張 勛
(宜春市上高生態(tài)環(huán)境保護(hù)綜合執(zhí)法大隊(duì),江西 宜春 336400)
化工行業(yè)屬于我國能源型的基礎(chǔ)行業(yè),其可以為其他產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營提供各種有用的化工產(chǎn)品,因而在我國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)過程中發(fā)揮著非常重要的作用。但是化工企業(yè)在生產(chǎn)和建設(shè)過程中會產(chǎn)生大量的污水,如果這些污水不進(jìn)行處理就直接排放,不僅會污染自然環(huán)境,危害人體健康,也會對整個(gè)社會的發(fā)展造成較大的影響。因此,化工企業(yè)及相關(guān)環(huán)保部門要加強(qiáng)對污水治理的重視,從多方面分析化工行業(yè)污水的危害,并根據(jù)其具體特點(diǎn)進(jìn)行綜合處理,以降低污水造成的危害,提高水資源利用率,最終明確化工污水凈化和處理的方向。
當(dāng)前化工企業(yè)污水的主要來源為化工生產(chǎn)用原材料、化工工藝加工過程中排出的污水、化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水、冷卻水、原材料生產(chǎn)和加工以及運(yùn)輸過程中各種原料流失或者因?yàn)橛晁疀_刷產(chǎn)生的污水等。化工污水中一般含有一些無機(jī)物和有機(jī)污染物,這些污染物因?yàn)楣に嚄l件、生產(chǎn)工序的布局中含有一些人工合成的有機(jī)化合物,因此導(dǎo)致化工污水的污染性強(qiáng)、危害性大、難以治理。
化工污水中一般含有氰、酚、砷、汞、鎘或鉛等有毒或者含毒的成分,如果濃度超標(biāo)或者含量過多會導(dǎo)致水中的生物和微生物出現(xiàn)毒性,并在外界影響下產(chǎn)生無機(jī)酸、堿類等具有腐蝕性和刺激性的物質(zhì)。
石油化工企業(yè)產(chǎn)生的污水中含有有機(jī)酸、醇、醛、酮、醚和環(huán)氧化物等有機(jī)物,這些有機(jī)物濃度增加到一定程度時(shí)會氧化分解,消耗水中的溶解氧,不利于水中生物的生存[1]。
化工企業(yè)排出的污水具有很強(qiáng)的酸性和堿性,對生物,土壤、建筑物、農(nóng)作物等都會產(chǎn)生危害,腐蝕性強(qiáng),且污水中如果磷、氮的含量比較高,會導(dǎo)致污水出現(xiàn)富營養(yǎng)化,使水中的藻類和微生物不斷繁殖,最終會出現(xiàn)赤潮現(xiàn)象,從而威脅水中生物的生存。
化工污水在排出后會污染一定水域中的水,這些受到污染的水域想要恢復(fù)到最初的生態(tài)系統(tǒng)難度大,尤其是各種重金屬污染物更是難以降解,即使停止排放也無法有效消除,且污水中還含有一些難降解的物質(zhì),可生化性不強(qiáng),比如一些雜環(huán)類化合物、有機(jī)染料、有機(jī)氯化物等,這些物質(zhì)有機(jī)性強(qiáng),因此在當(dāng)前的微生物界還沒有可以破壞其結(jié)構(gòu)的化學(xué)酶系統(tǒng)。
當(dāng)前化工企業(yè)都呈現(xiàn)園區(qū)規(guī)模,在其綜合生產(chǎn)產(chǎn)生的污水中還含有焦化廠、紡織印刷廠、醫(yī)藥、石油化工等行業(yè)的污水,由于各個(gè)行業(yè)生產(chǎn)工藝和流程、原材料的不同,導(dǎo)致污水中的各種有機(jī)污染成分復(fù)雜。據(jù)統(tǒng)計(jì),化工污水中鹽質(zhì)量系數(shù)高,如果超出一定比例會對生物活性產(chǎn)生抑制作用,直接影響微生物的降解作用,最終導(dǎo)致整個(gè)微生物系統(tǒng)出現(xiàn)問題。
化工企業(yè)如果對污水不進(jìn)行處理直接排放到水渠、河流、湖泊、海洋、地面中,不僅會污染這些水域的淡水,污染地表水和地下水,一些毒性大、污染性強(qiáng)的污染物直接會導(dǎo)致魚類或者水生植物死亡,甚至滅絕。此外,化工污水也會滲透到地下,污染地下水和地表水,甚至直接污染人們的飲用水,對人體健康造成威脅,嚴(yán)重時(shí)會引起人體各種疾病和死亡現(xiàn)象?;の鬯疂B透進(jìn)土壤會污染土壤,導(dǎo)致土壤金屬物超標(biāo),影響農(nóng)作物、植物、微生物的成長,化工污水還帶有一定的刺激性氣味,污染空氣?;の鬯械挠卸居泻ξ镔|(zhì)停留在動物、生物、植物體中,會被其作為養(yǎng)分吸收,最終通過食物鏈進(jìn)入到人體中,對人體健康產(chǎn)生威脅。人們?nèi)绻嬘昧耸艿轿廴镜乃畷?dǎo)致急性和慢性中毒,比如甲基汞中毒(水俁病)、鎘中毒(骨痛?。?、砷中毒、鉻中毒、農(nóng)藥中毒、多氯聯(lián)苯中毒等等,最終對人體健康產(chǎn)生危害。如果人們飲用了有致癌物質(zhì)的水,比如砷、鉻、鎳、鈹、苯胺和其它多環(huán)芳烴等污染物質(zhì),這些污染物質(zhì)會在水中形成懸浮物質(zhì),成為底泥或者水生生物等,人們長期飲用會導(dǎo)致癌癥的出現(xiàn),并產(chǎn)生各種水性傳染病,比如化工污水排放到河道中,通過食物鏈被人們飲用后,會導(dǎo)致人們患有各種細(xì)菌性腸道疾病、寄生蟲病等[2]。
