化工行業(yè)廢水處理的研究

遼寧省環(huán)保集團清源水務有限公司 楊彬

環(huán)境保護是影響人類未來生活與發(fā)展的重要問題，尤其是對水土資源的防護與治理，不僅關系著人類賴以生存的家園環(huán)境，也會影響人們的身體健康與生活環(huán)境。作為化工企業(yè)，生產(chǎn)作業(yè)期間需要消耗大量的化工原料，并產(chǎn)生一定的化工廢水，嚴格按照國家與生產(chǎn)要求處理化工生產(chǎn)廢水，能夠在不斷擴展自身生產(chǎn)規(guī)模的同時，減少對社會與環(huán)境的損害與污染。為此，集中解決并處理化工廢水，也能夠在有效提升企業(yè)核心競爭力的基礎上，給社會與生態(tài)環(huán)境帶來一定的保護與支持。另外，環(huán)保處理技術的不斷升級與完善，也能夠處理更多大自然中存在的各種污染隱患，減少社會經(jīng)濟發(fā)展的損失，降低自然環(huán)境的污染程度。

一、化工生產(chǎn)廢水的特征與處理難點

（一）污染物種類較多

化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水種類繁多。不同的化工企業(yè)、生產(chǎn)方式和化學反應操作過程中產(chǎn)生的廢水也有較大的差異。在不同原料和配比組合的化工生產(chǎn)中，化工生產(chǎn)廢水的污染物類型也較為復雜。當大量的工業(yè)廢水、有機物和有毒污染物排入大自然時，不僅會嚴重影響周圍的土壤和空氣環(huán)境，還會不同程度地影響和危害農(nóng)作物、動植物的生長和人體健康。尤其是一些不可生物降解或毒性濃度高的工業(yè)廢水，由于缺乏長期處理，不僅會給當?shù)鼐用窈妥匀画h(huán)境帶來破壞性災害，而且會影響整個水域及周邊自然環(huán)境的生態(tài)穩(wěn)定。

（二）有害物質(zhì)含量高

化工廢水中有毒或劇毒物質(zhì)較多，必須做好過濾處理工作。其中，氰化物、苯酚、砷、汞、鎘、鉛等不易分解的元素，不僅會對生物體的自然生長產(chǎn)生很大影響，還會在體內(nèi)長期積累，從而可能引起中毒，或引發(fā)癌癥等癥狀，其危害作用不可小覷。此外，一些有機氯化物、多環(huán)芳烴和一些刺激性、腐蝕性物質(zhì)排放到自然環(huán)境中，不僅會嚴重污染當?shù)厮春屯寥拉h(huán)境，還會對周圍居民和動植物造成嚴重的身體健康傷害和生長威脅。其中，一些產(chǎn)量高、環(huán)保意識差的化工企業(yè)排放的化工廢水不僅酸堿強度高，而且pH值極不穩(wěn)定。從長遠來看，不僅會影響自然生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)展，還會腐蝕到周圍建筑物和農(nóng)作物。

（三）營養(yǎng)化物質(zhì)較多

化工生產(chǎn)廢水中不僅伴隨著大量的污染物與有害物質(zhì)，其中的營養(yǎng)化物質(zhì)也是影響自然環(huán)境與生態(tài)穩(wěn)定發(fā)展的重要破壞因素，會影響農(nóng)作物以及水生生物的正常生長，大量的磷、氮元素量以及其他營養(yǎng)化物質(zhì)排放到自然環(huán)境中，不僅會影響農(nóng)作物的正常生長，也會提升廢水周邊水域的富營養(yǎng)化程度，進而引發(fā)赤潮等藻類、微生物大量繁殖的現(xiàn)象。當自然環(huán)境中的生態(tài)平衡被破壞，將會引發(fā)更為嚴重的自然災害與漁業(yè)發(fā)展危機。另外，一些化工廢水由于處理不當，被排出期間可能依舊自帶高溫，而水體溫度升高不僅會直接造成水體熱污染，也會引發(fā)水中溶解氧降低等情況，破壞水生生物的生存條件與水環(huán)境的生態(tài)穩(wěn)定性。

