廢水處理解析（二）
2022-04-12 來自: 環保水圈 瀏覽次數:350
五、清潔生產管理包括那幾項工作？
廢水和其中的污染物是生產工藝過程的產物，因此改革生產工藝，實行清潔生產是消滅或減少廢水危害的根本措施。
通過工藝及設備的改革可以把廢水消滅于生產過程之中，這樣既可以提高原輔材料的利用率，又可減少廢水的處理費用。這方面工作應由生產工藝工程師及環境工程師共同合作完成。應該認識到保護環境不只是環境工程師的工作，而是要從污染源頭進行控制，這樣才能把廢水治理好。因此，在工藝設計、產品試制時就要考慮今后可能發生的環境污染問題。在選擇合成路線時，盡量采用無公害、少公害的生產工藝，要選擇原料利用率高的路線，在生產工藝中不用或少用生物難降解性物質或有毒有害物質，包括原輔材料及溶劑，并加強溶劑及副產品的回收及綜合利用工作。具體的辦法大致有下列幾種：
1、采用新工藝、新技術、新路線
采用新工藝、新技術、新路線。首先可對生產工藝中配料比作一核實，應把污染較大，而又超過理論配比的原料降低，以增加原料的利用率以及廢水的可處理性。
在化工生產中，有時采取了新的路線，不但可提高生產水平，也可以解決廢水處理問題。例如以往抗結核藥物原料，需由硫酸作電解液進行電解氧化制備，過程中產生的酸性廢水水量較大且較難處理?，F采用空氣催化氧化新技術，在流化床中進行反應，廢水水量也較少，污染問題也比較容易解決。
2、更換原輔材料
這是常用的方法，如用低毒的原料代替高毒或劇毒的原料，用生物可降解物質代替生物難降解物質等。此外要盡可能地不用和少用排放標準中規定限止性物質，特別是一些要求嚴格的物質，這樣就可以減輕廢水處理的負擔。例如現在對廢水中的氨氮濃度有較嚴格的要求，這樣就要求在生產中盡可能少用氨水或液氨。例如以前在調節廢水pH時，有的處理工藝用氨水調節，則出水中的氨氮就會大大超標，也增加了廢水的生化處理的難度。同樣的原理我們應少用重鉻酸鉀做氧化劑，少用硝基化合物、氯代烴做溶劑。
在選用溶劑時，除了需滿足生產工藝上的要求外，還需考慮溶劑的生物可降解性及其毒性。
從上述要求來說，其選用的優先秩序見下表。
溶劑選擇優先秩序表
優先使用：
甲醇、乙醇、異丙醇、醋酸、醋酸乙酯、甘油、乙二醇。
可以使用：
苯、基甲酰胺（DMF）、甲酰胺。
避免使用：
叔丁醇、二甲亞砜（DMSO）、三乙胺、二甲基苯胺、氯仿*、四氯化碳*、吡啶*、嗎啉、四氫呋喃、
注：*表示對微生物有毒性作用。
3、選用新的后處理工藝，將污染減輕或消滅在生產工藝中
這種方法對于從事化學化工生產的技術人員來說，是大有用武之地的。例如，在有機合成工業中，常用加水稀釋反應物料的方法（水析）使反應產物從反應有機溶劑中析出，水析所產生的母液，由于水量較大，其中有機溶劑（如甲醇、乙醇等水溶性溶劑）較難回收，帶入廢水流中造成污染。如果在稀釋前，先用蒸餾法回收大部分溶劑，再用水稀釋，則廢水中有機物的含量可明顯下降。
為了使所得的產品保證較好的質量，反應產物或中間產物常需進行洗滌，以除去產物中夾帶的雜質。洗滌操作是否合理，對廢水污染程度有相當大的影響。但是，如果采用新的后處理技術即可以使洗滌廢水全部消滅于工藝操作過程中，實現零排污。廢水中的鹽分含量太高會影響微生物的生長繁殖，影響生化處理的效果。我們也可以采用新的后處理工藝來解決廢水處理中的這一難點。例如某廠將在甲醇溶劑中與氫氧化鈉反應制備對甲醚。原先的后處理操作工藝是用水洗滌去除反應物料中的NaCl鹽分，該操作的結果是廢水水量大，廢水中的鹽分含量高，導致后續的生化處理發生困難。后來該廠改進了后處理的操作工藝，先將反應物料（有機相）中的NaCl過濾掉，再用水洗滌并析出對甲醚，改進后的操作工藝可以減少廢水水量，廢水的生物降解性能得到了很大的改善。
