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工业废水污染检测中化学检测技术的应用分析

冯斌1 陆春绿2

1.浙江杭康检测技术有限公司,浙江杭州,310015;2.浙江天为安全科技有限公司,浙江杭州,310004

摘要: 随着工业化的快速发展和水资源的大量利用,水卫生问题日益突出。2017年,教科文组织指出,80%的废水未经处理或未经回收就排入生态系统,给生态恢复带来巨大压力。废水也是一种资源,排放出来的废水通常含有大量的有机物,但是常规的废水处理场地并不能充分利用这些资源,而是需要消耗大量的能量来运行废水处理设备,如果能够充分利用这些有机物中的化学能,不仅可以降低能耗,还可以从废水中获得能量。
关键词: 工业废水;化学检测
DOI:10.12721/ccn.2024.157020
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引言

废水处理是一个“耗能”和“污染转移”的过程,属于高耗能行业。废水经过技术处理,也可以变废为宝。中水是指废水经过净化处理达到国家标准后,在一定范围内可以使用的非饮用水。坚持把循环水循环利用作为解决水资源短缺、缓解供需矛盾的重要抓手,进一步统筹水资源、水生态和水环境的协调共治,按照污染治理、生态保护和循环利用有机结合的思路,创新模式,先行先试,提高循环水供应能力。

1.工业废水的分类

1.1食品工业废水

食品工业在整个生产周期过程中需要使用大量的水,这也会产生大量的食品工业废水。食品工业废水通常具有非常高的有机含量,并且所含污染物的类型比生活废水更复杂。较高的处理费用也给食品工业废水的处理带来压力。

1.2染料废水

染料工业是精细化工的重要组成部分,在纺织、皮革等诸多领域有着非常深入的应用。随着经济社会的快速发展,染料的消耗量也在不断增加。但染料的大量合成也会产生大量高负荷废水,具有高COD、高色度、高毒性、难处理等特点,给现有废水处理造成很大困难。

1.3其他废水

事实上,有许多工业废水含有重金属、有毒有害物质。这些废水在进行生物处理时会造成微生物的流失,也会对人造成严重的伤害。这类污水污染程度深,处理难度大,普通的处理手段很难达到好的效果,往往需要采用多种处理手段联合使用。

2.工业废水化学检测的重要性

2.1环境保护

工业废水中往往含有多种有害化学物质,如果这些物质未经处理直接排放到自然环境中,会对水生态系统造成破坏,影响水体的自净能力,威胁人类和其他生物的健康。化学检测可以定量分析这些污染物,包括COD(化学需氧量)、BOD(生物需氧量)、SS(悬浮物)等常规污染物和铬、铅、汞等重金属,以及药物残留、个人护理用品等新兴污染物。化学测试数据对于制定合理的废水处理计划至关重要,有助于确保处理后的废水符合排放标准,减少对环境的负面影响。

2.2安全生产

工业废水含有有毒有害物质,如果处理不当,在生产过程中可能对工人的健康和设备安全构成威胁。通过化学检测,企业可以及时识别和控制这些风险,并采取必要的防护措施,如穿戴个人防护装备、采取通风措施、安装检漏系统等,确保生产环境的安全。

2.3资源回收

工业废水中含有丰富的资源,如金属离子、有机物等。如果这些资源得到有效回收,不仅可以减少对自然资源的依赖,还可以降低生产成本,提高企业的竞争力。化学检测可以帮助企业确定废水中资源的种类和含量,并采用合适的回收技术实现资源的循环利用。例如,电镀废水中的金属离子可以通过化学沉淀、离子交换等方法回收。

2.4经济效益

通过对废水处理工艺进行优化,提高了资源回收率,降低了生产成本。通过检测,企业可以了解废水的具体成分和污染程度,选择最合适的处理技术和设备,避免过度投资和不必要的运营成本。资源回收可以带来额外的经济效益,使废水处理成为企业可持续发展的一部分[1]

