張全興院士：11大案例詳解高濃度難降解有毒有機廢水治理及資源化

時間：2017-07-19 10:20

來源：中宜環科環保產業研究

作者：整理：和舜秋

石化工業是我國的支柱產業之一，其份額在國內舉足輕重，在生產和使用過程中每年要排放約40多億噸的有毒有機工業廢水，這是我國水環境中有機毒物的主要來源，這些有機毒物大多具有“致突變、致畸、致癌”的性質，嚴重威脅著人類健康和生態安全。有毒有機廢水的特點是濃度高、色澤深、含鹽多、毒性大、酸（堿）性強、難降解。我國近幾年來化工、紡織、印染等產業是生產和使用有機化學品最多的行業，主要聚集在我國沿海和東北老化工基地。

在江蘇省，化學工業是支柱產業之一，其產值約占全省工業總產值的10%，省級以上化工園區有50多個，但至今還有相當一部分企業沒有進入園區，環境污染監管難度大，毒害污染物污染嚴重。化工、紡織、印染等行業每年排放40多億噸的有毒有機廢水，通常通過開發清潔生產工藝，利用清潔生產最大限度提高轉化率以減少污染物的排放量。

如何處理排放出來的污染物？首先要預處理，再加以資源化，將有毒有機物采取分離手段回收變為有用資源。最早采用的是萃取技術，沈陽化工研究院、中科院過程所等單位在這方面都取得了研究成果。我及南大張志炳教授團隊主要是在樹脂吸附分離和超級浮閥塔板技術方面實現了有毒有機廢水的資源化。目前對高濃度難降解高鹽分有毒有機廢水處理主要圍繞“三化”開展工作，即資源化、能源化、無害化（減量化）。

樹脂吸附技術的主要工藝流程是將廢水先預處理，去除懸浮物，然后進行樹脂吸附，選擇合適的洗滌劑，將被吸附的物質洗脫，再加以分離、回收，對低濃度脫附液進行套用。吸附流出液有的可直接排放，有的經深度處理后達標排放。該技術最早于1980年代初、中、末分別應用在天津衛津化工廠、常州第二化工廠和南京化工廠的含酚廢水、含硝基酚廢水，并于1990年代初在江陰農藥廠的含鄰苯二胺廢水處理中得到應用，后來在蘇州林通染料化工有限公司的2,3-酸廢水、鎮江高鵬藥業有限公司的水楊酸廢水、江蘇揚農集團的氯苯廢水、淮河化工廠的硝基苯廢水等典型企業生產廢水處理方面取得了成功的應用。目前，該技術已經在國內幾百個企業得到成功應用。

案例一：氯苯生產廢水治理與資源化

我國氯苯的及其衍生物產能占世界總產能的50%以上，而生產企業集中分布在長江下游和淮河流域，給我國重點流域水環境保護造成巨大壓力。它在生產過程中排出兩類水，一類水是水洗廢水，含有8%-10%的鹽酸、2000~8000mg/L的三價鐵離子和1000mg/L左右的苯及氯化苯，呈棕紅色。

傳統處理方法是用液堿或石灰中和，造成了資源浪費和污染物轉移，且處理成本高；另一類水含副產品鹽酸，濃度達到31%-35%，同時含有100~1000mg/L的苯和氯苯，呈淡黃色。過去將其作低品級鹽酸銷售，造成了有機污染物轉移。針對這樣的問題，開發了以樹脂吸附除鐵、樹脂吸附除有機物為核心的技術有效地回收其中的苯、氯苯，并回收FeCl3水溶液濃縮作為水處理劑。另外，副產鹽酸經過精制回收苯和氯苯后就可以得到工業鹽酸，提高其附加產值。

江蘇揚農集團通過這個技術，每年可削減約80噸苯和氯苯，回收約8000噸工業鹽酸，精制處理13萬噸副產鹽酸，年效益超過2000萬元。該專利技術已在居世界產量前三位的中石化南京化工廠、江蘇揚農化工集團有限公司、安徽蚌埠八一化工廠等國內十多家企業獲得應用，國內市場占有率達80％以上。

案例二：水楊酸生產廢水治理與資源化

水楊酸生產過程中1噸產品約排放15噸高濃度含酚化工廢水，濃度高、酸性強、含鹽量高、色澤深、難以生物降解。傳統的催化氧化方法投資大、運行費用高，不能回收有機物，造成資源浪費；如用萃取法，處理水質難以達標，萃取劑消耗大，資源回收率低，運行成本高，還易引起二次污染。我們采用超高交聯樹脂吸附法，后再經過深度處理實現達標排放，并把99%的水楊酸回收用于生產，實現了高濃度有毒物質的有效分離和回收。該技術在鎮江高鵬藥業有限公司、淮安萬邦、江蘇普源等企業得到了很好的工程應用。

案例三：偏二氯乙烯生產廢水的治理與回用項目

偏二氯乙烯在生產過程中排放的廢水含有25%-30%的氯化鈉，B/C＜0.02，難生化處理。采用樹脂吸附技術深度去除廢水中有機物，出水滿足離子膜燒堿用鹵水質量要求，實現高鹽廢水的綜合利用。采用超高交聯樹脂吸附法，吸附出水就可以作為鹵水直接進行電離，用蒸汽脫附，經過冷卻、油水分離，就可得到粗的偏二氯乙烯進行回用，這樣有毒有機廢水得到有效處理，并實現綜合利用及“零排放”。該技術在江蘇鼎順化學科技有限公司得到成功應用。

案例四：對氨基酚生產廢水的治理與資源化

江陰農藥廠在年產10000噸對氨基酚生產過程中排放典型的高濃度廢水，其COD含量為18000～20000 mg/L，含對氨基苯酚3000 mg/L及NaCl 20%左右，外觀為褐色液體。對這樣的高鹽廢水，要用大量水稀釋才能進行生化處理，稀釋水量大，運行成本高。為此，我們開發采用復合功能樹脂進行吸附，把99%的對氨基酚全部分離和回收變成產品，吸附出水含有微量的有毒有機物，再用雙氧水進行氧化，為隔膜電解創造了好的條件來生產燒堿和氯氣。

編輯：洪翩翩

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