化工行業(yè)污水處理技術(shù)

現(xiàn)代工業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，在經(jīng)濟(jì)建設(shè)過程中的價(jià)值越來越突出，但是在工業(yè)化發(fā)展過程中，往往會對社會環(huán)境造成嚴(yán)重危害。當(dāng)前階段，國內(nèi)工業(yè)企業(yè)逐漸增多，環(huán)境污染程度愈發(fā)嚴(yán)重，尤其是廢水污染，一旦在發(fā)展過程中沒有對其做好監(jiān)督管理工作，就會嚴(yán)重威脅廣大人民群眾的身體健康，對社會大環(huán)境的發(fā)展也會產(chǎn)生極其負(fù)面的影響。因此，專門負(fù)責(zé)廢水處理的部門一定要做好廢水處理工作，助力環(huán)境的可持續(xù)健康發(fā)展。為提高工業(yè)廢水的處理效率和質(zhì)量，各化工企業(yè)及相關(guān)環(huán)境保護(hù)部門必須要優(yōu)化污水處理技術(shù)，科學(xué)應(yīng)用污水處理技術(shù)，有效提高廢水控制及處理水平。

1、化工廢水的基本來源及特征

1.1 化工廢水的基本來源

化工企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營過程涉及的化工原料生產(chǎn)活動(dòng)較多，且化工原料本身就含有一定的水分，其水分排出之后自然就成為了工業(yè)廢水。另外，化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中，會使用大量水，化工原料的生產(chǎn)過程也會伴隨廢水的排放，特殊化工產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中受到化學(xué)物品及藥劑間的反應(yīng)，肯定也會有工業(yè)廢水產(chǎn)生，冷卻用水也會大量產(chǎn)生廢水。再者，在化工生產(chǎn)過程中的原料生產(chǎn)、運(yùn)輸、存儲過程中，受到運(yùn)輸物料流失、運(yùn)輸中遇到降雨、降水等侵蝕也會產(chǎn)生工業(yè)廢水。

1.2 主要表現(xiàn)特征

化工廢水的類別很多，例如石油化工廢水、合成化工工業(yè)廢水、紡織印染廢水、醫(yī)療化工廢水等。其中石油化工廢水主要是來源于煉油環(huán)節(jié)產(chǎn)生的氣體、清油、重油熱裂解中產(chǎn)生的化工原料生產(chǎn)廢水，此類廢水的有機(jī)物含量較多，部分工業(yè)廢水還有明顯的刺鼻味道。合成化工廢水的基本來源是合成染料、橡膠、洗滌劑等產(chǎn)生的生產(chǎn)廢水，此類工業(yè)廢水顏色較重，降解難度較大，同時(shí)還有毒性。紡織印染工業(yè)產(chǎn)生的廢水，主要來自棉麻加工、混紡過程的染色、印花、上裝等工序，這類廢水中的有機(jī)物含量相當(dāng)高，廢水色度較深，廢水的pH值普遍較高，且廢水水質(zhì)的整體變化顯著。醫(yī)療化工生產(chǎn)過程也會有大量廢水產(chǎn)生，醫(yī)療廢水中的主要成分為抗生素、合成藥物、中成藥等。廢水既會在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生，也會在藥物清洗過程中產(chǎn)生，醫(yī)療廢水中的有機(jī)物含量高，水質(zhì)酸堿性變化顯著，同時(shí)有部分藥物成分殘留，這就給污水處理工作帶來了一定的困難?？傊?，綜合化工廢水中的污染物成分相當(dāng)復(fù)雜，水質(zhì)TDS較高，無論是酸堿性還是水量均無法高效控制，其中還含有很多有毒、有害甚至無法降解的物質(zhì)，一旦化工廢水排放達(dá)到一定程度，其可生化性就會變得很差。

2、有效處理化工企業(yè)廢水的重要性

2.1 促進(jìn)水資源使用效率的提升

隨著化工行業(yè)的不斷發(fā)展，生產(chǎn)產(chǎn)生的廢水量及復(fù)雜程度越來越高，廢水處理成效將會對廣大人民群眾的生命健康安全造成影響。有效保護(hù)環(huán)境不僅能夠提升水資源的使用效率，同時(shí)還可以改善用水短缺的問題。此外，還可以有效減少有害細(xì)菌的滋生，使水源不會受到污染，從而高效推進(jìn)工業(yè)廢水的凈化工作，達(dá)到水資源二次利用的目標(biāo)，如將處理后的廢水用于灌溉、養(yǎng)花等?？傊?，做好化工廢水處理工作，能夠極大提升水資源的使用效率，突出水資源的價(jià)值，將其應(yīng)用優(yōu)勢發(fā)揮到最佳效果。

