化工污水的危害及綜合處理技術(shù)

張 勛

（宜春市上高生態(tài)環(huán)境保護(hù)綜合執(zhí)法大隊(duì)，江西 宜春 336400）

化工行業(yè)屬于我國能源型的基礎(chǔ)行業(yè)，其可以為其他產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營提供各種有用的化工產(chǎn)品，因而在我國社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)過程中發(fā)揮著非常重要的作用。但是化工企業(yè)在生產(chǎn)和建設(shè)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的污水，如果這些污水不進(jìn)行處理就直接排放，不僅會(huì)污染自然環(huán)境，危害人體健康，也會(huì)對整個(gè)社會(huì)的發(fā)展造成較大的影響。因此，化工企業(yè)及相關(guān)環(huán)保部門要加強(qiáng)對污水治理的重視，從多方面分析化工行業(yè)污水的危害，并根據(jù)其具體特點(diǎn)進(jìn)行綜合處理，以降低污水造成的危害，提高水資源利用率，最終明確化工污水凈化和處理的方向。

1 化工污水的來源

當(dāng)前化工企業(yè)污水的主要來源為化工生產(chǎn)用原材料、化工工藝加工過程中排出的污水、化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水、冷卻水、原材料生產(chǎn)和加工以及運(yùn)輸過程中各種原料流失或者因?yàn)橛晁疀_刷產(chǎn)生的污水等?；の鬯幸话愫幸恍o機(jī)物和有機(jī)污染物，這些污染物因?yàn)楣に嚄l件、生產(chǎn)工序的布局中含有一些人工合成的有機(jī)化合物，因此導(dǎo)致化工污水的污染性強(qiáng)、危害性大、難以治理。

2 化工污水的特點(diǎn)和危害

2.1 有毒性和刺激性

化工污水中一般含有氰、酚、砷、汞、鎘或鉛等有毒或者含毒的成分，如果濃度超標(biāo)或者含量過多會(huì)導(dǎo)致水中的生物和微生物出現(xiàn)毒性，并在外界影響下產(chǎn)生無機(jī)酸、堿類等具有腐蝕性和刺激性的物質(zhì)。

2.2 有機(jī)物濃度高

石油化工企業(yè)產(chǎn)生的污水中含有有機(jī)酸、醇、醛、酮、醚和環(huán)氧化物等有機(jī)物，這些有機(jī)物濃度增加到一定程度時(shí)會(huì)氧化分解，消耗水中的溶解氧，不利于水中生物的生存[1]。

2.3 pH值變化大

化工企業(yè)排出的污水具有很強(qiáng)的酸性和堿性，對生物，土壤、建筑物、農(nóng)作物等都會(huì)產(chǎn)生危害，腐蝕性強(qiáng)，且污水中如果磷、氮的含量比較高，會(huì)導(dǎo)致污水出現(xiàn)富營養(yǎng)化，使水中的藻類和微生物不斷繁殖，最終會(huì)出現(xiàn)赤潮現(xiàn)象，從而威脅水中生物的生存。

2.4 治理難度大

化工污水在排出后會(huì)污染一定水域中的水，這些受到污染的水域想要恢復(fù)到最初的生態(tài)系統(tǒng)難度大，尤其是各種重金屬污染物更是難以降解，即使停止排放也無法有效消除，且污水中還含有一些難降解的物質(zhì)，可生化性不強(qiáng)，比如一些雜環(huán)類化合物、有機(jī)染料、有機(jī)氯化物等，這些物質(zhì)有機(jī)性強(qiáng)，因此在當(dāng)前的微生物界還沒有可以破壞其結(jié)構(gòu)的化學(xué)酶系統(tǒng)。