二、化工廢水處理技術面臨的難題

（一）化工廢水處理設備成本高

從我國目前化工行業(yè)的整體發(fā)展來看，很多化工企業(yè)都采取了污水處理措施，但所采用的各種工藝都難以達到實際運行標準。即使個別儀器能達到化工廢水處理的標準，但由于環(huán)保效率高和市場需求，價格也較高。從大多數(shù)化工企業(yè)的整體發(fā)展來看，為了滿足政府的要求，更好地開展化工產(chǎn)品的生產(chǎn)，減少化工廢水對生態(tài)環(huán)境的污染，有必要引進大量高科技的廢水處理設備，以提高處理效果，但這同時也增加了化工廢水處理的成本。同時，在化工廢水的處理過程中，會用到大量不同類型的化學試劑。為了實現(xiàn)化工廢水的連續(xù)處理，必須連續(xù)使用化學試劑。因此，為了保證化工企業(yè)在化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中始終能夠滿足環(huán)保的要求，有必要增加化學試劑和化工廢水處理儀器的采購量，因此成本較高。

（二）化工廢水處理工藝有待提高

目前，化工企業(yè)在生產(chǎn)化工產(chǎn)品的過程中，會產(chǎn)生大量廢水，廢水水質(zhì)無法達到排放標準，傳統(tǒng)的化工廢水處理技術無法滿足國家的環(huán)保要求，這也就導致經(jīng)過處理的化工廢水氨氮含量仍然處于較高狀態(tài)，若直接將其排放，仍然會對生態(tài)環(huán)境造成破壞。目前，從我國化工企業(yè)的整體發(fā)展情況來看，多數(shù)化工企業(yè)排放的化工廢水中的COD含量都較高，導致后續(xù)廢水回收利用作業(yè)開展難度更大。除此之外，個別化工企業(yè)的化工廢水處理流程存在較為嚴重的缺陷，具體處理起來難度較大。同時，化工廢水厭氧超標也會導致化工廢水處理質(zhì)量較低。

三、化工生產(chǎn)廢水綠色環(huán)保處理技術的應用

（一）物理處理法

1.篩濾法

如果化工廢水經(jīng)過了混凝處理之后，可以使用篩濾法，借助篩網(wǎng)、紗布或者格柵、柵網(wǎng)等設備直接篩掉廢水中顆粒較大的懸浮物、膠粒物，防止堵塞泵、閥等設備。其中，格柵是非常重要的輔助設備，一般設置在泵站處集水池的進口位置，設計為平行的整排柵條。目前，對于篩濾法的運用，主要為過濾及反沖洗。其中過濾是指經(jīng)過經(jīng)水池、濾料層等位置的時候，經(jīng)過層層篩選，過濾掉廢水中的微小懸浮物和膠體物。而反沖洗是指反復沖洗濾料層，使其沉積物隨著沖洗力度加大，流人排水槽中，該過程操作簡單，能耗低，在廢水的初步處理中具有很好的環(huán)保性。

2.沉淀法

利用重力原理，將水中的懸浮顆粒與水分離開，比水重的顆粒往下沉，比水輕的顆粒往上浮，如此可將水中的大顆粒物質(zhì)分離出去。沉淀法井場用在水處理的預處理階段，作為對廢水的初步處理，在廢水處理系統(tǒng)中，利用初沉池將懸浮有機物除去，無需添加其他物質(zhì)，不會造成水資源的二次污染，環(huán)保性較好。

3.氣浮法

此類方法一般運用在混凝處理后的中間步驟，主要適用于具有一定疏水性的懸浮顆粒，可以很好地實現(xiàn)固液分離效果。其處理對象為將顆粒較小的懸浮固體物質(zhì)，操作原理為空氣經(jīng)過廢水的解析后，會產(chǎn)生許多微小、分散的氣泡。如果周邊的氣泡較多，那么類似于石化油等疏水性強的懸浮污染物，就可以依附在氣泡上實現(xiàn)氣浮作用，從而完成了固液分離處理。需要注意的是，為了提升氣泡的維穩(wěn)性，可以適量增添混凝劑或者活性劑，增加氣泡的氣浮效果。

