關(guān)于精細(xì)化工廢水處理技術(shù)及控制對策的研究

朱科寅 馬萬里 安曌

摘? ?要：重點研究精細(xì)化工廢水的處理技術(shù)要點和相關(guān)控制對策，希望可以改善我國化工廢水污染日漸嚴(yán)重的現(xiàn)狀，并在此基礎(chǔ)上為相關(guān)環(huán)保工作提供合理參考。

關(guān)鍵詞：精細(xì)化工;廢水處理;環(huán)境安全

化工行業(yè)是近幾年來的熱門行業(yè)，現(xiàn)階段，相應(yīng)的精細(xì)化工廢水處理技術(shù)也得到了突飛猛進的發(fā)展。精細(xì)化工廢水與普通的廢水相比更加復(fù)雜、處理難度大，傳統(tǒng)的廢水處理技術(shù)已經(jīng)無法適應(yīng)現(xiàn)代社會廢水處理的要求。

1? ? 化工廢水的危害

隨著化工行業(yè)的不斷發(fā)展及相關(guān)生產(chǎn)技術(shù)的提高，廢水產(chǎn)生的各種危害日漸顯著，其中最主要的特點有以下3個方面：

首先，水質(zhì)成分復(fù)雜，在化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，部分化學(xué)反應(yīng)不完全，廢水中含有許多副產(chǎn)品和溶劑，導(dǎo)致精細(xì)化工廢水成分復(fù)雜。

其次，生物需氧量（Biochemical Oxygen Demand，BOD）以及化學(xué)需氧量（Chemical Oxygen Demand，COD）過高，在化工廢水中普遍含有許多有機氧化物，其中的BOD和COD成分都很高。若未對廢水加以處理就直接排放，會在水中進一步反應(yīng)，對水生生物造成威脅。

最后，有毒有害物質(zhì)多，化工生產(chǎn)時會產(chǎn)生許多的有害物質(zhì)，在產(chǎn)品生產(chǎn)結(jié)束后溶解在化工廢水中，使廢水產(chǎn)生毒性和腐蝕性[1]。

2? ? 精細(xì)化工廢水處理技術(shù)

2.1? 廢水處理技術(shù)概述

（1）蒸餾法，處理時在廢水中投入甲醇，促使廢水產(chǎn)生酯化反應(yīng)，生成甲酸甲酯后廢水沸點降低，此時再將精細(xì)化工廢水加熱到一定溫度，蒸發(fā)水中有害物質(zhì)。

（2）混凝沉降，在通過合理手段調(diào)節(jié)化工廢水的pH之后可以添加混凝土，從而去除混凝土中的有機物。

（3）吸附處理，在化工廢水中投入適當(dāng)?shù)奈讲牧?，將水中有害物質(zhì)吸附出來。

（4）萃取法，先判斷廢水中酸的類型，若含有醋酸則可以在水中投入丁醇將廢物萃取出來，并用合理手段去除或回收。

（5）沉淀法，若精細(xì)化工廢水中含有的有害物質(zhì)為鹽和芳香酸，處理人員可以在水中投入三價鐵鹽作為沉淀劑，調(diào)整廢水pH后利用三價鐵鹽帶動廢水中的有害物質(zhì)沉淀，隨后通過過濾將有害物質(zhì)和三價鐵鹽分離出來。其優(yōu)勢在于去除的關(guān)鍵是精細(xì)化工廢水的pH，與精細(xì)化工廢水中污染物的實際濃度無關(guān)。

（6）氧化法，羧酸類化工廢水的處理通常使用該方法，主要是將臭氧與廢水產(chǎn)生反應(yīng)，或使用液化氧化的方法幫助精細(xì)化工廢水中的廢物氧化，方便處理。

（7）生化法，有些精細(xì)化工廢水中含有脂肪酸，可以使用生化法處理，即通過好氧生物降解廢水中的脂肪酸，并將其廢水中的其他污染物融入直鏈，促進精細(xì)化工廢水中的廢物降解。

