李志華,李海霞,曲正寶*
(1.濰坊市諸城生態(tài)環(huán)境監(jiān)控中心,山東 濰坊 262200;2.諸城市市政服務(wù)中心,山東 濰坊 262200)
隨著化工行業(yè)的不斷發(fā)展,高鹽度廢水的產(chǎn)生量逐年增加。由于高鹽度廢水中含有大量有機(jī)物和無機(jī)鹽,如果未經(jīng)處理直接排放到環(huán)境中,就會(huì)對(duì)周圍的土壤、水體和空氣造成嚴(yán)重污染,從而對(duì)環(huán)境和人類健康產(chǎn)生極大危害。因此,相關(guān)人員需要對(duì)化工行業(yè)高鹽度廢水的產(chǎn)生原因、特點(diǎn)和治理方法等進(jìn)行探討,并提出有針對(duì)性的解決方案[1],以期為化工行業(yè)高鹽度廢水治理提供參考。
化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水是化工行業(yè)高鹽度廢水產(chǎn)生的主要來源之一[2]。在化工生產(chǎn)過程中,需要使用大量水對(duì)設(shè)備進(jìn)行冷卻、清洗或者稀釋原料等。例如,裂解爐、反應(yīng)釜、蒸餾塔等設(shè)備需要使用大量冷卻水進(jìn)行冷卻,而這些冷卻水中含有大量有機(jī)物和無機(jī)鹽,成為高鹽度廢水的主要組成部分之一。同時(shí)原材料和產(chǎn)品加工也會(huì)產(chǎn)生大量廢水,包括溶劑、油脂、酸堿廢液等。例如,在某些化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中,需要使用各種有機(jī)溶劑來提取或分離化合物,但這些有機(jī)溶劑通常難以回收,最終形成的廢水中含有高濃度的有機(jī)物和無機(jī)鹽。清洗廢水也是一種常見的高鹽度廢水來源,清洗設(shè)備和容器產(chǎn)生的廢水中含有一定的有機(jī)物和無機(jī)鹽,如果不經(jīng)過有效處理就直接排放到環(huán)境中,會(huì)對(duì)周圍的土壤、水體和空氣造成嚴(yán)重的污染。另外,廢水回收再利用不充分也是導(dǎo)致高鹽度廢水產(chǎn)生的重要原因?;どa(chǎn)產(chǎn)生的廢水中含有大量有機(jī)物和無機(jī)鹽,如果這些廢水不能得到有效地回收、處理和利用,就直接排放到環(huán)境中,會(huì)造成嚴(yán)重的污染和資源的浪費(fèi)。
化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水通常含有大量無機(jī)鹽,如氯化鈉、硫酸鈉等,這些無機(jī)鹽會(huì)導(dǎo)致廢水的鹽度非常高,部分高鹽度廢水的鹽度甚至可以達(dá)到海水的鹽度,因而必須要經(jīng)過專門處理才能夠達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
在化工生產(chǎn)過程中,許多原材料和產(chǎn)品都含有大量有機(jī)物,這些有機(jī)物難以被自然分解,如果不經(jīng)過有效處理就直接排放到環(huán)境中,會(huì)對(duì)土壤和水體造成嚴(yán)重污染。因此,在處理高鹽度廢水時(shí),除了要考慮鹽度和酸堿度的問題外,還要重視有機(jī)物的去除。
在化工生產(chǎn)過程中需要大量的水進(jìn)行冷卻、清洗等操作,因此所產(chǎn)生的廢水?dāng)?shù)量也很大,使得廢水處理更加困難,需要耗費(fèi)更多的資源和精力。
由于高鹽度廢水的復(fù)雜性,且有機(jī)物含量高,因而處理難度比較大。而傳統(tǒng)的物理、化學(xué)方法處理效果不佳,需要采用一些新型的處理技術(shù)和手段。例如,采用生物膜技術(shù)、離子交換樹脂技術(shù)、氧化法等高效處理技術(shù),可以有效降低高鹽度廢水的鹽度和COD濃度,使其能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后排放。
綜上所述,化工行業(yè)高鹽度廢水具有鹽度高、酸堿度高、有機(jī)物含量大、水量大和處理難度大等特點(diǎn)。因此,在處理高鹽度廢水時(shí),工作人員需要綜合考慮各種因素,采用適當(dāng)?shù)奶幚砑夹g(shù)和手段,實(shí)現(xiàn)高效、環(huán)保、可持續(xù)的廢水治理。
3.1.1 沉淀法
該方法是利用化學(xué)反應(yīng)使廢水中的污染物沉淀,然后通過過濾、沉淀等方式將污泥分離出去,這種方法適用于處理一些重金屬離子和懸浮物等。