2.5 污染物成分復(fù)雜，含鹽量高

當(dāng)前化工企業(yè)都呈現(xiàn)園區(qū)規(guī)模，在其綜合生產(chǎn)產(chǎn)生的污水中還含有焦化廠、紡織印刷廠、醫(yī)藥、石油化工等行業(yè)的污水，由于各個(gè)行業(yè)生產(chǎn)工藝和流程、原材料的不同，導(dǎo)致污水中的各種有機(jī)污染成分復(fù)雜。據(jù)統(tǒng)計(jì)，化工污水中鹽質(zhì)量系數(shù)高，如果超出一定比例會(huì)對生物活性產(chǎn)生抑制作用，直接影響微生物的降解作用，最終導(dǎo)致整個(gè)微生物系統(tǒng)出現(xiàn)問題。

2.6 污染物危害性大

化工企業(yè)如果對污水不進(jìn)行處理直接排放到水渠、河流、湖泊、海洋、地面中，不僅會(huì)污染這些水域的淡水，污染地表水和地下水，一些毒性大、污染性強(qiáng)的污染物直接會(huì)導(dǎo)致魚類或者水生植物死亡，甚至滅絕。此外，化工污水也會(huì)滲透到地下，污染地下水和地表水，甚至直接污染人們的飲用水，對人體健康造成威脅，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起人體各種疾病和死亡現(xiàn)象?；の鬯疂B透進(jìn)土壤會(huì)污染土壤，導(dǎo)致土壤金屬物超標(biāo)，影響農(nóng)作物、植物、微生物的成長，化工污水還帶有一定的刺激性氣味，污染空氣?；の鬯械挠卸居泻ξ镔|(zhì)停留在動(dòng)物、生物、植物體中，會(huì)被其作為養(yǎng)分吸收，最終通過食物鏈進(jìn)入到人體中，對人體健康產(chǎn)生威脅。人們?nèi)绻嬘昧耸艿轿廴镜乃畷?huì)導(dǎo)致急性和慢性中毒，比如甲基汞中毒（水俁?。?、鎘中毒（骨痛?。?、砷中毒、鉻中毒、農(nóng)藥中毒、多氯聯(lián)苯中毒等等，最終對人體健康產(chǎn)生危害。如果人們飲用了有致癌物質(zhì)的水，比如砷、鉻、鎳、鈹、苯胺和其它多環(huán)芳烴等污染物質(zhì)，這些污染物質(zhì)會(huì)在水中形成懸浮物質(zhì)，成為底泥或者水生生物等，人們長期飲用會(huì)導(dǎo)致癌癥的出現(xiàn)，并產(chǎn)生各種水性傳染病，比如化工污水排放到河道中，通過食物鏈被人們飲用后，會(huì)導(dǎo)致人們患有各種細(xì)菌性腸道疾病、寄生蟲病等[2]。

3 化工污水綜合處理技術(shù)

3.1 生物處理技術(shù)

該技術(shù)是指利用微生物自身的新陳代謝來降解各種有機(jī)物，當(dāng)前生物處理技術(shù)主要包括好氧處理和厭氧處理兩種，好氧處理又包括生物膜法、活性污泥法兩種，其中生物膜法是指將污水和生物膜結(jié)合，通過生物膜吸附污水中的有機(jī)物。活性污泥法是指通過懸浮生長的活性污泥來處理污水中的污染物質(zhì)，活性污泥法主要由好氧微生物來吸附各種有機(jī)物和無機(jī)物。研究發(fā)現(xiàn)，活性污泥可以有效降解化工污水中的有機(jī)污染物。厭氧處理是指厭氧生物處理技術(shù)，該技術(shù)是指在無分子氧條件下利用厭氧微生物將污水中的有機(jī)物分解成為甲烷和二氧化碳，在此過程中厭氧微生物處理技術(shù)主要依靠水解產(chǎn)酸細(xì)菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌和產(chǎn)甲烷細(xì)菌三大主要類群的細(xì)菌。

3.2 物理化學(xué)工藝

3.2.1 高級化學(xué)氧化技術(shù)