（8）還原法，在酸性化工廢水中，水中污染物質(zhì)可以與鐵屑發(fā)生脫色反應(yīng)，幫助處理人員將污染物分離。

2.2? 物理處理法

精細(xì)化工廢水的物理處理方法是指通過物理分離技術(shù)，將廢水中的污染物分離出去，完成水資源的回收。目前，化工廢水處理工作中常用的物理分離方法包括重力沉淀、過濾、氣浮等幾種。首先是重力沉淀法，精細(xì)化工廢水中的懸浮有害物質(zhì)會通過重力作用自然沉淀，隨時間推移產(chǎn)生固液分離的情況，最終達(dá)到凈化處理的目的。其次是過濾法，即廢水處理人員使用濾網(wǎng)等工具將精細(xì)化工廢水過濾，分離出廢水中的有害物質(zhì)，降低水中雜質(zhì)的含量。最后是氣浮法，指利用科學(xué)手段在化工廢水中形成氣泡，將水中的有害物質(zhì)包裹帶出水面。

傳統(tǒng)的物理處理方式技術(shù)簡單便捷、操作難度低，但具有一定的局限性，不適合去除水中的可溶性有害物質(zhì)。近年來，我國陸續(xù)開發(fā)出了新的物理廢水處理法，如磁分離、聲波技術(shù)和非平衡等離子體處理技術(shù)，目前，許多精細(xì)化工廢水處理部門對可溶于水的有害物質(zhì)分離處理都會使用這些方式。例如，某精細(xì)化工廢水處理機構(gòu)在處理化工廢水時，會先使用傳統(tǒng)的物理處理技術(shù)進行分離，再使用新的處理技術(shù)解決廢水中的有害污染物，即借助磁分離法在廢水中添加磁力凝結(jié)劑，使用磁力使廢水中的有害物質(zhì)加速凝結(jié)懸浮，再使用磁分離劑將有害物質(zhì)分離出來。對可降解的有害物質(zhì)，該機構(gòu)選擇使用超聲波技術(shù)處理，通過超聲波將化工廢水中的有機物降解分離。

2.3? 化學(xué)處理法

在精細(xì)化工廢水的處理中，化學(xué)方法的使用也十分常見，即通過化學(xué)反應(yīng)將廢水中的污染物質(zhì)去除或凈化。常見的化學(xué)廢水處理方法有氧化還原法、中和法、電解法和絮凝法等。其中，氧化還原法是通過氧化反應(yīng)還原廢水中的有害物質(zhì)后，將其轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，從而處理精細(xì)化工廢水中的有害物質(zhì)。中和法是指使用合理的酸堿中和手段調(diào)整化工廢水pH，使廢水pH處于中性，主要用于酸性或堿性的化工廢水處理。電解法的技術(shù)要點為通過合理的手段促使廢水中的離子發(fā)生氧化反應(yīng)，再還原為新的物質(zhì)，降低精細(xì)化工廢水中的有害物質(zhì)濃度?；炷ㄊ侵冈诰?xì)化工廢水中投放化學(xué)藥劑，使廢水產(chǎn)生混凝反應(yīng)，同時，配合適當(dāng)?shù)氖址▽⑺械挠泻ξ镔|(zhì)去除。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國精細(xì)化工廢水處理中的化學(xué)處理技術(shù)也不斷產(chǎn)生新的變化，如紫外線催化氧化技術(shù)、濕法氧化技術(shù)以及超臨界水氧化技術(shù)等，有效地提高了化學(xué)處理法在精細(xì)化工廢水處理中的效率和質(zhì)量，有著不容易產(chǎn)生二次污染的優(yōu)勢[2]。例如，某化工廠在處理精細(xì)化工廢水時，會對化工廢水使用半導(dǎo)體催化劑照射，使廢水產(chǎn)生羥基自由基，憑借強氧化劑的能力自行分解水中的有機物，一段時間后將廢水中的有害物質(zhì)氧化成水和二氧化碳。在處理精細(xì)化工廢水中溶于水的有害物質(zhì)時還會使用濕法氧化手段，將精細(xì)化工廢水放置在高溫高壓的環(huán)境下處理，在水中投入催化劑，在一定的溫度和壓力下使精細(xì)化工廢水中的有害物質(zhì)氧化還原。能夠在較短時間內(nèi)將化工廢水中的有害物質(zhì)完全氧化，縮短了該化工廠用在廢水處理上的時間。

