精细化工行业环境保护与污水生物处理技术

向云建

中核建中核燃料元件有限公司 四川宜宾 64400

精细化工行业污水生化处理已经在国内外广泛采用，取得大量运行经验，为精细化工行业的环境保护作出了极大的贡献。但是随着人工合成化学品的产生日新月异，而微生物对有机物的降解能力随着化合物的性质不同而差异巨大，从降解半衰期来讲，有的需要几个小时而有的需要数年，并且人工合成的化合物生物降解性从总体上看都低于天然存在的化合物。因此，常规生物处理技术已经不能满足环境保护的需要，探索和应用新型生物技术是精细化工行业环境保护的艰巨任务[1]。

1 精细化工与环境保护

在精细化工生产中，通常会使用一些芳香族或者是杂环族化合物来人工合成加工得到所需产品，通常来说这些化学物质无法在自然环境下被降解，长此以往积累下去会造成对水源、土壤等环境的严重污染。除生产产品对环境的污染以外，由于精细化工生产工艺复杂，生产周期长，产率受到实际反应情况影响，因此很多时候会出现原料过剩的情况，这些废弃物同样加剧了环境污染。对于精细化工而言，其原料和产物以有机物为主，在对有机物进行处理时，通常会采用生物处理技术，微生物可以对有机物进行有效降解，从而达到治理要求。但是随着精细化工行业的发展，制造出很多人工合成有机物，生物降解性低，因此很难通过传统生物处理技术实现有效降解。因此为处理好精细化工与环境保护间的关系，需要探索寻找新的处理技术以实现精细化工行业可持续发展[2]。

2 化工企业污水的具体特点

2.1 具有较大排放量

由于一般情况下化工企业生产所需的化学反应需处于特定条件下方可顺利进行，所以化工企业在实际生产过程中会耗费较多的水资源，且水循环利用率较低，污水排放量也较大。

2.2 污水成分较为复杂

通常情况下，化工企业所排放的污水均含有油、酚、硫、COD、氰化物、芳香胺类化合物、多环芳烃化合物以及杂环化合物等，其中除烃类常可被微生物降解外，污水当中的氨化合物、无机成分硫化氢以及微量重金属均会在很大程度上使环境受到污染。

2.3 污染物具有较大毒性

化工企业所排放污水中的重金属铬、铅、镉等均具有一定毒性，酚、卤素化合物、苯类、萘系、醛类、硝基化合物、有机磷以及具有杀菌作用的表面活性剂或分散剂等均为致癌、致毒、致突变的危险物质，可严重破坏与危害人类赖以生存的环境与生态。

3 污水生物处理技术探索

3.1 生物遗传法

微生物在对有机物进行降解时，主要依靠的是微生物自身产生的酶，这些酶对于化合物进行降解，在判断微生物是否能够降解某一类物质时，关键在于该微生物是否可以产生降解酶。具体而言，这些酶可以被大致分为适应酶和固有酶。固有酶就是生物在进行遗传工作时，微生物自身就可以直接合成的酶；而适应酶就是微生物适应环境，有底物存在而产生的。通过分析，适应酶的产生使得微生物具有一定特异性，生物遗传技术就是对微生物的特异性来进行具体分析，掌握其特性保持和变异情况，从而更好地将结果应用到污染治理方面。在对精细化工污水进行处理时，需要注重对于特异性微生物的选择，对有特异降解功能的微生物进行诱变，还有细胞融合等技术的综合应用，实现对精细化工工业污水中有害物质的降解。目前我国对于生物遗传技术在污水治理中的研究已经取得了许多成就，扩大了特异降解菌的选择范围，在一定程度上提高了降解效率，有效减少降解时间[3]。

3.2 活性污泥法

一般情况下，活性污泥工艺的组成部分包括曝气池、沉淀池、污泥回流系统与剩余污泥排除系统，化工企业所产生的污水会与回流的活性污泥一同进入曝气池当中，形成一种混合液，由空气压缩机站传送出的压缩空气会以细小气泡的形式通过曝气池底部的空气扩散装置进入污水当中，使污水当中的含氧量获得大幅增加，并促使混合液达到剧烈搅动状态，充分混合污水、活性污泥与溶解氧，确保反映的正常进行。在混合液经过活性污泥净化后会进入二次沉淀池当中，存在于混合液当中的其他固体物质与悬浮的活性污泥会在此完成沉淀并与水分离，所得的澄清污水将通过污水排出系统排出。

3.3 基因工程技术

在利用基因工程技术进行污水处理时，需要通过专业人员在生物细胞中提取基因，然后根据之前设计的方式进行重组，以满足微生物降解需求。通过基因工程技术的应用，可以有效提高反应速度，加强生物处理力度。举例而言，微生物在对石油进行降解时，其速度很慢，甚至需要几十天的时间才能够实现降解。但是基因工程技术的应用有效解决了这一问题，只需要几个小时就可以达成降解要求。目前很多污染物的半衰期比较长，因此能够提高降解速率使基因工程在污水生物处理中优势明显。除了提高降解效率以外，厌氧菌的处理时间长，而工程菌仅3小时就可以完成处理，很大程度上减少了处理成本，基因工程技术在污水生物处理技术方面有很多优势。基因工程技术应用能够通过人工方法培养一些生物工程菌，有效降低原料过程带来的污染以及精细化工行业产出的新的污染物。

4 结语

生物处理技术是一种效果较为理想的化工企业污水处理方法，化工企业可以自身实际需求为依据选择适宜的方法，将企业的污水排放质量有效提升上去，避免对人们赖以生存的环境产生过多侵害。