3.工业废水排放现状的分析

3.1废水高排放量

随着社会经济的不断发展和进步,工业发展的步伐逐渐加快,各种化工厂的规模也逐渐扩大,这就造成了城市污水处理的压力越来越大。在过去的几年里,在城市开发建设中,相关部门往往只关注城市内各种基础设施的建设,而忽略了污水的处理,这使得污水处理的难度逐渐加大。随着城镇的不断发展,城镇人口不断增加,城市生活污水的处理量也在不断增加。同时,由于中国少数地区的污水处理系统容量相对较小,废水排放量不断增加,使得废水总量不断增加,给当地水资源环境带来很大压力。在一些城市,有关部门对废水的处理不够重视,没有严格执行废水处理系统的管理,一旦遇到恶劣的环境和气候条件,废水处理系统就无法正常工作,给废水处理带来更大的困难。

3.2工业废水对环境的影响

工业废水中含有重金属、有机溶剂、酸碱等有害物质,如处理不当,直接排放或随意倾倒入土壤,造成土壤污染。受污染的土壤不能再用于农业生产,影响粮食安全。有害物质还可以通过地下水流动进入地下水系统,影响饮用水源的安全。工业废水在处理过程中可能产生挥发性有机化合物(VOCs)等气体进入大气,导致空气质量下降,形成雾霾,影响人体健康和视觉舒适度。有害物质一旦进入人体,可能对人体健康造成长期危害。这些物质在人体内积累到一定程度,可能导致神经系统疾病、癌症、生殖系统疾病等健康问题[2]

4.工业废水污染检测中化学检测技术的应用

4.1对汞的检测

利用化学检测技术检测工业废水中汞含量的方法主要有三种:第一种是使用冷原子荧光法。工业废水中的汞离子被紫外光以汞蒸气的形式吸收,产生共振荧光。荧光强度可以反映汞的含量。冷原子荧光技术是一种在一定条件下,用特殊材料与金属离子碰撞,产生不同结果的技术。如果反应前后样品的颜色明显不同,说明样品中汞含量高。相比之下,水星要低得多。二是采用冷原子吸收光谱法。首先以高锰酸钾为热解剂,将含汞基团的汞化合物还原为单质汞,然后将单质汞振动成无机二价汞,分离成原子蒸汽。第三是利用金纳米技术。当汞离子在紫外光下的吸收发生变化时,对汞离子的紫外吸收也会发生变化,因此对汞的紫外吸收可以检测出汞中的浓度。

4.2光谱分析技术

光谱分析技术是一种常用的化学检测技术,包括原子吸收光谱、原子发射光谱、紫外-可见光谱等。这些技术可以通过对废水中特定元素的原子或分子进行光谱分析来确定废水中重金属和有机物等污染物的含量。光谱分析技术具有灵敏度高、精度高、操作简单等优点,在工业废水污染检测中得到了广泛的应用。

4.3化学沉淀法

化学沉淀可以是通过添加化学物质将可溶性物质转化为不溶性物质,从而形成过饱和环境的过程,但化学沉淀和共沉淀/吸附是可以发生的两种沉淀,化学沉淀是在过饱和条件下发生的复杂现象。化学沉淀结晶过程分为先成核、再结晶、最后絮凝三个阶段。

4.4电化学检测技术

电化学检测技术是一种基于电化学原理的污染检测方法,在工业废水污染检测中应用广泛。通过对废水中污染物的电化学性质进行测量和分析,可以实现对污染物的定性和定量分析。电位法是通过测量废水中污染物电极电位的变化来检测污染物浓度的一种方法。不同的污染物具有不同的电极电位,通过测量电位的变化可以推断出污染物的种类和浓度。该方法操作简便,不需要复杂的仪器设备,在现场快速检测中有着广泛的应用[3]

结束语

利用化学技术对工业废水进行检测的手段日益成熟,需要掌握多种检测手段,并运用化学检验技术对废水进行准确的检测和分析,从而达到对污水的有效治理和保护水资源的目的。化学检验技术是目前最先进的工业废水检测手段,要想有效地控制各类工业废水中的污染物,就必须运用化学技术对其进行精确的检测与分析,保证其排放达到标准,而不会对环境产生不良影响。