4、加強溶劑回收工作
在大多數化工原料生產廠，溶劑在原輔料中的使用比例是相當高的，可以說，許多生產廢水中的有機負荷基本上來自溶劑，因此，重視和做好溶劑的回收工作不僅是防治污染、減少污染的重要措施，也是降本增效、提高利潤的重要途徑，具有環境和經濟的雙重效益。如上海某制藥廠，有機負荷（COD）的日排放總量為8噸，是地區的污染大戶。該廠的環保治理首先從溶劑的回收工作做起，將含有相同溶劑的母液廢水集中起來加以回收，結果廢水中的有機負荷日排放總量從8噸降至3噸，回收溶劑的收益超過了廢水處理站的運行費用。
廢水中有許多有機物質，含有十幾種、幾十種，甚至上百種有機物質的廢水也是能經常遇到的，如果對廢水中的有機物質一一進行定性定量的分析，既耗時間，又耗藥品。那么能不能只用一個污染指標來表示廢水中所有的有機物質及其它們的數量呢？環境科學工作者經過研究發現，所有的有機物質都有二個共性：一是它們至少都由碳氫組成；二是絕大多數的有機物質能夠化學氧化或被微生物氧化，它們的碳和氫分別與氧形成二氧化碳和水。廢水中的有機物質不論是在化學氧化過程中還是在生物氧化過程中都要消耗氧，廢水中的有機物質愈多，則消耗的氧量也愈多，二者之間是呈正比例關系的。于是環境科學工作者們將廢水用化學藥劑氧化時所消耗的氧量稱為化學需氧量，即COD；而將廢水用微生物氧化所消耗的氧量稱為生物需氧量，即BOD。由于COD和BOD能夠綜合性地反映廢水中所有有機物質的數量，且分析比較簡單，因此被廣泛地應用于廢水分析和環境工程上。
實際上，COD并不是單單表示水中的有機物質的，它還能表示水中具有還原性質的無機物質，如：硫化物、亞鐵離子、亞硫酸鈉，甚至氯根離子等。譬如講，如果鐵炭池出水中的亞鐵離子在中和池中沒能完全被去除掉的話，則生化處理出水中由于有亞鐵離子的存在，出水COD可能會超標。
七、什么叫COD（化學需氧量）？
化學需氧量（COD）是指廢水中能被氧化的物質在被化學氧化劑氧化時，所需要的氧量，以氧的毫克/升作為單位。它是目前用來測定廢水中有機物含量的一種常用的手段。COD分析中常用的氧化劑有高錳酸鉀（錳法CODMn）和重鉻酸鉀（鉻法CODCr），現在常用重鉻酸鉀法。廢水在強酸加熱沸騰回流條件下對有機物實行氧化，用硫酸銀作催化劑時可以使大多數的有機物的氧化率提高。如果廢水中含有較高濃度的氯根離子，應該用硫酸汞將氯離子屏蔽掉，以減少對COD的測定干擾。
八、什么叫BOD5（生化需氧量）？
生化需氧量也可以表征廢水被有機物污染的程度，常用的為五日生化需氧量，以BOD5表示，它表示廢水在微生物存在下進行生化降解五日內所需要的氧的數量。今后我們將經常使用五日生化需氧量。
九、COD和BOD5之間有什么關系?
有的有機物是可以被生物氧化降解的（如葡萄糖和乙醇），有的有機物只能部分被生物氧化降解（如甲醇），而有的有機物是不能被生物氧化降解的而且還具有毒性（如銀杏酚、銀杏酸、某些表面活性劑）。因此，我們可以把水中的有機物分成二個部分，即可以生化降解的有機物和不可生化降解的有機物。
通常認為COD基本上可表示水中的所有的有機物。而BOD為水中可以生物降解的有機物，因此COD與BOD的差值可以表示廢水中生物不可降解部分的有機物。
十、什么叫B/C？B/C表示什么意義？
B/C是BOD5與COD比值的縮寫，該比值可以表示廢水的可生化降解特性。如果CODNB表示COD中的不可生物降解部分，則廢水中不可為微生物生物降解的有機物所占的比例可用CODNB/COD表示。
B/C在環境工程上有著非常重要而實用的意義。