3.1.2 活性炭吸附法
傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)企業(yè)的生產(chǎn)已不再具備上世紀(jì)八九十年代所擁有的豐富而廉價(jià)的資源環(huán)境條件,若不轉(zhuǎn)變發(fā)展方式,尋求新的發(fā)展路徑,突破資源環(huán)境瓶頸,這些企業(yè)可能不僅無法可持續(xù)發(fā)展,甚至還會(huì)成為地方發(fā)展的沉重負(fù)擔(dān)。由于外部效應(yīng)的存在,傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)企業(yè)以技術(shù)創(chuàng)新推動(dòng)綠色化發(fā)展,還需要政府提供一系列的配套制度進(jìn)行支持,同時(shí)也需要采取一系列措施實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的綠色技術(shù)創(chuàng)新。
該方法是將活性炭放入廢水中,通過其吸附作用去除其中的有機(jī)物和色度等。這種方法適用于處理一些含有難降解有機(jī)物的廢水。
3.1.3 離子交換法
離子交換法是通過離子交換樹脂,將廢水中的陰、陽離子與樹脂上的對(duì)應(yīng)離子進(jìn)行交換,從而去除廢水中的無機(jī)鹽。這種方法適用于處理高鹽度廢水。
3.1.4 膜分離法
膜分離法是利用膜的半透性特性,在不同壓力下使廢水通過膜,將其中的溶質(zhì)、顆粒物等分離出去。這種方法適用于處理高濃度廢水,具有較高的處理效率和穩(wěn)定性。
以上傳統(tǒng)的化工行業(yè)高鹽度廢水治理方法雖然可以在一定程度上達(dá)到廢水治理的目的,但是存在效率低、成本高、回收利用不充分等問題。因此,需要采用更加先進(jìn)和適用的新型處理方法。
3.2.1 高效膜分離技術(shù)
高效膜分離技術(shù)是一種有效去除溶質(zhì)和顆粒物的方法,包括反滲透、納濾、超濾等方法。反滲透膜的孔徑非常小,可以去除廢水中的大部分無機(jī)鹽和有機(jī)物;納濾膜的孔徑比反滲透膜大一些,可以去除廢水中的膠體和大分子有機(jī)物;超濾膜的孔徑比納濾膜又大一些,可以去除廢水中的微生物、膠體和懸浮物等。高效膜分離技術(shù)具有處理效率高、節(jié)能的特點(diǎn),適用于處理高鹽度、高濃度廢水。
3.2.2 生物處理技術(shù)
生物處理技術(shù)是利用微生物對(duì)廢水進(jìn)行生物降解和轉(zhuǎn)化的方法,從而將廢水中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。生物處理技術(shù)包括活性污泥法、生物膜法、好氧微生物法、厭氧微生物法等。這些方法都需要通過調(diào)整廢水的pH值、溫度、氧氣供應(yīng)等條件,以適合微生物的生存和繁殖。該技術(shù)具有處理效率高、成本低、環(huán)保的特點(diǎn),適用于處理含有難降解有機(jī)物的廢水。
3.2.3 活性炭吸附-電解法
活性炭吸附-電解法是將活性炭放入廢水中,并將廢水中的有機(jī)物吸附到活性炭上,然后再通過電解的方式將活性炭上的有機(jī)物氧化分解。該方法既可以去除廢水中的有機(jī)物,同時(shí)又可以去除廢水中的無機(jī)鹽,且具有高效、節(jié)能、環(huán)保的特點(diǎn)?;钚蕴课?電解法不僅能夠去除廢水中的有機(jī)物,還可以去除廢水中的氯離子、硝酸鹽等離子,從而實(shí)現(xiàn)了廢水的回收利用。
3.2.4 離子交換膜技術(shù)
離子交換膜技術(shù)是采用離子交換膜對(duì)廢水進(jìn)行處理,將廢水中的無機(jī)離子與離子交換膜上的對(duì)應(yīng)離子進(jìn)行交換,從而實(shí)現(xiàn)廢水中無機(jī)鹽的去除。這種方法具有高效、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn),適用于處理高鹽度廢水。離子交換膜技術(shù)不僅能夠去除廢水中的無機(jī)離子,還能夠去除部分有機(jī)物和微生物等。
3.2.5 生物膜技術(shù)
生物膜技術(shù)是利用微生物在膜表面形成穩(wěn)定的生物膜,從而降解廢水中的有機(jī)物,并去除廢水中的無機(jī)鹽等。生物膜技術(shù)包括MBR(膜生物反應(yīng)器)、MABR(微氣泡增強(qiáng)生物反應(yīng)器)等。這些技術(shù)通過在膜表面形成的生物膜,使廢水中的有機(jī)物和無機(jī)鹽得以被生物降解和去除。與傳統(tǒng)的活性污泥法相比,生物膜技術(shù)具有處理效率高、占地面積小、污泥產(chǎn)量少等優(yōu)點(diǎn),適用于處理高鹽度、含有難降解有機(jī)物的廢水。