2.2 提升社會大環(huán)境發(fā)展的穩(wěn)定性

高度重視化工企業(yè)廢水處理工作，對推動(dòng)社會大環(huán)境的穩(wěn)定發(fā)展具有重要作用。工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的工業(yè)廢水量大且雜，做好此類廢水的處理工作可以極大地減少廢水帶給社會大環(huán)境的危害。因此，相關(guān)企業(yè)有必要及時(shí)高效地做好廢水處理工作，切實(shí)保障生態(tài)環(huán)境的健康，助力社會向更加和諧穩(wěn)定的方向發(fā)展。同時(shí)，在處理廢水的過程中，還會得到很多有用的物質(zhì)，對其進(jìn)行二次利用，從面提升了水資源的整體利用率，使水資源緊張的問題得到很好地緩解，提高我國整體的經(jīng)濟(jì)效益。

2.3 有利于保護(hù)生物及農(nóng)作物

工業(yè)生產(chǎn)特別是化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水，主要包括強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等物質(zhì)，這些物質(zhì)會直接危害農(nóng)作物和水生物。因此，在化工生產(chǎn)過程中，有效解決水資源處理問題是關(guān)鍵，也只有做好水資源處理工作，才能為農(nóng)作物、水生物等提供有利的生長空間。

3、化工生產(chǎn)廢水處理存在的問題

現(xiàn)代社會發(fā)展速度飛快，化工產(chǎn)品的需求量在不斷提升，而化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水也越來越多。在我國化工行業(yè)不斷發(fā)展的情況下，化工廢水的治理已經(jīng)逐漸成為當(dāng)前社會發(fā)展中需要解決的重要問題，相關(guān)企業(yè)及環(huán)保部門應(yīng)予以重視。例如煉油廢水，大部分呈現(xiàn)乳狀液體形式，水質(zhì)相當(dāng)復(fù)雜，污水量較大，廢水中的有機(jī)化學(xué)組分也非常復(fù)雜，例如硫化物、氨氮、COD、TP、硝態(tài)氮、氟化物、酚類等，此類污水不易降解且可生化性極差，其處理工作開展起來困難重重。一旦這些化工生產(chǎn)廢水沒有經(jīng)過達(dá)標(biāo)處理直接排放到水域中，會造成大范圍的生態(tài)破壞，從而威脅廣大公眾的衣食住行等各方面?，F(xiàn)階段化工企業(yè)廢水處理工作暴露的突出問題如下：廢水處理過程存在著明顯的資源浪費(fèi)情況，且廢水處理質(zhì)量不高，處理效率較低，其中最常見的問題是資源嚴(yán)重浪費(fèi)?；どa(chǎn)過程中會產(chǎn)生很多副產(chǎn)品，這些副產(chǎn)品的酸堿性不同，想要實(shí)現(xiàn)資源互助的幾乎不可能，所以化工企業(yè)往往選擇分類處理的方式對其進(jìn)行處理之后再排放，這就加大了廢水處理工作的負(fù)擔(dān)，部分可再利用的資源被嚴(yán)重浪費(fèi)，而有些企業(yè)一味地關(guān)注眼前利益并沒有嚴(yán)格遵照規(guī)章標(biāo)準(zhǔn)完成廢水處理工作，導(dǎo)致部分化工原料浪費(fèi)嚴(yán)重，還有些企業(yè)沒有做好污水處理的規(guī)劃及實(shí)施工作，使廢水處理成效不佳。

4、化工廢水處理技術(shù)

4.1 化學(xué)處理法

化學(xué)處理法在化工企業(yè)廢水處理中比較常用，主要由混凝法、氧化還原法等組成，化學(xué)處理法能夠有效分離被溶解的毒性物質(zhì)，通過在廢水中加入對應(yīng)的藥劑來改變毒性物質(zhì)的結(jié)構(gòu)從而將其毒性削弱。為了提升對工業(yè)生產(chǎn)化工廢水不同性質(zhì)污染物的處理成效，相關(guān)企業(yè)要結(jié)合自身的具體情況，選擇多樣化的處理策略，例如針對低濃度含酚廢水，一般應(yīng)用混凝法及氧化還原法進(jìn)行處理，可高效去除廢水中的高分子有機(jī)物及有害重金屬。

4.1.1 混凝法

混凝法在降低污水渾濁度方面獨(dú)具優(yōu)勢，可有效去除水體中的重金屬離子。將混凝劑直接加入到廢水中，會大大降低膠體顆粒之間的互斥力，使膠體顆粒發(fā)生碰撞聚沉之后產(chǎn)生混凝體，混凝體可輕松與水分離，從而達(dá)到了水質(zhì)凈化的目的。混凝法在預(yù)處理方面也有明顯優(yōu)勢，尤其是對細(xì)小懸浮顆粒以及膠體微粒的去除率更顯著，去除率甚至高達(dá)九成。

