精細(xì)化工廢水處理技術(shù)及控制對(duì)策分析

＊陳珊珊

（南京工大膜工程設(shè)計(jì)研究院有限公司 江蘇 210009）

精細(xì)化工廢水處理技術(shù)及控制對(duì)策分析

＊陳珊珊

（南京工大膜工程設(shè)計(jì)研究院有限公司 江蘇 210009）

精細(xì)化工的生產(chǎn)過程中，反應(yīng)單元眾多、反應(yīng)類型復(fù)雜，使得精細(xì)化工的廢水處理有著很大難度。同時(shí)，精細(xì)化工廢水是一種混合型廢水，含有多種有毒有害污染物，對(duì)環(huán)境危害極大。本文針對(duì)精細(xì)化工廢水的處理技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹，并分析了現(xiàn)有的廢水控制對(duì)策。

精細(xì)化工；廢水處理；處理技術(shù)；控制對(duì)策

1.前言

精細(xì)化工廢水成分復(fù)雜，是一種混合型廢水，對(duì)環(huán)境危害較大。同時(shí)，在精細(xì)化工的生產(chǎn)過程中，反應(yīng)單元眾多、反應(yīng)類型復(fù)雜，中間產(chǎn)物較多，從而導(dǎo)致各生產(chǎn)單元所產(chǎn)生的廢水中污染物的種類與化學(xué)性質(zhì)差別巨大，混合式極易再次發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，給企業(yè)的污水處理水平提出了很高的要求。如何正確選擇處理工藝、采取有效控制對(duì)策，從源頭上減少生產(chǎn)過程中污染物產(chǎn)生的同時(shí)有效提高廢水的處理效率，成為了精細(xì)化工企業(yè)亟待解決的問題。

2 .精細(xì)化工廢水的基本特點(diǎn)

精細(xì)化工廢水是化工廢水的一種，擁有其獨(dú)特的性質(zhì)。和其他化工廢水一樣，精細(xì)化工廢水是一種混合型廢水，其水質(zhì)成分十分復(fù)雜。精細(xì)化工廢水中一般擁有較高的COD、氨氮值，其色度也比較高，屬于一種比較典型的高濃度、高污染性、處理難度高的有機(jī)工業(yè)廢水。通過對(duì)精細(xì)化工廢水的離子色譜分析可以看出在精細(xì)化工廢水中金屬離子濃度較高，同時(shí)因精細(xì)化工廢水中通常含有大量的染料，從而導(dǎo)致金屬離子與染料之間極易形成金屬絡(luò)合物尤其是鐵離子的絡(luò)合物極多。這些金屬絡(luò)合物的形成是導(dǎo)致精細(xì)化工廢水擁有高色度的主要原因。通過氣相色譜與質(zhì)譜聯(lián)合分析法進(jìn)行分析可以得知，在精細(xì)化工廢水中同時(shí)含有大量的大分子有機(jī)物，這些大分子有機(jī)物通常都是有毒有害的且極難降解，這些污染物會(huì)對(duì)水中的微生物的存活與分解作用產(chǎn)生較為嚴(yán)重的抑制，從而導(dǎo)致精細(xì)化工廢水的處理經(jīng)常出現(xiàn)處理水質(zhì)不達(dá)標(biāo)的情況。

3. 精細(xì)化工廢水的危害

所謂物極必反，任何物質(zhì)如果含量在合格范圍內(nèi)，可以認(rèn)為對(duì)環(huán)境的影響及危害微乎其微。因此，通常所指的化工廢水所帶來的危害是由于廢水中某項(xiàng)或某些指標(biāo)超標(biāo)，從而對(duì)環(huán)境和生態(tài)構(gòu)成不利影響的行為。因?yàn)?，自然環(huán)境存在一定的耐受性，但是耐受性同時(shí)也是有限的。一旦某種物質(zhì)的濃度超過了其自然環(huán)境的耐受上限，必然會(huì)對(duì)生態(tài)產(chǎn)生負(fù)面作用。

本身沒有毒性的有機(jī)物，如果在廢水中的濃度超過一定范圍，突破了水體的環(huán)境容量時(shí)，會(huì)造成水中的溶解氧減少?gòu)亩鴮?dǎo)致生物缺氧死亡；本身沒有毒性的無機(jī)物，如果在廢水中的濃度超過一定范圍，突破了水體的環(huán)境容量時(shí)，會(huì)造成水中的滲透壓改變，對(duì)水中生物的影響也極大。本身在自然界常見且大量存在的氮、磷元素，如果在廢水中的濃度超過一定范圍，突破了水體的環(huán)境容量時(shí)，必然會(huì)造成水體的富營(yíng)養(yǎng)化，使得藻類植物大量繁殖，導(dǎo)致水中動(dòng)物的生存空間被大大壓縮。