4.吸附法

在運用吸附法的時候，要確保充足的吸附劑用量，由于某些污染物的表層分子分布非常不均勻，且流動性較差，所以，對于這些固體式的分子只能運用吸附法吸附氣體分子，實現(xiàn)物理處理效果。尤其是對于懸浮污染物而言，表層會存有許多孔親油、活性炭、硅藻土、樹脂等分子，使用吸附劑就可以很好地實現(xiàn)吸附效果，然后對這些吸附的分析進行加熱吹氣等處理，必要時可以配合使用其他廢水處理技術，例如利用臭氧氧化法，可以很好地實現(xiàn)去除COD、脫色等凈化處理。

（二）化學處理法

化工廢水主要是化工生產(chǎn)期間排除的冷卻水、洗滌水或者沖刷設備、場地等設施的廢水。處理期間直接根據(jù)廢水殘留的化學組成成分進行化學處理，能夠在有效實現(xiàn)廢水處理目的的同時，減少一些毒害物質(zhì)的產(chǎn)生、揮發(fā)和排放。

1.化學混凝法

混凝法類的主要作用是剔除化工廢水中10nm以下的細小懸浮顆粒，降低廢水色度，比較適用于降低一些溶解度較低的有機物含量的廢水，但是由于其化學原理的不穩(wěn)定性，也比較容易受到多種因素的影響，尤其是水溫、水量以及pH值不穩(wěn)定的情況下，處理效果也存在較大差異。

2.化學氧化法

氧化反應是化學實驗以及化工生產(chǎn)期間比較主要的處理方式，該方式也比較適用于轉(zhuǎn)化廢液中的有毒有機物，配合不同的氧化還原反應，使其轉(zhuǎn)變成為無毒害或者低毒的物質(zhì)，進而達成化工廢水環(huán)保處理的目的。

3.電化學氧化法

電化學氧化比氧化還原反應效果更強，也能夠處理有毒有機物更高含量的廢水。利用電解槽或者其他電解裝置達成電化學氧化反應，能夠直接將化工生產(chǎn)廢水中的有毒有機物還原成為氯、氫氧離子，并生成氯氣或氧氣，最大限度地完成有毒有機物的氧化還原任務。

（三）曝氣生物池處理技術的應用

將曝氣生物池處理技術應用在化工廢水處理中，借助曝氣生物池裝置實現(xiàn)對化工廢水的合理處理，完成好氧處理。該項技術具有操作簡單、傳質(zhì)性能好、裝置結構簡單、能耗低、成本低、經(jīng)濟效益高等多項優(yōu)勢。該技術采用的生物濾池包括曝氣提升管、填料層。在進行曝氣時，會有空氣流入構建的填料層中，致使管內(nèi)液體的密度差提高，借助密度差驅(qū)動力，提升污水管，然后進入填料層。設置的提升管和填料層內(nèi)部會發(fā)生內(nèi)循環(huán)，保證持續(xù)性，保持化工廢水分布均勻。將溶劑放入反應器中，使化工廢水的處理效率得到進一步提高，為化工企業(yè)的健康發(fā)展保駕護航。

（四）生物處理法

生物法處理主要分為有氧和厭氧兩種，主要是根據(jù)微生物的新陳代謝特點進行劃分，其中好氧處理法又分為生物膜法和活性淤泥法?；钚杂倌鄬嶋H上就是利用廢水中微生物的絮體，在微生物的繁殖中，其新陳代謝消耗掉水中的部分有機物及無機物，分解掉水中的部分物質(zhì)，實現(xiàn)對廢水的處理。有氧法是利用生物膜的氧化和吸附作用，在廢水接觸到生物膜的過程中，去除水中的有機物，實現(xiàn)廢水的處理。生物法處理過程中，能耗較低，二次污染的可能較小，屬于環(huán)保性較高的處理方法。

四、結論

對于化工廢水的處理技術主要分為化學處理法和物理處理法，并且配合行之有效的外部控制措施，可以很好地實現(xiàn)凈化化工廢水，促進化工企業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展，推動保護環(huán)境和經(jīng)濟建設的協(xié)調(diào)發(fā)展。