4.1.2 氧化法

氧化法適用于處理廢水中無機(jī)及有機(jī)污染物，涉及共價(jià)鍵的有機(jī)物在使用氧化法時(shí)氧化還原的過程相對復(fù)雜，部分電子云密度會改變。氧化法包括臭氧氧化、濕化氧化法等，其中臭氧氧化法比較適用于處理有毒污染物及降解難度較大的有機(jī)物，也可用于對廢水進(jìn)行除菌、降臭、降濁等，操作流程相對簡單，也不會產(chǎn)生二次污染，利用臭氧氧化法可以提升難降解有機(jī)物的可生化性。但是臭氧的穩(wěn)定性差、氧化性強(qiáng)，還有一定的腐蝕性，所以往往需要現(xiàn)場制備，且電耗較高，因而該方法的應(yīng)用成本相當(dāng)高。而濕化氧化法應(yīng)用優(yōu)勢顯著，無論是氧化速率還是處理速率都比較高，在強(qiáng)毒性、難降解的有機(jī)物處理方面發(fā)揮著重要作用，同時(shí)與臭氧氧化法相比，濕化氧化法的作用時(shí)間短，成本較低，應(yīng)用便捷且廣泛。

4.2 物理處理法

處理廢水中懸浮物時(shí)一般采用物理處理法，該方法不會改變污染物的性質(zhì)即可實(shí)現(xiàn)對污染物的分離和回收。物理處理法在降解難度大的懸浮物及毒性物質(zhì)方面應(yīng)用廣泛，且去除懸浮顆粒及難降解有機(jī)物時(shí)，操作簡單，處理成本較低。常用的物理處理法包括篩選法、沉淀法、氣浮法、吸附法、膜分離法和蒸發(fā)法等。

4.2.1 篩濾法

篩濾法是利用相應(yīng)的介質(zhì)或設(shè)備攔截經(jīng)過混凝或生物法處理后的廢水中的懸浮物及膠粒物，防止這些污染物對泵、閥等形成堵塞，其中格柵在廢水處理中比較常用，是重要的輔助性設(shè)施，是由一組平行柵條構(gòu)成。篩濾法細(xì)分為過濾及反沖洗兩個(gè)階段。

4.2.2 沉淀法

沉淀法是基于重力場的作用，利用廢水中懸浮顆粒及水的密度差實(shí)現(xiàn)固液的有機(jī)分離。如果懸浮物密度比水密度小，懸浮物就會浮于水的上方，否則會下沉。沉淀法主要適用于廢水預(yù)處理及初步處理等階段。

4.2.3 氣浮法

氣浮法作為中間處理步驟，一般用在混凝之后，處理對象為小直徑懸浮固體顆粒物。該方法是將空氣直接通入廢水中，直接析出微小分散的氣泡。由于周圍存在大量氣泡，一些疏水性的細(xì)小懸浮污染物會在氣泡上附著，因而克服了阻力影響產(chǎn)生氣浮，當(dāng)水中出現(xiàn)大量氣泡的時(shí)候代表著分離完成。該方法適用于疏水性懸浮顆粒的處理。為了達(dá)到提升泡沫穩(wěn)定性的目的，可增加混凝劑或者表面活性劑的。

4.2.4 吸附法

吸附法在降色除臭等方面具有明顯的優(yōu)勢，但是需要使用大量的吸附劑，而且吸附周期不長。物體受到表面張力的影響，會導(dǎo)致表面分子受力不均，表面分子不能移動(dòng)使得固體分子只能吸附氣體分子。絕大部分懸浮雜質(zhì)選擇多孔親油以及大比表面積固體作為吸附劑，可以起到理想的吸附效果，并對吸附后的產(chǎn)物進(jìn)行富集處理。吸附法還可與其他廢水處理法相結(jié)合，達(dá)到更加顯著的污水處理效果。

4.2.5 膜分離法

膜分離法根據(jù)膜分離推動(dòng)力，可細(xì)分為自然滲析、電滲析、反滲析、超濾法、液膜技術(shù)等幾類。根據(jù)應(yīng)用膜的類別可分為有機(jī)膜處理法和無機(jī)膜處理法。膜分離法是通過不同孔徑的薄膜材料，有選擇性地過濾大分子雜質(zhì)，并使小分子物質(zhì)直接透過，實(shí)現(xiàn)了凈化水的目的。膜分離法所使用的設(shè)備簡單，調(diào)控便捷，占空間小，處理效率高，但是滲透膜很容易被污染，且由于操作系統(tǒng)較為復(fù)雜性，所以需要定期進(jìn)行消毒處理。