2.4? 生物處理法

2.4.1? 好氧生物處理技術(shù)

精細(xì)化工廢水的好氧生物處理技術(shù)主要是生物膜法和活性污泥法。其中，生物膜法是在化工廢水中投入生物膜，在兩者接觸后用生物膜吸附并對廢水中的有害物質(zhì)進行氧化?；钚晕勰嗵幚砑夹g(shù)是利用好氧生物的吸附和代謝能力將廢水中的有機污染物降解。目前，廣泛應(yīng)用的處理技術(shù)有兩種，一種是缺氧/好氧（Anoxic/Oxic，A/O）工藝，能將廢水中的有機物脫氧降解，將各種污染物通過水解反應(yīng)轉(zhuǎn)化成有機酸，提高廢水的可生化性，該工藝的優(yōu)勢在于效率高、流程簡單、難度小、降解率高等。另一種是厭氧-缺氧-好氧（Anaerobic-Anoxic-Oxic，A2/O）工藝，其通過厭氧-缺氧-好氧的處理流程對化工廢水進行加工，能夠高效、穩(wěn)定且安全地處理精細(xì)化工廢水。

2.4.2? 厭氧生物處理技術(shù)

精細(xì)化工廢水通過厭氧生物處理的技術(shù)要點在于，為化工廢水創(chuàng)造無分子氧的處理條件，利用厭氧生物的特點將精細(xì)化工廢水中的有機物分解并轉(zhuǎn)化成甲烷和二氧化碳，主要是依靠水解作用幫助廢水進行凈化，是通過反應(yīng)產(chǎn)生的產(chǎn)酸細(xì)菌、產(chǎn)乙酸細(xì)菌和產(chǎn)甲烷細(xì)菌3種細(xì)菌共同反應(yīng)形成的處理效果。

2.4.3? 固定生物處理技術(shù)

固定化生物廢水處理技術(shù)是將褐藻酸鈣一類的天然凝膠與聚丙烯酰胺和聚乙烯醇等材料混合作為載體，將處理精細(xì)化工廢水能力強的優(yōu)勢菌種固定在載體上，這種處理技術(shù)的反應(yīng)速度快、對廢水中有害物質(zhì)的降解能力強，且適用于許多種類的精細(xì)化工廢水[3]。

3? ? 精細(xì)化工廢水控制對策

3.1? 優(yōu)化處理工藝

化工廠在生產(chǎn)活動中必然會產(chǎn)生許多化工廢水，在排放前需要根據(jù)國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)對廢水進行檢測凈化，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后才能排放。避免排放污染嚴(yán)重的化工廢水對周邊環(huán)境造成負(fù)擔(dān)，影響人們的正常生活。且目前環(huán)境保護是我國的主要課題，對此方面的工作，國家環(huán)保部門不斷加大環(huán)境保護力度，完善化工廢水的處理制度和排放標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格監(jiān)督和控制化工廠污水排放?；S也應(yīng)積極配合有關(guān)部門的工作，優(yōu)化自身的廢水處理技術(shù)，確保廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)再排入指定區(qū)域，在傳統(tǒng)廢水處理手段的基礎(chǔ)上創(chuàng)新，主動利用新的廢水處理方案進行精細(xì)化工廢水處理方面的工作，在降低成本的同時提高處理效率。

