目前国际上生产二醋酸纤维素片的企业较少,醋酯废水处理工艺因各国环保要求而异。国内为防止水体富营养污染,开始加强对工业污水总磷排放控制。由于醋酯生产过程中使用含磷化合物作为催化剂,致使醋酯废水中总磷含量达到40mg/L左右,超出排放标准。标准要求将废水中总磷去除至8mg/L以下,才能获得排放许可,因此开展废水除磷研究工作。化学法除磷工艺是常见的除磷工艺之一,运用较普遍。现有的化学除磷主要有前置除磷,同步除磷以及后置除磷,但都存在一些缺点,前置除磷污泥量增加,同步除磷对硝化反应不利,后置运行费用高。醋酯废水有机COD通常达2000mg/L以上,pH值通常在4左右,废水中不仅有机杂质多,硫酸镁、硫酸钙等无机杂质成分所占比例也很高,废水成分对形成不溶性磷盐干扰很大。而适宜于低酸度下除磷的三氯化铁法对流程改动大,设备投资大,处理后水色泽加深。钙盐、铝盐除磷法则需在废水pH值达到9以上才能起到较好的除磷效果。针对醋酯废水特点,本文开展了多种废水除磷工艺研究,研究开发粉煤灰废水除磷工艺、醋酐生产工艺、冷凝液多效蒸发除磷工艺、硫酸亚铁氢氧化除磷工艺,均取得较大进展。借鉴成熟经验,研究开发常见的化学除磷工艺,有助于加快开发进度,以在扩建工程扩建验收时正常投运废水除磷装置。为达到工程验收要求,经过调研,在小试、中试的基础上,本次生产试验研究对废水生化处理过程进行了认真分析,结合开发低碱性铝铁混合型除磷剂,研究开发醋酯废水高效除磷工艺。研究开发过程中,结合减少调节用碱和醋酸等有机物在曝气过程中分解带来pH值上升等特点,确定废水曝气处理后投加除磷剂的工艺路线,减少用碱量;同时开发适于低pH值废水除磷的除磷剂,开展试验。经过反复试验研究,在小试、中试的基础上,确定了生产试验工艺,完成生产试验装置的设计、安装、调试工作,开展生产试验。
利用废水在直流电的影响下,铁或铝阳极失去电子后溶解在水中形成铁离子或铝离子,经过水解后形成氢氧化铁与氢氧化亚铁等微絮体就能够起到絮凝的作用,吸附水中的污染物。在电解过程中阳极所形成的中间产物,如原子态氧、羟自由基等,对废水的有机污染物也能够起到一定的降解作用。废水中污染物质颗粒被极化、电泳,并且在两极形成强氧化与强还原反应,使得水溶性污染物被还原或氧化为低毒、无毒物质。
2.2 电化学氧化法
电化学氧化法使得废水在电极上形成直接或间接的电化学反应,从而消除废水中的有害物质。电化学氧化法可以分为直接电解与间接电解:直接电解是指污染物在电极上直接被化学氧化或还原能去除。直接电解包括阳极过程与阴极过程,阳极过程是指废水中污染物在阳极表面氧化、转化为低毒性的物质,去除污染物。阴极过程即为废水中的污染物在阴极表面还原被去除;而间接电解则是电化学形成的氧化还原物质作为反应剂,使得污染物转化成为低毒性物质。间接电解分为可逆过程与不可逆过程。可逆过程是指氧化还原物在电解过程中可以通过电化学再生以及循环利用;而不可逆过程是指通过不可逆电化学反应所形成的物质,例如强氧化性的氯酸盐、次氯酸盐、过氧化氢等物质氧化的过程。例如,在印染废水的处理中电化学氧化法就有着无可比拟的优势。印染废水的水量大、色度深、水质复杂,同时其中的高浓度悬浮物质与胶质固体会阻碍电化学反应,使得电化学反应困难。而使用电化学氧化法则能够有效处理印染废水。Kim所设计的流化床生物膜-化学絮凝-电化学氧化法的化学工艺组合能够有效处理印染废水,COD去除率高达95.6%,色度去除率高达98.6%。
2.3 生物法
生物法是通过本身存在的细菌、霉菌等微生物的新陈代谢的作用等,对废水中的有机物杂质进行吸附、生物降解等,将废水中的悬浮物质、胶状态物质以及溶解态的有毒污染物转变为无毒无害的物质。常用的生物法有三种:是生物膜法,在废水中设置一个特殊的流通渠道,当废水通过特殊渠道时上面的各类微生物群落会吸附废水中的有机物,将其消化成无害的物质,从而达到废水处理的目的;第二是活性污泥法,在氧气充足的情况下,将工业废水与活性污泥中的微生物群落相互反应,使得微生物将废水中的有机污染物质作为能源进行消耗,达到废水净化的目的;第三是厌氧法,在无氧的环境下通过厌氧微生物的作用,将废水中的各种有机污染物质转化分解成甲烷、二氧化碳等无害的物质,此方法可以将废水讲话完全并且可以产生清洁能源沼气,使废物资源化利用。
2.4 吹脱法的应用
在我国对于废水的处理还有一个非常经典的处理方法,那就是应用吹脱法,这种方法可以对氯化物、氰化物、硫化物含量较高的废水进行有效的处理。并且对于吹脱法来说操作十分的简便,还能取得不错的成效,是工作人员经常用到的一种处理方法。
3、化学工艺处理的前景
化学工艺处理废水是目前使用广泛的废水处理方法,目前国家正在加强建设生态文明城市,因此废水处理在不断的完善,科研的投入力度也在加强,我国经济处于转型阶段,经济发展对废水的处理要求也越来越高,因此要认清新的形势,大力支持化学工艺的研发,提出好的政策,将理论与实践相结合,使化学工艺更好的发展。
4、结语