該技術(shù)主要通過氧化劑來降解各種有機(jī)物，或者將難降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為容易降解的有機(jī)物，以此實(shí)現(xiàn)對污水的處理，但是在具體處理中也會(huì)因?yàn)檠趸瘎┒倘倍霈F(xiàn)氧化能力不強(qiáng)的情況，對于此問題可以借鑒國外的高級氧化法來解決。高級氧化法的氧化能力強(qiáng)，在特定工藝下可以有效處理各種半導(dǎo)體污水，有效提高污水處理效率，但是該方法使用單個(gè)氧化劑時(shí)反應(yīng)速度變慢，聯(lián)合使用多個(gè)氧化劑會(huì)提高反應(yīng)速率。因此，人們需要不斷完善該工藝，以實(shí)現(xiàn)污水中氧化物的礦化，我國研究學(xué)者已經(jīng)研發(fā)出了一種復(fù)合型催化劑來處理含酚污水。

3.2.2 微電解技術(shù)

微電解技術(shù)主要依據(jù)金屬的腐蝕性原理，在鐵表面形成多個(gè)微小原電池，并在酸性條件下，使污染物直接通過電極進(jìn)行轉(zhuǎn)化，最終通過電解產(chǎn)生可以氧化消毒的一氧化氫。微電解技術(shù)也可以有效地降解各種高濃度鹽和高濃度酸等有機(jī)物，并通過微電解接觸氧化方法處理污水，提高綜合處理的效果，從而有效提高污染物的去除率。

3.2.3 膜技術(shù)

膜技術(shù)也是一種常見的物理處理方法，是當(dāng)前可以進(jìn)行深度處理的一種技術(shù)方法。當(dāng)前的膜技術(shù)主要包括超濾、微濾、納濾、電滲透、反滲透幾種，其中超濾和反滲透處理技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用到化工污水處理中，可以有效降低污水的渾濁度、電導(dǎo)率，處理后的污水可以直接排放。相關(guān)人員還研發(fā)出了中空纖維復(fù)合納濾膜技術(shù)，主要用于處理印刷污水。

3.2.4 電催化氧化法

該方法是由電催化高級氧化法轉(zhuǎn)化而來的一種處理有毒、難降解污染物質(zhì)的技術(shù)，在恒溫恒壓狀態(tài)下，通過催化活性電極反應(yīng)產(chǎn)生的各種自由基，將難降解的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易降解的物質(zhì)[3]。

3.3 生物法

3.3.1 A/O工藝

A/O工藝可以有效降解化工污水中的有機(jī)污染物，其脫氮除磷功能顯著，該工藝主要利用前缺氧和后缺氧段結(jié)合的方式來處理污水中的淀粉、纖維等懸浮污染物、可溶性有機(jī)物等，該工藝可以將可溶性有機(jī)物水解成有機(jī)酸，并將大分子有機(jī)物分解成為小分子，最終將這些缺氧水解有機(jī)物通過好氧池進(jìn)行好氧處理，提高了污水的可生化性和氧化率。在缺氧段，通過異養(yǎng)菌可以將各種蛋白質(zhì)、脂肪等污染物進(jìn)行氨化游離處理，且在保證供應(yīng)穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，通過自養(yǎng)菌的硝化作用對其進(jìn)行氧化，最終通過回流作用對其進(jìn)行處理。總之，該工藝主要利用了生物系統(tǒng)的循環(huán)原理，有效地實(shí)現(xiàn)對化工污水的無害化處理，且處理效果好、工藝簡單、成本低、操作簡單、容積負(fù)荷高，因而可以有效提高有機(jī)物的降解率。

3.3.2 A2/O工藝

該工藝具體由厭氧、缺氧、好氧生物脫氮除磷工藝組成，可以有效處理污水中的污染物質(zhì)，且耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)，污泥沉降性好。

3.3.3 固定化生物技術(shù)

該技術(shù)主要利用藻酸鈣等凝膠、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇等分子作為原材料，通過篩選菌類進(jìn)行固定處理。該技術(shù)反應(yīng)速率高，降解能力強(qiáng)，對不同的污水都可以進(jìn)行處理。