3.2? 合理構(gòu)建化工廠

在化工企業(yè)日常生產(chǎn)經(jīng)營的過程中會在各個環(huán)節(jié)不斷產(chǎn)生污染物，最終會形成化工廢水，若不進行合理控制會造成后續(xù)的廢水處理工作量較大。因此，化工廠應(yīng)主動在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中加強對生產(chǎn)項目的控制力度，結(jié)合實際的生產(chǎn)經(jīng)營情況和周邊情況設(shè)計合理的化工廠布局，將對周邊環(huán)境的保護考慮進設(shè)計中，同時，在生產(chǎn)時選擇污染較輕的原料。此外，為避免廢水在排放時與周邊環(huán)境作用產(chǎn)生二次污染，化工廠在建廠時應(yīng)對工廠周邊環(huán)境全面掌握，結(jié)合產(chǎn)品特點和原料性質(zhì)，避免對環(huán)境造成不可逆轉(zhuǎn)的傷害。應(yīng)將生態(tài)的穩(wěn)定發(fā)展作為建廠原則，將后續(xù)的精細(xì)化工廢水對環(huán)境造成的影響降到最低。

3.3? 嚴(yán)格監(jiān)控化工生產(chǎn)

想要控制化工廠污染物產(chǎn)生量，化工廠廢水處理部門對于生產(chǎn)環(huán)節(jié)也要進行嚴(yán)格的管理，根據(jù)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)所用的原料和產(chǎn)生的污染物質(zhì)設(shè)計生產(chǎn)技術(shù)，有效地對化工廠生產(chǎn)全過程進行控制?？梢詫ιa(chǎn)季節(jié)進行調(diào)查研究，根據(jù)研究結(jié)果制定合理的管理措施，減少化工廠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染。

例如，某化工廠為減輕精細(xì)化工廢水處理部門的工作量，對場內(nèi)不同的生產(chǎn)環(huán)節(jié)和所用原料進行了調(diào)查，并根據(jù)調(diào)查結(jié)果研究出了合理的優(yōu)化方案，使用污染較少的清潔原料進行生產(chǎn)，并要求員工在生產(chǎn)過程中積極對產(chǎn)生的廢水等進行初步處理，為后續(xù)的化工廢水處理工作提供方便。

3.4? 加強化工廢水排放管理

經(jīng)過以上的控制處理，精細(xì)化工廢水在排放前也需要進行檢查，結(jié)合國家規(guī)定的化工廢水排放標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)自身的經(jīng)營情況以及地理環(huán)境制定檢測標(biāo)準(zhǔn)，確保廢水經(jīng)檢測達(dá)標(biāo)后再排放到指定區(qū)域內(nèi)，若廢水經(jīng)檢測不滿足排放標(biāo)準(zhǔn)則要重新處理檢查后再排放，避免給環(huán)境造成負(fù)擔(dān)。

3.5? 降低化工廢水處理難度

由于精細(xì)化工廢水成分復(fù)雜，因此，處理起來也有一定難度。相關(guān)部門為提高工作效率，可以在對精細(xì)化工廢水進行處理之前采取合理手段降低廢水處理難度。同時，應(yīng)在處理之前對廢水進行分類，根據(jù)不同的廢水類型使用相應(yīng)的處理方式統(tǒng)一處理，保障精細(xì)化廢水處理工作達(dá)到最佳效果[4]。

4? ? 結(jié)語

精細(xì)化工廢水的成分復(fù)雜且污染大，處理起來有難度，因此，相關(guān)的廢水處理部門要想做好廢水控制，就要根據(jù)實際的廢水產(chǎn)生情況采用合理的廢水處理手段，降低化工廢水對環(huán)境造成的危害，實現(xiàn)精細(xì)化工的可持續(xù)發(fā)展。

[參考文獻(xiàn)]

[1]劉建國.精細(xì)化工廢水處理技術(shù)及控制對策分析[J].化工管理，2019（33）：103-104.

[2]汪? 晨.試析精細(xì)化工廢水處理技術(shù)及控制對策[J].當(dāng)代化工研究，2018（3）：102-103.

[3]劉? 亮.精細(xì)化工廢水處理技術(shù)及控制對策[J].化工設(shè)計通訊，2018（5）：200.

[4]卞劍鋒，張生根，母玉林.精細(xì)化工廢水處理技術(shù)及控制對策分析[J].化工管理，2019（31）：188-189.