渗透技术形式提出了更高的关注。尤其是某些企业实施海水淡化时，相比其他几种方式，该种形式不仅有着较低的能耗量，而且表现了突出的处理效果。与此同时，工作人员可以将其用作溶液稀释的作用，经过有效的处理，能够促使工作人员获取到纯水物质。但是，通过现实数据调查可以发现，当前精细化工企业生产中所形成的废水，其含盐量持续增加，一定程度上给反渗透工作的有效推进造成了严重的阻碍，最终不利于企业实现最大经济效益的目标；第三，超滤。鉴于较强压力的作用下，能够对企业废水中含有的绝大多数大分子加以实施拦截效果，只能有小分子物质通过的基础上，自然能够起到良好的净化效果；第四，纳滤。对于此种形式的废水处理手段来讲[2]，工作人员在应用当中，能够保证废水中较小的分子，像1nm的分子加以有效拦截，其中拦截的数量大约能够在200～1 000范围之中。此种形式鉴于水的软化以及单多价离子分离等方面，更能够体现出良好的使用性能，像当前我国污水处理以及饮用水生产等行业，越来越对纳滤处理技术形成了高度的关注。

4 氧化技术

氧化技术的应用，工作人员具体可以采取以下几种方式：第一，臭氧氧化处理技术。针对精细化工生产过程中形成的废水，工作人员借助臭氧当成氧化剂，进而实现良好净化废水效果，其中废水当中含有的有机物，更能够通过催化剂的作用，达到显著的去除效果。目前常见氧化技术，主要可以划分为均相催化臭氧化以及多相催化臭氧化两种形式[3]。在工作人员利用多相催化方式时，基于反应媒介视角下，确保催化剂实现全面的回收。针对有机物质的降解，工作人员需要深入的分析此种方式。像过渡金属Fe、Cu等都是经常使用的多相催化臭氧化催化剂。当前乃至未来很长一段时间内，多相催化臭氧化处理方式还需要相关行业人士的继续努力钻研；第二，光催化氧化。对于TiO2来讲，最大的特点就是具有较强的氧化性能，再加上不需要企业投入较大成本以及整个过程比较稳定的基础上，最大的优势就在于不会对温度有着较大的要求，在常压基础上就能够降解废水当中的有毒物质，正因为一系列的优点，行业人士对其提出了更高的关注。但是优点之余也存在着一些取点，像较为困难的催化剂回收以及较低利用效率的光能等方面，在实际选择使用当中，还需要工作人员依托于企业的发展现状下，更好地进行选择。随着科学技术的不断发展，当前又出现了一种可见光催化，通过该种形式具有的磁性负载[4]，能够改变过去难以回收催化剂的现状。但是，存在于废水当中的有机胺等物质，因为实现氧化分解之后，降低了多种有价值物质的使用效率，违背了当前可持续发展战略的要求；第三，芬顿氧化。从芬顿氧化形式下进行研究，其中在进行废水处理当中，就是借助亚铁离子（Fe2＋）与过氧化氢（H2O2）氧化剂，更好地实现全面分解氧化废水中有机物的目的。近年来开发的与电化学相结合的电芬顿法是以电化学法产生的Fe2＋和（或）H2O2作为芬顿试剂的持续来源，降解污染物的一种处理技术。在企业工作人员进行芬顿氧化方法使用当中，不仅需要较多专业的设备，而且还需要企业投入大量的资金，整个过程有着较长的使用周期，也比较容易出现二次污染的现象。

5 电化学法

电化学法包括电絮凝、电渗析法以及电去离子技术的电化学方法。第一，电絮凝。工作人员事先准备较多的铝以及铁，将其制定金属电极，加以联系废水构建电解池。工作人员进行通电，确保废水中金属阳极的铝铁等能够全面的溶解[5]，水解形成Fe（OH）2、Fe（OH）3与Al（OH）3等，通过中和、物理吸附以及对胶体的网捕作用，达到净化废水的目的。电絮凝技术形式，虽然体现出较高的处理效率，也不会造成二次污染现象，但是最大的缺点就是使用处理当中需要耗费较大的电能。同行业人士的研究发现，将电絮凝技术与磁技术以及超声技术相融合使用，不仅能够促使废水处理性能有效提升，而且也能够应对有着较大耗能的现状；第二，电渗析法。应用此项处理技术过程中，主要就是借助其中的电位差，利用离子交换膜对阴、阳离子的选择透过性，从溶液中脱除或富集电解质的膜分离操作。综合吸取了双极膜的水解离特性和普通电渗析的工作原理，不断革新得到的电渗析法，一方面能够继续延续双极膜解离水的特点，不依靠其他成分的基础上，确保废水当中的含盐量能够转化为酸和碱，另一方面能够实现物质资源再生的效果，更好地应用在水处理以及化工等行业之中；第三，电去离子技术（EDI）。融合了电渗析与离子交换形式的电去粒子方式，行业人士又称之为填充床电渗析技术。在行业人士制作超纯水过程中，已经广泛的进行了应用。同时，作为一项高效处理低浓度重金属离子废水的方式，已经广泛应用到化工等生产行业之中。相关学者开展了利用电去离子膜技术回收NH4NO3废水工业试验，电导率为2 500μS/cm的NH4NO3模拟废水通过处理后出水电导率降为0.2μS/cm，水的回收率达95%。基于现代化发展背景下，我国精细化工生产行业废水处理过程中，还将继续对此种形式进行全面的研究与分析，希望能够确保精细化工企业不断提高废水处理清洁生产技术的水平[6]。

6 结束语

基于可持续发展战略背景下，我国精细化工催化剂生产企业，为了能够保持稳定的发展态势，应该紧跟时代发展步伐，不断革新过去落后的催化剂生产废水处理清洁生产技术水平。针对多样化的清洁生产技术，相关工作人员应该从实际条件下出发，找出每种清洁技术的不足，确保废水排放工作具备节能性优点的基础上，真正实现精细化工催化剂生产行业的可持续发展目标。