3.2.6 離子交換樹脂技術(shù)
離子交換樹脂技術(shù)是采用具有特殊結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的離子交換樹脂對(duì)廢水進(jìn)行處理。離子交換樹脂具有高度選擇性,可以將廢水中的目標(biāo)離子與樹脂上的對(duì)應(yīng)離子進(jìn)行交換,從而實(shí)現(xiàn)廢水中無機(jī)鹽的去除。該技術(shù)具有處理效率高、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn),適用于處理高鹽度廢水。
3.2.7 氧化法
氧化法是通過氧化劑對(duì)廢水中的污染物進(jìn)行氧化分解,從而將其轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。常用的氧化劑包括臭氧、過氧化氫、高錳酸鉀等。氧化法適用于處理含有難降解有機(jī)物的廢水,可以將大部分有機(jī)物氧化分解成二氧化碳和水。
3.2.8 光催化技術(shù)
光催化技術(shù)是利用光催化劑和光源對(duì)廢水進(jìn)行處理,通過光催化反應(yīng)將其中的污染物分解成無害物質(zhì)。光催化技術(shù)具有處理效率高、環(huán)保的特點(diǎn),可以去除廢水中的有機(jī)物、氮氧化物等污染物。
3.2.9 電化學(xué)技術(shù)
電化學(xué)技術(shù)是利用電化學(xué)原理對(duì)廢水進(jìn)行處理,通過電解反應(yīng)將其中的污染物分解成無害物質(zhì)。電化學(xué)技術(shù)適用于處理高鹽度、高濃度廢水,可以去除廢水中的金屬離子、有機(jī)物、氮氧化物等污染物。
綜上所述,新型化工行業(yè)高鹽度廢水治理方法涵蓋了多種技術(shù)和方法,每種方法都有其特定的優(yōu)點(diǎn)和適用范圍。在實(shí)際應(yīng)用中,相關(guān)人員需要綜合考慮廢水的特性、處理效率和成本等因素,選擇合適的處理方法[3],以達(dá)到最佳的治理效果。
為了促進(jìn)化工行業(yè)高鹽度廢水治理技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,相關(guān)政府部門陸續(xù)出臺(tái)了一系列政策和標(biāo)準(zhǔn),如《化工污染防治條例》《廢水排放標(biāo)準(zhǔn)》等。這些政策和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了化工企業(yè)對(duì)廢水排放的要求,包括廢水排放標(biāo)準(zhǔn)、廢水處理技術(shù)等方面的規(guī)定。同時(shí),相關(guān)部門還對(duì)化工企業(yè)廢水排放進(jìn)行監(jiān)測(cè)和檢查,加強(qiáng)對(duì)其違法行為的懲罰力度,以確?;ば袠I(yè)高鹽度廢水的治理效果[4]。此外,國家還鼓勵(lì)和支持科技創(chuàng)新,促進(jìn)高鹽度廢水處理技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。例如,國家自然科學(xué)基金和國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等項(xiàng)目有大量的資金投入到高鹽度廢水治理技術(shù)的研究和開發(fā)中。這些政策和措施的出臺(tái),有利于推動(dòng)化工行業(yè)高鹽度廢水治理技術(shù)的進(jìn)步,并實(shí)現(xiàn)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
可持續(xù)發(fā)展是指在滿足當(dāng)前需求的同時(shí),不破壞或減少未來時(shí)代滿足其需求的能力?;ば袠I(yè)高鹽度廢水治理與可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān),因?yàn)楦啕}度廢水的排放和處理直接影響到環(huán)境和人類健康。