3.3.4 化學(xué)處理法

該方法也是一種常見的化工污水綜合處理技術(shù)，其原理主要是在污水中加入一些化學(xué)試劑，促使污水通過化學(xué)反應(yīng)有效分離污染物。這種方法主要去除化工污水中可溶解的膠狀污染物，可以將處理后的污水直接進(jìn)行排放?；瘜W(xué)處理方法具體分為化學(xué)混凝法、氧化法、電化學(xué)法等多種方法，其中化學(xué)混凝法可以處理污水中的懸浮物和膠體污染物，只需要在污水中加入化學(xué)試劑就可以促使懸浮物的分離，促使膠體污染物發(fā)生絮凝，并沉淀到底部，最終完成污水的凈化處理。但是化學(xué)混凝法只能去除一些小顆粒的懸浮物，在去除過程中還可以降低污水的色度，去除一些微小的生物和有機(jī)物等，但是這種方法容易受到污水pH值、水質(zhì)、水溫的影響，因此相關(guān)工作人員需要加強(qiáng)對這些指標(biāo)的控制。另外，工作人員還需要根據(jù)污水中污染物的具體情況選擇化學(xué)氧化法，使化學(xué)污水經(jīng)氧化還原反應(yīng)后可以滿足排放標(biāo)準(zhǔn)，并將其中有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)，最終保證處理效果?；瘜W(xué)氧化法還包括空氣氧化、氯氧化、臭氧氧化等幾種，且在人們的不斷研究和努力下還會(huì)出現(xiàn)新的電極材料氧化法[4]。

4 化工污水綜合處理策略

4.1 完善相關(guān)法律法規(guī)，加強(qiáng)檢查

為有效控制化工污水的排放量，降低其危害性，不僅需要科學(xué)采用綜合處理技術(shù)對污水進(jìn)行凈化處理，確保其達(dá)標(biāo)排放，還需要從源頭上、生產(chǎn)過程中進(jìn)行綜合處理，以有效減小化工污水對人體健康和環(huán)境的危害性。首先，相關(guān)部門需要完善法律法規(guī)，并加強(qiáng)宣傳和教育，規(guī)范化工企業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營行為，有效控制產(chǎn)生化工污水的污染源，并制定完善的安全生產(chǎn)法律法規(guī)、安全管理制度。其次，社會(huì)監(jiān)管部門需要明確自身責(zé)任，加強(qiáng)對化工生產(chǎn)企業(yè)的管理和監(jiān)督，重點(diǎn)加強(qiáng)對化工企業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)、運(yùn)輸、加工、存儲(chǔ)、銷售、使用等環(huán)節(jié)的安全管理，從源頭上控制污水的排放。最后，相關(guān)執(zhí)法部門還需要加大執(zhí)法力度，加大對違法、違規(guī)生產(chǎn)的化工企業(yè)的懲罰和整治力度，對于不達(dá)標(biāo)排放污水的化工企業(yè)加大懲罰、整治力度，追究相關(guān)責(zé)任人的責(zé)任，并有效控制這類企業(yè)污水的排放，降低污水的危害性。

4.2 推廣清潔生產(chǎn)，有效控制化工污水的排放

為有效降低化工污水的危害性，需要加強(qiáng)對污水的綜合處理力度和水平，有效控制化工企業(yè)污水的排放。為了從源頭控制企業(yè)的污水排放，需要化工企業(yè)積極引進(jìn)先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)、加工技術(shù)，優(yōu)化工藝，通過技術(shù)升級實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)，從而有效降低能源消耗，減少污水的排放。化工企業(yè)還需要引進(jìn)先的設(shè)備、工藝，有效降低化工產(chǎn)品生產(chǎn)、加工過程中的污水排放量，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)，有效保護(hù)環(huán)境。另外，還需要采購一些清潔、環(huán)保、無污染的化工原料，并改進(jìn)工藝流程，加強(qiáng)管理，有效回收、處理、循環(huán)利用污水。另外，相關(guān)部門需要重點(diǎn)加強(qiáng)對污染嚴(yán)重的化工企業(yè)的環(huán)境整治力度，從源頭上、生產(chǎn)中加強(qiáng)控制，以有效降低污水排放。