該技術(shù)是指利用微生物自身的新陳代謝來降解各種有機(jī)物,當(dāng)前生物處理技術(shù)主要包括好氧處理和厭氧處理兩種,好氧處理又包括生物膜法、活性污泥法兩種,其中生物膜法是指將污水和生物膜結(jié)合,通過生物膜吸附污水中的有機(jī)物?;钚晕勰喾ㄊ侵竿ㄟ^懸浮生長的活性污泥來處理污水中的污染物質(zhì),活性污泥法主要由好氧微生物來吸附各種有機(jī)物和無機(jī)物。研究發(fā)現(xiàn),活性污泥可以有效降解化工污水中的有機(jī)污染物。厭氧處理是指厭氧生物處理技術(shù),該技術(shù)是指在無分子氧條件下利用厭氧微生物將污水中的有機(jī)物分解成為甲烷和二氧化碳,在此過程中厭氧微生物處理技術(shù)主要依靠水解產(chǎn)酸細(xì)菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌和產(chǎn)甲烷細(xì)菌三大主要類群的細(xì)菌。
3.2.1 高級化學(xué)氧化技術(shù)
該技術(shù)主要通過氧化劑來降解各種有機(jī)物,或者將難降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為容易降解的有機(jī)物,以此實(shí)現(xiàn)對污水的處理,但是在具體處理中也會因?yàn)檠趸瘎┒倘倍霈F(xiàn)氧化能力不強(qiáng)的情況,對于此問題可以借鑒國外的高級氧化法來解決。高級氧化法的氧化能力強(qiáng),在特定工藝下可以有效處理各種半導(dǎo)體污水,有效提高污水處理效率,但是該方法使用單個(gè)氧化劑時(shí)反應(yīng)速度變慢,聯(lián)合使用多個(gè)氧化劑會提高反應(yīng)速率。因此,人們需要不斷完善該工藝,以實(shí)現(xiàn)污水中氧化物的礦化,我國研究學(xué)者已經(jīng)研發(fā)出了一種復(fù)合型催化劑來處理含酚污水。
3.2.2 微電解技術(shù)
微電解技術(shù)主要依據(jù)金屬的腐蝕性原理,在鐵表面形成多個(gè)微小原電池,并在酸性條件下,使污染物直接通過電極進(jìn)行轉(zhuǎn)化,最終通過電解產(chǎn)生可以氧化消毒的一氧化氫。微電解技術(shù)也可以有效地降解各種高濃度鹽和高濃度酸等有機(jī)物,并通過微電解接觸氧化方法處理污水,提高綜合處理的效果,從而有效提高污染物的去除率。
3.2.3 膜技術(shù)
膜技術(shù)也是一種常見的物理處理方法,是當(dāng)前可以進(jìn)行深度處理的一種技術(shù)方法。當(dāng)前的膜技術(shù)主要包括超濾、微濾、納濾、電滲透、反滲透幾種,其中超濾和反滲透處理技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用到化工污水處理中,可以有效降低污水的渾濁度、電導(dǎo)率,處理后的污水可以直接排放。相關(guān)人員還研發(fā)出了中空纖維復(fù)合納濾膜技術(shù),主要用于處理印刷污水。
3.2.4 電催化氧化法
該方法是由電催化高級氧化法轉(zhuǎn)化而來的一種處理有毒、難降解污染物質(zhì)的技術(shù),在恒溫恒壓狀態(tài)下,通過催化活性電極反應(yīng)產(chǎn)生的各種自由基,將難降解的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易降解的物質(zhì)[3]。
3.3.1 A/O工藝
A/O工藝可以有效降解化工污水中的有機(jī)污染物,其脫氮除磷功能顯著,該工藝主要利用前缺氧和后缺氧段結(jié)合的方式來處理污水中的淀粉、纖維等懸浮污染物、可溶性有機(jī)物等,該工藝可以將可溶性有機(jī)物水解成有機(jī)酸,并將大分子有機(jī)物分解成為小分子,最終將這些缺氧水解有機(jī)物通過好氧池進(jìn)行好氧處理,提高了污水的可生化性和氧化率。在缺氧段,通過異養(yǎng)菌可以將各種蛋白質(zhì)、脂肪等污染物進(jìn)行氨化游離處理,且在保證供應(yīng)穩(wěn)定的基礎(chǔ)上,通過自養(yǎng)菌的硝化作用對其進(jìn)行氧化,最終通過回流作用對其進(jìn)行處理??傊?,該工藝主要利用了生物系統(tǒng)的循環(huán)原理,有效地實(shí)現(xiàn)對化工污水的無害化處理,且處理效果好、工藝簡單、成本低、操作簡單、容積負(fù)荷高,因而可以有效提高有機(jī)物的降解率。