在精細(xì)化工廢水中同時(shí)還可能含有一些有毒物質(zhì)，例如有毒的芳香族化合物、酚類物質(zhì)，以及有毒的無機(jī)化合物氰化物等。這些污染物會(huì)對(duì)動(dòng)物和人體產(chǎn)生極大的危害，導(dǎo)致神經(jīng)中毒、慢性中毒等。同時(shí)，廢水中含有的不溶性懸浮顆粒物、含油廢水、含酸含堿廢水等，這些均會(huì)對(duì)樹體造成不同程度的污染，對(duì)水生動(dòng)植物產(chǎn)生嚴(yán)重危害，從而直接或間接的影響人類的生產(chǎn)生活。此外，多種污染物在水中還極有可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生更為嚴(yán)重的二次污染，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生造成更大的危害。

4.精細(xì)化工廢水的處理技術(shù)

(1)精細(xì)化工廢水的物理處理法。精細(xì)化工廢水的物理處理法主要是通過物理的手段，對(duì)水中含有的污染物進(jìn)行沉降、離心、氣浮等分離工藝對(duì)污染物進(jìn)行分離，在此過程沒有對(duì)物質(zhì)的性質(zhì)產(chǎn)生任何影響，因此稱之為物理處理法。沉降法主要是依靠污染物的自身重力對(duì)污水進(jìn)行澄清分析，通常用于對(duì)化工廢水進(jìn)行混凝或化學(xué)反應(yīng)后，對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的分離之中。如果污染物密度與水體較為相近，此時(shí)無法通過沉降的方式來進(jìn)行對(duì)污染物分離，需要通過氣浮法和離心法對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的徹底的固液分離。

(2)精細(xì)化工廢水的化學(xué)處理法。對(duì)精細(xì)化工污水的化學(xué)的手段有很多，其中主要由中和、混凝、氧化等幾種方式。中合法較為簡(jiǎn)單，顧名思義其主要目的是中和污水的PH值?；炷ㄖ饕且揽炕瘜W(xué)混凝劑使污水中膠體絮凝成較大的絮凝體，從而方便進(jìn)行進(jìn)一步的沉降分離。化學(xué)沉降的不同之處主要在于其通過化學(xué)反應(yīng)的方式，使得精細(xì)化工污水中的金屬離子、氮磷元素等形成易于沉降的沉淀物。氧化法主要是利用其污染物自身的化學(xué)特性，通過對(duì)其進(jìn)行氧化反應(yīng)的手段，使得有毒有害的污染物氧化為無毒無害、易處理易分離的物質(zhì)，從而有效控制污水中污染物的危害性。

(3)精細(xì)化工廢水處理的物理化學(xué)法。物理化學(xué)法的中心思想主要是通過相變的手段，使用吸附、汽提、膜分離等技術(shù)手段對(duì)污水進(jìn)行無害化處理。吸附要是通過多孔物質(zhì)的比表面積大所帶來的吸附特性對(duì)污染物進(jìn)行吸附分離，在對(duì)污水的脫色、除臭除味等方面應(yīng)用廣泛。汽提的方式主要是通過對(duì)污染物載體的相變，從而使污染物與液相分離出來，經(jīng)由氣相帶出，從而有效脫除水體污染物。膜分離則是主要通過對(duì)半透膜的應(yīng)用，對(duì)污水進(jìn)行過濾分離，從而達(dá)到分離污染物的目的。

(4)精細(xì)化工廢水處理的生物化學(xué)法。精細(xì)化工廢水處理的生物化學(xué)法其中心思想主要是通過微生物自身的新陳代謝，借此對(duì)精細(xì)化工廢水進(jìn)行無害化處理的方法，實(shí)質(zhì)上是有微生物參與的對(duì)有機(jī)物的分解過程，這些微生物主要是一些能夠有效分解有機(jī)物的細(xì)菌。精細(xì)化工廢水處理的生物化學(xué)法的主要常見工藝有生物膜法、活性污泥法及MBR法等。生物膜法主要是通過微生物附著在載體膜上并與污水的接觸，從而達(dá)到對(duì)有機(jī)廢物的分解轉(zhuǎn)化作用?；钚晕勰喾▌t主要是懸浮微生物與廢水的接觸從而達(dá)到對(duì)有機(jī)廢物的分解轉(zhuǎn)化作用。這兩種方法相結(jié)合而產(chǎn)生的新的廢水處理技術(shù)即為MBR法，MBR法相比前兩者負(fù)荷量更大，微生物容積高，因此處理效率也大幅提升。