4.3 生物處理法

生物處理法充分利用了微生物的新陳代謝作用，把存在于污水中呈現(xiàn)溶解或者膠體態(tài)的有機(jī)物分解氧化成相對穩(wěn)定的無機(jī)物，從而達(dá)到凈化污水的目的。

4.3.1 活性污泥技術(shù)

活性污泥法作為應(yīng)用廣泛、成熟的好氧生物處理技術(shù)，其處理?xiàng)l件為曝氣條件，好氧微生物大量繁殖形成了污泥狀的絮結(jié)物質(zhì)，這些泥狀物會吸附廢水中大量的有機(jī)物，并對其進(jìn)行分解，進(jìn)而達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。但是活性污泥法的缺點(diǎn)是會出現(xiàn)大量的剩余污泥，這些污泥處理起來難度系數(shù)較大。基于此，其研發(fā)工作應(yīng)從污染源頭展開。

4.3.2 生物膜技術(shù)

生物膜處理技術(shù)即借助附著生長在某些固體表面的微生物來對有機(jī)污水進(jìn)行處理的手段。首先是吸附有機(jī)物，由好氧菌分解有機(jī)物，然后再進(jìn)行厭氧處理，利用流動(dòng)水將老化后的生物膜沖掉，再長出新的生物膜，最后達(dá)到凈化污水的目的。該技術(shù)對廢水水質(zhì)、水量變化有非常好的適應(yīng)性，且剩余的污泥量也相對較少。

5、化工廢水處理技術(shù)的發(fā)展

5.1 物理法

首先分析化工廢水物理法處理技術(shù)。污水借助磁分離法，將磁種以及混凝劑直接投加到化工廢水中，并借助磁種剩磁及混凝劑的作用，使顆粒之間相互吸引，然后聚結(jié)變大，并最終去除。該方法提升了懸浮物的分離速率，借助磁分離器有效去除廢水中有機(jī)污染物；借助聲波技術(shù)，有效控制超聲波的頻率以及飽和度，將有機(jī)物有效地降解分離；利用非平衡等離子體技術(shù)，采用高壓脈沖放電、輝光放電等產(chǎn)生的等離子體對水體中的有機(jī)污染物進(jìn)行氧化降解處理。

5.2 化學(xué)法

在污水處理過程中，可采用臭氧氧化方法，該技術(shù)在生物降解處理中可作為預(yù)處理氧化手段，使污染物變成容易降解的有機(jī)化合物。該方法發(fā)展速度較快，但是臭氧發(fā)生裝置以及臭氧處理裝置存在效率低、價(jià)格高的問題，在處理濃度較高的廢水時(shí)成本過高，從經(jīng)濟(jì)方面行不通。而運(yùn)用電化學(xué)氧化技術(shù)，在弱電解槽內(nèi)借助循環(huán)伏安法使存在于水體中的降解較難的有機(jī)化合物通過電化學(xué)氧化成為可生化降解的物質(zhì)，高熱值或者高危險(xiǎn)的廢液利用電化學(xué)氧化法往往可以取得理想的效果。超臨界法是在超臨界狀態(tài)下，利用氧化劑的氧氣、臭氧等完全氧化有機(jī)物，且反應(yīng)溫度相對較高、反應(yīng)速率較快，這是超臨界法的應(yīng)用優(yōu)勢，但是此類工藝對反應(yīng)器的材料有非常嚴(yán)格的要求，目前還沒有找到耐腐程度強(qiáng)、耐高溫高壓的材料，因而其應(yīng)用受到限制。

5.3 生物處理技術(shù)

在分析生物處理技術(shù)時(shí)，通過對厭氧技術(shù)發(fā)展的分析得知，厭氧工藝中除了要改良菌株外，還需要對生物處理過程進(jìn)行改良，在去除降解難度大的有機(jī)物方面具有很好的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。而生物膜作為耐毒性強(qiáng)的接觸生物氧化工藝，其污水處理效果不如活性污泥法，而將兩者結(jié)合起來使用可以提升生化降解效率。生物吸附降解技術(shù)利用生物吸附劑的吸附作用及生物作用可協(xié)同降解生化困難的污染物，以有效抵制強(qiáng)沖擊負(fù)荷，進(jìn)一步提升污染物去除率。

6、結(jié)語

綜上所述，應(yīng)用于化工企業(yè)廢水處理的技術(shù)很多，為了提升處理成效，還需要對生物處理法、化學(xué)處理法及物理處理法進(jìn)行進(jìn)一步研究，并結(jié)合企業(yè)污水處理的實(shí)際情況，將不同的處理方法聯(lián)合應(yīng)用，往往能夠取得更加理想的處理成效，為水資源的保護(hù)工作提供助力。（來源：廣東新大禹環(huán)境科技股份有限公司）