3.3.2 A2/O工藝
該工藝具體由厭氧、缺氧、好氧生物脫氮除磷工藝組成,可以有效處理污水中的污染物質(zhì),且耐沖擊負(fù)荷強(qiáng),污泥沉降性好。
3.3.3 固定化生物技術(shù)
該技術(shù)主要利用藻酸鈣等凝膠、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇等分子作為原材料,通過篩選菌類進(jìn)行固定處理。該技術(shù)反應(yīng)速率高,降解能力強(qiáng),對不同的污水都可以進(jìn)行處理。
3.3.4 化學(xué)處理法
該方法也是一種常見的化工污水綜合處理技術(shù),其原理主要是在污水中加入一些化學(xué)試劑,促使污水通過化學(xué)反應(yīng)有效分離污染物。這種方法主要去除化工污水中可溶解的膠狀污染物,可以將處理后的污水直接進(jìn)行排放。化學(xué)處理方法具體分為化學(xué)混凝法、氧化法、電化學(xué)法等多種方法,其中化學(xué)混凝法可以處理污水中的懸浮物和膠體污染物,只需要在污水中加入化學(xué)試劑就可以促使懸浮物的分離,促使膠體污染物發(fā)生絮凝,并沉淀到底部,最終完成污水的凈化處理。但是化學(xué)混凝法只能去除一些小顆粒的懸浮物,在去除過程中還可以降低污水的色度,去除一些微小的生物和有機(jī)物等,但是這種方法容易受到污水pH值、水質(zhì)、水溫的影響,因此相關(guān)工作人員需要加強(qiáng)對這些指標(biāo)的控制。另外,工作人員還需要根據(jù)污水中污染物的具體情況選擇化學(xué)氧化法,使化學(xué)污水經(jīng)氧化還原反應(yīng)后可以滿足排放標(biāo)準(zhǔn),并將其中有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì),最終保證處理效果?;瘜W(xué)氧化法還包括空氣氧化、氯氧化、臭氧氧化等幾種,且在人們的不斷研究和努力下還會出現(xiàn)新的電極材料氧化法[4]。
為有效控制化工污水的排放量,降低其危害性,不僅需要科學(xué)采用綜合處理技術(shù)對污水進(jìn)行凈化處理,確保其達(dá)標(biāo)排放,還需要從源頭上、生產(chǎn)過程中進(jìn)行綜合處理,以有效減小化工污水對人體健康和環(huán)境的危害性。首先,相關(guān)部門需要完善法律法規(guī),并加強(qiáng)宣傳和教育,規(guī)范化工企業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營行為,有效控制產(chǎn)生化工污水的污染源,并制定完善的安全生產(chǎn)法律法規(guī)、安全管理制度。其次,社會監(jiān)管部門需要明確自身責(zé)任,加強(qiáng)對化工生產(chǎn)企業(yè)的管理和監(jiān)督,重點(diǎn)加強(qiáng)對化工企業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)、運(yùn)輸、加工、存儲、銷售、使用等環(huán)節(jié)的安全管理,從源頭上控制污水的排放。最后,相關(guān)執(zhí)法部門還需要加大執(zhí)法力度,加大對違法、違規(guī)生產(chǎn)的化工企業(yè)的懲罰和整治力度,對于不達(dá)標(biāo)排放污水的化工企業(yè)加大懲罰、整治力度,追究相關(guān)責(zé)任人的責(zé)任,并有效控制這類企業(yè)污水的排放,降低污水的危害性。
為有效降低化工污水的危害性,需要加強(qiáng)對污水的綜合處理力度和水平,有效控制化工企業(yè)污水的排放。為了從源頭控制企業(yè)的污水排放,需要化工企業(yè)積極引進(jìn)先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)、加工技術(shù),優(yōu)化工藝,通過技術(shù)升級實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn),從而有效降低能源消耗,減少污水的排放。化工企業(yè)還需要引進(jìn)先的設(shè)備、工藝,有效降低化工產(chǎn)品生產(chǎn)、加工過程中的污水排放量,實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn),有效保護(hù)環(huán)境。另外,還需要采購一些清潔、環(huán)保、無污染的化工原料,并改進(jìn)工藝流程,加強(qiáng)管理,有效回收、處理、循環(huán)利用污水。另外,相關(guān)部門需要重點(diǎn)加強(qiáng)對污染嚴(yán)重的化工企業(yè)的環(huán)境整治力度,從源頭上、生產(chǎn)中加強(qiáng)控制,以有效降低污水排放。