(5)精細(xì)化工廢水處理的工藝流程。精細(xì)化工廢水處理的工藝流程設(shè)計(jì)是精細(xì)化工廢水處理的核心部分，也是精細(xì)化工廢水的處理實(shí)質(zhì)，即為對(duì)一系列的工藝進(jìn)行組合，從而達(dá)到對(duì)污水中的污染物最大程度無害化處理的目的。污水處理的工藝流程十分重要，是一套污水處理設(shè)施得以發(fā)揮功效的主要依據(jù)。通常一套完整的精細(xì)化工廢水處理工藝流程主要包括有預(yù)處理過程、均衡處理過程、生化處理過程、深度處理過程等。最后經(jīng)過多次處理、多次沉降、多次加藥、多次分離的污水，滿足化工污水排放標(biāo)準(zhǔn)后，最終得以排入相關(guān)的污水管網(wǎng)，完成對(duì)精細(xì)化工廢水處理的全部流程。

5.精細(xì)化工廢水的控制對(duì)策

(1)對(duì)原有處理工藝及時(shí)優(yōu)化升級(jí)。有關(guān)精細(xì)化工企業(yè)，要根據(jù)污水排放標(biāo)準(zhǔn)的變化以及相關(guān)環(huán)保部門的要求，及時(shí)升級(jí)更新現(xiàn)有的污水處理設(shè)施，確保污水處理達(dá)標(biāo)后才進(jìn)行排放，切忌因企業(yè)自身利益，減少生產(chǎn)成本，而對(duì)環(huán)境產(chǎn)生不可逆的危害。同時(shí)，當(dāng)精細(xì)化工企業(yè)對(duì)產(chǎn)品或生產(chǎn)工藝進(jìn)行更改時(shí)，應(yīng)該及時(shí)報(bào)備環(huán)保部門，對(duì)產(chǎn)生的新的污水重新進(jìn)行檢驗(yàn)分析，針對(duì)污水中的污染成分，設(shè)計(jì)針對(duì)性的污水處理工藝流程，確保企業(yè)的污水處理切實(shí)有效，

(2)設(shè)計(jì)階段重視廠區(qū)結(jié)構(gòu)布局。企業(yè)在對(duì)精細(xì)化工項(xiàng)目進(jìn)行可行性研究及項(xiàng)目立項(xiàng)時(shí)，應(yīng)當(dāng)同時(shí)咨詢專業(yè)環(huán)保人員的意見，選擇先進(jìn)的工藝，與環(huán)境友好型線路管網(wǎng)布局，減少污染物的產(chǎn)生以及精細(xì)化工污染物泄露的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)對(duì)所用生產(chǎn)工藝的工藝原料與工藝流程進(jìn)行環(huán)境污染性比較，選擇對(duì)環(huán)境污染較少、含有毒有害物質(zhì)較少的生產(chǎn)原料與工藝流程，從而達(dá)到從源頭上對(duì)精細(xì)化工污染物進(jìn)行有效控制的目的。同時(shí)，在進(jìn)行初步設(shè)計(jì)前，要對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件、水文、氣候、地質(zhì)危害等自然因素進(jìn)行詳細(xì)的考察與評(píng)估，同時(shí)結(jié)合工藝流程、產(chǎn)品性質(zhì)、功能規(guī)劃目的、廠區(qū)附近安全距離的考慮，對(duì)精細(xì)化工企業(yè)的廠區(qū)布局進(jìn)行具體的、詳細(xì)的、科學(xué)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化。確保在生產(chǎn)過程中，把對(duì)生態(tài)環(huán)境的危害程度降到最低，同時(shí)保證了當(dāng)發(fā)生事故時(shí)，可以有效控制人員財(cái)產(chǎn)損失與對(duì)社會(huì)的影響。