在化工生產(chǎn)過程中,如果沒有采取適當(dāng)?shù)拇胧?duì)高鹽度廢水進(jìn)行治理,將對(duì)周圍的土壤、地下水、河流等資源造成污染和破壞,這不僅會(huì)危害生態(tài)環(huán)境,還會(huì)對(duì)人類健康造成威脅。因此,在治理高鹽度廢水的過程中,相關(guān)人員必須要考慮可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的要求?;て髽I(yè)應(yīng)該積極采用先進(jìn)、適用的高鹽度廢水治理技術(shù)和措施對(duì)其生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水進(jìn)行有效地治理,并注重資源的最大利用和回收,避免浪費(fèi)和二次污染。此外,化工企業(yè)還應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)其環(huán)境保護(hù)意識(shí)和責(zé)任意識(shí)的培養(yǎng),制定科學(xué)的環(huán)境管理制度,加強(qiáng)對(duì)廢水排放的監(jiān)測(cè)和檢查,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理違法排放行為。同時(shí),也要積極開展環(huán)境教育和宣傳活動(dòng),提高公眾的環(huán)境保護(hù)意識(shí)和參與度。
總之,在化工行業(yè)高鹽度廢水治理過程中,可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)是不可忽視的重要因素。只有堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的理念,采用先進(jìn)、適用的治理技術(shù)和措施,建立健全的環(huán)境管理制度,才能實(shí)現(xiàn)高鹽度廢水的治理和資源的最大化利用,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。
化工行業(yè)高鹽度廢水治理是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,需要多方面合作,從源頭控制、技術(shù)創(chuàng)新、政策法規(guī)等方面入手。在化工行業(yè)高鹽度廢水的產(chǎn)生和治理中,我們必須認(rèn)識(shí)到其對(duì)環(huán)境和人類健康造成的危害,重視可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù),積極推進(jìn)治理技術(shù)和措施的創(chuàng)新和應(yīng)用。首先,化工企業(yè)應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)高鹽度廢水產(chǎn)生的管控,優(yōu)化工藝流程,減少廢水排放量和濃度。其次,應(yīng)該采取先進(jìn)、適用的高鹽度廢水治理技術(shù)和措施,實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水的資源化、集成化處理。同時(shí),政府部門要出臺(tái)更加嚴(yán)格的法律法規(guī),完善監(jiān)管機(jī)制,加強(qiáng)對(duì)廢水排放的監(jiān)測(cè)和檢查力度,嚴(yán)厲打擊違法排放行為。此外,高校、科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)之間應(yīng)該加強(qiáng)合作,共同開展高鹽度廢水治理技術(shù)的研究和開發(fā),推動(dòng)治理技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用。同時(shí),也要加強(qiáng)對(duì)公眾環(huán)境保護(hù)意識(shí)和參與度的培養(yǎng),讓更多的人參與到環(huán)境保護(hù)工作中。
總之,化工行業(yè)高鹽度廢水治理是一項(xiàng)長期而繁瑣的任務(wù),需要人們持續(xù)不斷地努力和探索。只有在全社會(huì)共同努力下,才能實(shí)現(xiàn)高鹽度廢水的全面治理和可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。我們應(yīng)該始終堅(jiān)持“綠色發(fā)展、科技創(chuàng)新”的理念,共同推進(jìn)高鹽度廢水治理事業(yè)的發(fā)展,為建設(shè)美麗中國貢獻(xiàn)力量。