4.3.1 根據(jù)污染物的性質(zhì)進(jìn)行分類
當(dāng)前化工污水中包含有機(jī)污染物的為有機(jī)污水,比如電鍍污水、化學(xué)品加工污水、石油加工污水等,含有無機(jī)污染物的為無機(jī)廢水,根據(jù)其產(chǎn)品加工對象可以分為化學(xué)肥料污水等。
4.3.2 根據(jù)污水的成分進(jìn)行分類
根據(jù)污水的成分可以分為酸性廢水、堿性廢水、含氯廢水、含鉻廢水、含鐵廢水、含酚廢水、含油廢水、含硫廢水、含有機(jī)磷廢水、含放射性物質(zhì)廢水等幾種。通過對廢水進(jìn)行分類可以有效把握化工污水的危害性,從而為后期進(jìn)行綜合治理提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
4.3.3 根據(jù)污水中的污染物類型進(jìn)行分類[5]。
當(dāng)前化工污水中的污染物具體包括以下幾種:廢熱,其主要是冷卻水污染導(dǎo)致,該污水可以直接回收利用;普通污染物,這種污水中含有毒性不強(qiáng)、容易降解的生物,且包括生物營養(yǎng)素化合物、懸浮物等;有毒污染物,這種污水中包含有毒且不易降解的物質(zhì),比如重金屬、有毒化合物等。在對化工污水分類后進(jìn)行處理時(shí),需要堅(jiān)持以下幾點(diǎn)原則:優(yōu)化生產(chǎn)工藝,在生產(chǎn)、加工過程中盡量避免各種有毒有害污水的產(chǎn)生,或者在加工生產(chǎn)前使用無毒無害、清潔健康的原材料,以減少有毒有害污水的產(chǎn)生;在采用有毒原材料或者在生產(chǎn)和加工過程中容易出現(xiàn)有毒污水時(shí),需要優(yōu)化工藝流程,采用先進(jìn)的設(shè)備對其進(jìn)行處理,并嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行生產(chǎn)、加工,減少有毒污水的排放;對于一些有毒的污水或者含有重金屬的污水、含有放射性物質(zhì)、高濃度酚的污水,需要對其進(jìn)行分類處理,方便對其進(jìn)行回收利用,從而提高廢水的綜合處理效率;對于一些流量大、污染小的污水,盡量不要將其排入到下水道中,以減少城市下水道和污水處理廠的負(fù)擔(dān),并在自行處理后回收利用;對分類后的污水科學(xué)地選擇處理技術(shù)和工藝,因地制宜地建設(shè)各種污水處理廠,引入污水處理系統(tǒng)和污水處理設(shè)施,以有效提高污水處理效率。在有效降低處理成本的同時(shí),還可以保證水質(zhì),最終確保污水處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,強(qiáng)化污水處理效果;對于一些難降解的有毒污水,要在綜合處理后,確保其達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后才可以排放,并通過污水處理廠再一次進(jìn)行生物氧化處理[6]。
總之,隨著社會的不斷發(fā)展,化工行業(yè)的污水排放量也在不斷地增大,污染物質(zhì)的成分也越來越復(fù)雜,處理要求也在不斷提高,因此,需要人們科學(xué)地分析污水的特點(diǎn)及危害性,并充分把握污染物質(zhì)的成分,采用綜合處理技術(shù)進(jìn)行污水處理。在具體應(yīng)用各種技術(shù)過程中,相關(guān)工作人員需要把握這些技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn),聯(lián)合應(yīng)用單個(gè)技術(shù)綜合處理化工污水,并根據(jù)自身的實(shí)際情況選擇經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)、處理效果好、降解能力強(qiáng)的污水處理工藝及方法,從而進(jìn)一步提高污水處理效率。另外,人們還需要選擇一些小型機(jī)械設(shè)備輔助污水處理過程,以提高污水處理的綜合水平。還可以通過分析污染源、改進(jìn)處理工藝,不斷地研發(fā)新技術(shù)、新工藝,進(jìn)一步有效減少化工污水的排放量并提高污水處理效率。