4.3 對化工廢水進(jìn)行科學(xué)分類，有效把握處理原則

4.3.1 根據(jù)污染物的性質(zhì)進(jìn)行分類

當(dāng)前化工污水中包含有機(jī)污染物的為有機(jī)污水，比如電鍍污水、化學(xué)品加工污水、石油加工污水等，含有無機(jī)污染物的為無機(jī)廢水，根據(jù)其產(chǎn)品加工對象可以分為化學(xué)肥料污水等。

4.3.2 根據(jù)污水的成分進(jìn)行分類

根據(jù)污水的成分可以分為酸性廢水、堿性廢水、含氯廢水、含鉻廢水、含鐵廢水、含酚廢水、含油廢水、含硫廢水、含有機(jī)磷廢水、含放射性物質(zhì)廢水等幾種。通過對廢水進(jìn)行分類可以有效把握化工污水的危害性，從而為后期進(jìn)行綜合治理提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

4.3.3 根據(jù)污水中的污染物類型進(jìn)行分類[5]。

當(dāng)前化工污水中的污染物具體包括以下幾種：廢熱，其主要是冷卻水污染導(dǎo)致，該污水可以直接回收利用；普通污染物，這種污水中含有毒性不強(qiáng)、容易降解的生物，且包括生物營養(yǎng)素化合物、懸浮物等；有毒污染物，這種污水中包含有毒且不易降解的物質(zhì)，比如重金屬、有毒化合物等。在對化工污水分類后進(jìn)行處理時(shí)，需要堅(jiān)持以下幾點(diǎn)原則：優(yōu)化生產(chǎn)工藝，在生產(chǎn)、加工過程中盡量避免各種有毒有害污水的產(chǎn)生，或者在加工生產(chǎn)前使用無毒無害、清潔健康的原材料，以減少有毒有害污水的產(chǎn)生；在采用有毒原材料或者在生產(chǎn)和加工過程中容易出現(xiàn)有毒污水時(shí)，需要優(yōu)化工藝流程，采用先進(jìn)的設(shè)備對其進(jìn)行處理，并嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行生產(chǎn)、加工，減少有毒污水的排放；對于一些有毒的污水或者含有重金屬的污水、含有放射性物質(zhì)、高濃度酚的污水，需要對其進(jìn)行分類處理，方便對其進(jìn)行回收利用，從而提高廢水的綜合處理效率；對于一些流量大、污染小的污水，盡量不要將其排入到下水道中，以減少城市下水道和污水處理廠的負(fù)擔(dān)，并在自行處理后回收利用；對分類后的污水科學(xué)地選擇處理技術(shù)和工藝，因地制宜地建設(shè)各種污水處理廠，引入污水處理系統(tǒng)和污水處理設(shè)施，以有效提高污水處理效率。在有效降低處理成本的同時(shí)，還可以保證水質(zhì)，最終確保污水處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，強(qiáng)化污水處理效果；對于一些難降解的有毒污水，要在綜合處理后，確保其達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后才可以排放，并通過污水處理廠再一次進(jìn)行生物氧化處理[6]。

5 結(jié)語

總之，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，化工行業(yè)的污水排放量也在不斷地增大，污染物質(zhì)的成分也越來越復(fù)雜，處理要求也在不斷提高，因此，需要人們科學(xué)地分析污水的特點(diǎn)及危害性，并充分把握污染物質(zhì)的成分，采用綜合處理技術(shù)進(jìn)行污水處理。在具體應(yīng)用各種技術(shù)過程中，相關(guān)工作人員需要把握這些技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，聯(lián)合應(yīng)用單個(gè)技術(shù)綜合處理化工污水，并根據(jù)自身的實(shí)際情況選擇經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)、處理效果好、降解能力強(qiáng)的污水處理工藝及方法，從而進(jìn)一步提高污水處理效率。另外，人們還需要選擇一些小型機(jī)械設(shè)備輔助污水處理過程，以提高污水處理的綜合水平。還可以通過分析污染源、改進(jìn)處理工藝，不斷地研發(fā)新技術(shù)、新工藝，進(jìn)一步有效減少化工污水的排放量并提高污水處理效率。