(3)加強(qiáng)對(duì)生產(chǎn)建設(shè)環(huán)節(jié)的監(jiān)管與控制。除了在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)要對(duì)精細(xì)化工企業(yè)的廠區(qū)布局進(jìn)行具體的、詳細(xì)的、科學(xué)的設(shè)計(jì)、優(yōu)化以外，同時(shí)還要在建設(shè)環(huán)節(jié)嚴(yán)格按照我國(guó)環(huán)境保護(hù)三同時(shí)原則進(jìn)行建設(shè)。此外，還應(yīng)重視對(duì)企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的監(jiān)控。針對(duì)企業(yè)各工藝單元進(jìn)行詳細(xì)的分析，找出各個(gè)環(huán)節(jié)的污染物控制節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行針對(duì)性的控制，做到對(duì)企業(yè)生產(chǎn)全過程污染物產(chǎn)生的有效管理控制。在精細(xì)化工的生產(chǎn)過程中，反應(yīng)單元眾多、反應(yīng)類型復(fù)雜，產(chǎn)生多種的中間產(chǎn)物，從而導(dǎo)致各生產(chǎn)單元所產(chǎn)生的廢水中污染物的種類與化學(xué)性質(zhì)差別巨大，如果未經(jīng)分析實(shí)驗(yàn)就進(jìn)行盲目回合，極易造成污染物之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，造成更嚴(yán)重的環(huán)境污染或者給污水處理造成難度。因此，要對(duì)各反應(yīng)單元的污水進(jìn)行分類收集，并試驗(yàn)檢測(cè)其混合后是否會(huì)增加毒性、增加處理難度，是否會(huì)發(fā)生劇烈化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生有害氣體或造成安全隱患。

(4)嚴(yán)把末端檢測(cè)確保排污達(dá)標(biāo)。精細(xì)化工廢水的末端是排污過程的核心，也是防止污染物造成環(huán)境污染的重要控制環(huán)節(jié)。因此，作為污水處理過程的最終環(huán)節(jié)，末端處理是企業(yè)廢水污染控制的重要環(huán)節(jié)也是環(huán)保部門的監(jiān)管重心。做好廢水的末端處理，首先是要做好末端排污的檢測(cè)，建立嚴(yán)格完善的檢測(cè)機(jī)制，做到對(duì)污水處理效果進(jìn)行有效的評(píng)估與測(cè)量，確保污水處理達(dá)標(biāo)后，才能進(jìn)行排放。同時(shí)，在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)要對(duì)污水的生成量進(jìn)行科學(xué)合理的預(yù)估，確立與之相匹配的污水處理能力與工藝，對(duì)不能混合的污水設(shè)置預(yù)處理單元，對(duì)微生物分解作用產(chǎn)生抑制作用的污水進(jìn)行重點(diǎn)預(yù)處理，確保其不會(huì)影響污水的正常生化處理過程，保障污水處理的有效進(jìn)行。

6.結(jié)語

精細(xì)化工廢水成分復(fù)雜，對(duì)環(huán)境危害也較大。企業(yè)在選擇適合的處理工藝的同時(shí)，也要注重多方面多角度的綜合考慮，從源頭上減少生產(chǎn)過程中污染物的產(chǎn)生，同時(shí)有效提高精細(xì)化工廢水的處理效率，切實(shí)肩負(fù)起企業(yè)保護(hù)環(huán)境、和諧發(fā)展、造福人民的責(zé)任與使命。

[1]王大勛．化工廢水處理技術(shù)與發(fā)展研究[J]．黑龍江科學(xué),2014 (1)．

[2]梁桂玲．化工廢水污染狀況及主要處理對(duì)策探析[J]．科協(xié)論壇,2009(10)．

[3]陳皓,陳玲,趙建夫等．重金屬對(duì)厭氧污泥電子傳遞體系活性影響研究[J]．環(huán)境科學(xué),2007(28)．

[4]甘萍．淺析我國(guó)水資源污染狀況及處理技術(shù)[J]．江西化工,2006 (4)．

(責(zé)任編輯：李鵬波)

Analysis of Waste Water Processing Technology and Control Countermeasure for Fine Chemical Engineering

Chen Shanshan

（Membrane Engineering Design and Research Institute, Nanjing Tech University, Jiangsu, 210009）

In the production process of fine chemical engineering, the reaction unit has a large number and the reaction type is complex, which has made the waste water treatment of fine chemical engineering has a great diff culty. Meanwhile, the fine chemical engineering waste water is the hybrid waste water, which contains various poisonous and harmful pollutant and brings great damage to the environment. In this paper, in terms of the processing technology of fine chemical engineering, it has taken brief introduction and analyzed the current control countermeasures for waste water.

f ne chemical engineering；waste water treatment；processing technology；control countermeasure

T

A

陳珊珊（1984～)，女，南京工大膜工程設(shè)計(jì)研究院有限公司；研究方向：化工工藝設(shè)計(jì)。