化工污水处理方法研究

杨越鸿

摘    要：刚果红是一种典型的多环芳烃类偶氮染料，在生产过程中容易流失进入水体，对环境的危害大。腐殖酸是动植物残体自然腐烂分解产生的，加氯消毒后，会产生三卤甲烷。高盐有机废水含有大量可溶性无机盐，对生物处理会产生抑制作用。高级氧化技术，具有广泛的适用性和强氧化性，它能把有机物转化为水、二氧化碳和无机盐，所投加氧化剂也不会产生有害物质，在水处理的应用中越来越活跃。

关键词：高级氧化技术;单独紫外;单独氯;紫外-氯;紫外-Fenton

人类文明离不开水，随着社会发展和人口增多，人类对水的需求量不断增加。水资源短缺、水污染等问题，日益严重。发达国家的污水要经过处理后才能排放，但在发展中国家，污水大都直接排放，水污染嚴重。在我国，每年的污水排放量达到800亿吨，2019年十大流域水质情况，长江、黄河、珠江等十大流域的国控断面中I～III类、IV～V类和劣V类水质断面比例分别为71.7%、19.3%和9.0%。与此同时，我国城市内及近郊的湖泊富营养化、中营养和贫营养比例分别为27.8%，57.4%，14.8%。滇池的污染最为严重。

一、水体难降解有机污染现状

水体中有机化合物大致可以分为天然有机物（NOM）和人工合成有机物。能造成致癌、致畸的有机物有百余种之多。与此同时，水体还存在着难降解有机污染物，如腐殖酸、染料、酚类等。它们几乎不能被生物降解，会随着水中的悬浮物沉积到底泥中，成为潜在的污染源。富集到生物体内，诱导致癌、致畸。染料生产过程副反应多，废水中常含有NaCl、NaOH等无机成分、Hg、Cd等重金属，还有芳香类化合物等。特别是废水中含有一定浓度的多环芳烃物质。这些物质含有多个苯环，且带的-NH3、-H2SO3等基团，很难生物降解。

二、染料废水处理技术

现阶段我国对印染废水的处理技术主要有吸附法、絮凝法、化学氧化法、生化法、电化学法。但不同的处理方法都有各自的不足所在。

1.吸附法

吸附法是染料废水处理的重要方法，通过废水与多孔结构的固体吸附剂接触，废水中的一种或多种污染物被吸附到吸附剂的表面，达到水质净化的作用。常用的吸附剂有活性炭、高岭土等。对高浓度、疏水性染料废水处理效果有限，故经常与其他方法联用。联用在处理浓度大的废水时，效果也不理想。研制一种适用范围广、处理成本低、吸附效率高的吸附剂是这一技术的发展方向。

2.絮凝法

絮凝剂使水中的胶体及悬浮物失稳进而相互碰撞、聚集形成絮体沉降下来。此法对于非水溶性化合物以分子量较大的染料处理效果最好。微生物絮凝剂由于无毒易降解、且不产生二次污染等受到人们的关注。但对于分子量小且很难形成胶体的部分活性染料、酸性染料处理效果不理想。

3.化学氧化法

化学氧化法就是通过投入强氧化剂，使CODCr值和色度都降低的一种水质净化方法。常用的氧化剂有NaClO、O3、H2O2、ClO2等。最早通常以氯气作为氧化剂。但反应过程中会生成三氯甲烷等消毒副产物，现在很少有人使用。Kerzhne等人用臭氧处理偶氮染料废水，脱色效果很好。胡文容[1]等人引用超声臭氧联用方法处理偶氮染料，染料的氧化降解速率加快。H2O2法由于受到能耗和成本的制约，现没有大范围的使用。目前，化学氧化法还存在着处理成本较高，氧化剂氧化能力不够、选择性氧化等一些问题。

4.生化法

生化法具有处理水量大、成本低等优点，但传统的好氧生物处理在去除色度和难降解有机物方面并不理想，而厌氧处理可以部分降解染料中的有机物，但此过程产生的中间产物可能比原来的染料毒性还大。同时，生化法很难适应水量波动大、毒性高的工业废水，特别是随着染料分子结构不断向抗生物降解的方向发展，生化法在处理染料废水的应用受到限制。

5.电化学法

电化学法是利用电极产生的氧化还原剂，破坏染料分子结构达到降解目的的一种方法。主要有电气浮法、电解法。研究表明，电化学法可以有效处理染料废水色度、CODCr、TSS。周定用活性炭多维电极法对几种不同种类的高浓度染料废水进行了脱色研究，其脱色率均达97%以上;贾金平用活性炭纤维电极和酸析凝聚组合处理造纸黑液，CODCr的去除率为64.25%，色度去除率可达94%;电化学处理染料废水一般不需要加化学试剂，占地面积少。但实际运行中，电能和电极材料使用量大，投入成本高。

三、腐殖酸的处理技术

目前，腐殖酸已成为饮用水污染的重点治理对象。目前，处理腐殖酸的方法主要有膜滤法、絮凝法、吸附法、生物法、氧化法等。

1.膜滤法

膜技术具有工艺简单、不需要外加药剂等特点，在水处理工艺中应用广泛。反渗透和纳滤这两种膜方法在去除腐殖酸的同时也去除了水中对身体健康有益的微量元素、硬度和碱度，出水不适合长期饮用。超滤能有效除去悬浮颗粒、细菌等，但对水中腐殖酸去除率不高。且在处理过程中极易造成膜污染， 对膜性能有很大影响。

2.絮凝法

有研究表明，强化混凝可以有效地去除腐殖酸类的 DBPs 先质。但却难以有效地去除溶解态的 DBPs 先质，需增加后续的处理过程。

3.吸附法

吸附剂拥有巨大的比表面积、密集的孔结构，表面的活性基团能够吸附有机物。吸附法对于难降解有机物和金属离子有较好的去除效果。愈来愈受到人们的重视。树脂吸附剂、炭质吸附剂是目前研究较多的吸附剂。

4.生物法

腐殖酸中大部分物质很难生物降解。国内对腐殖酸的生物处理大多集中在生物陶粒反应器、生物流化床等技术上。

5.氧化法

臭氧等氧化法可以对水体中的腐殖酸起到一定的降解作用，单独采用臭氧氧化，容易引起细菌繁殖，出水生物稳定性下降，故很少单独使用。

上述方法虽然对腐殖酸有一定的处理效果，但都存在着一些不足。开发研究出一种不仅处理效果好，且成本也较低的水处理方法已成为研究热点。

四、结论

高级氧化技术因其无选择氧化有机物、不产生二次污染等特性，越来越受到人们的关注。难降解有机废水是目前比较难治理的废水之一，利用OH的强氧化性来处理难降解有机废水，可以提高对废水的处理效果。

参考文献：

[1]林明敏.简析石油化工企业高含盐污水的处理方法[J].现代国企研究，2018（06）：48.