環(huán)保理念下的化工廢水研究

摘要：隨著人們環(huán)保理念的逐漸加深，廢水處理受到了越來越多的關(guān)注。在化工生產(chǎn)過程中會(huì)不斷產(chǎn)生有毒、有害的廢水，如果將它們直接排放入河流或湖泊中，會(huì)導(dǎo)致水環(huán)境受到污染，破壞生態(tài)環(huán)境，因此如何有效地進(jìn)行廢水處理顯得尤為重要。本文立足于環(huán)保理念廣泛普及的背景，在充分了解化工廢水來源和特征的基礎(chǔ)上，明確了化工廢水處理的價(jià)值，最后著重對(duì)一些常見的化工廢水處理技術(shù)及方法進(jìn)行了討論，旨在有效保障化工廢水處理質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：環(huán)保理念；化工廢水；廢水處理；處理技術(shù)

作為現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)行業(yè)之一，化工行業(yè)對(duì)于現(xiàn)代生活越來越重要［1］。在化工生產(chǎn)過程中會(huì)源源不斷地產(chǎn)生大量的工業(yè)廢水，其中包含有大量的有毒有害物質(zhì)，它們不僅很難進(jìn)行降解處理，整體處理難度也非常大。隨著環(huán)保理念普及，為了有效地遏制廢水對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境帶來的負(fù)面影響，需要對(duì)整個(gè)化工生產(chǎn)過程中污水處理技術(shù)與工藝進(jìn)行不斷的優(yōu)化。

1化工廢水的來源和特征

1.1化工廢水的來源

化工廢水是指化工生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的廢水，如在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水，運(yùn)行裝置或者生產(chǎn)場(chǎng)所進(jìn)行設(shè)備清洗所形成的廢水，冷卻設(shè)備或者雨水沖刷形成的廢水等［3］?；て髽I(yè)在保存、運(yùn)輸過程中所使用的化工原料，或進(jìn)行生產(chǎn)制造、存儲(chǔ)等階段都有可能會(huì)生成廢水。因此，化工廢水的來源較為廣泛，并且具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜，種類繁多，難降解等特征。如果不采取專業(yè)的廢水處理技術(shù)與工藝，那么很容易對(duì)水環(huán)境造成嚴(yán)重污染。根據(jù)其成分，化工廢水主要可以劃分成有機(jī)廢水與無機(jī)廢水兩大類，兩種廢水的組成存在較大差異，相應(yīng)的處理工藝也不同。如果廢水不進(jìn)行及時(shí)有效的處理，會(huì)對(duì)空氣、土壤與水環(huán)境造成嚴(yán)重不良影響。

1.2化工廢水的特征

化工廢水的種類繁多，但其主要具有以下幾個(gè)特征：一是具有高COD含量［2］。一旦這類廢水排入到河流、湖泊等水體環(huán)境中，那么將會(huì)大量地消耗水體中的溶解氧量，對(duì)水體環(huán)境造成嚴(yán)重破壞；二是具有高含鹽量。如果較高含鹽量的化工廢水排入到水體環(huán)境中，那么會(huì)對(duì)水體中微生物的生活或生存產(chǎn)生限制作用，從而增加了其本身處理難度；三是本身具有不穩(wěn)定性酸堿度特征。化工廢水有時(shí)候會(huì)呈現(xiàn)為強(qiáng)酸性，有時(shí)候也會(huì)呈現(xiàn)為強(qiáng)堿性，如果在處理化工廢水沒有達(dá)到排污標(biāo)準(zhǔn)就進(jìn)行排放，那么會(huì)直接危害周邊農(nóng)作物、微生物以及房屋建筑等；四是具有毒性。化工廢水一般都包含有DDT、芳香胺、氰化物與苯酚等化學(xué)物質(zhì)，它們自身具有較為突出的致癌、致畸等方面的作用。因此，對(duì)于化工廢水必須經(jīng)過有效的處理，達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)后方可排放，切不可隨意排放到外部環(huán)境中［4］。

2化工廢水處理的價(jià)值

2.1貫徹落實(shí)環(huán)保理念的必然要求

在國(guó)家的可持續(xù)綠色發(fā)展戰(zhàn)略條件下，構(gòu)建人與自然和諧發(fā)展的生態(tài)系統(tǒng)，貫徹落實(shí)環(huán)保理念是各類化工企業(yè)的必然選擇。通常化工企業(yè)生產(chǎn)過程中使用了大量不同類型的具有毒性的化學(xué)試劑而伴有非常強(qiáng)的毒性或者強(qiáng)酸性、強(qiáng)堿性等特性，這會(huì)對(duì)各種水生生物以及農(nóng)作物的健康生長(zhǎng)帶來不利影響。與此同時(shí)，化工廢水對(duì)生態(tài)環(huán)境的危害本身是持續(xù)不間斷的。如果不進(jìn)行及時(shí)妥善有效的處理，那么會(huì)嚴(yán)重危害生態(tài)環(huán)境。因此化工廢水處理是貫徹環(huán)保理念的必然要求。

2.2化工企業(yè)走高質(zhì)量發(fā)展的保障

當(dāng)下正處于以高質(zhì)量穩(wěn)定快速發(fā)展為主題的全新時(shí)代，各個(gè)行業(yè)企業(yè)都面臨著高質(zhì)量發(fā)展轉(zhuǎn)型需求與要求。化工企業(yè)在新時(shí)代發(fā)展中同樣也面臨著高質(zhì)量發(fā)展新要求，具體要求就是要符合國(guó)家高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略，緊跟可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略等國(guó)家重大發(fā)展戰(zhàn)略的腳步，持續(xù)推進(jìn)自身業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)模式等的全面優(yōu)化及升級(jí)，真正促進(jìn)化工企業(yè)的發(fā)展。由于化工企業(yè)生產(chǎn)過程中會(huì)生成大量有害的廢水，如果它們不能得到及時(shí)有效的處理，就會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，這顯然不符合當(dāng)前化工企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的新要求。從這個(gè)角度來講，為了保障化工企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，就需要妥善處理化工企業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水。

3化工廢水的常見處理技術(shù)

3.1化學(xué)處理技術(shù)

化學(xué)處理技術(shù)是處理化工廢水中最為常用的一種處理技術(shù)，其主要作用機(jī)理是基于某些溶解在廢水中的毒性物質(zhì)在不同的溶劑中的溶解度不同從而達(dá)到分離目的，或通過在廢水中加入特定的化學(xué)藥劑來改變廢水中具有毒性的物質(zhì)結(jié)構(gòu)，來降低其對(duì)生態(tài)環(huán)境的毒性。例如在懸浮顆粒劑膠體到固體沉淀轉(zhuǎn)換作用完成后，可以對(duì)污染物進(jìn)行有效的分離以及實(shí)現(xiàn)再利用；在對(duì)含酚濃度比較低的廢水處理中，可以應(yīng)用氧化還原法、混凝法等處理技術(shù)對(duì)廢水中的有害重金屬以及高分子有機(jī)物進(jìn)行去除。對(duì)化學(xué)處理技術(shù)而言，常見的主要包括如下幾種：

3.1.1混凝法

該處理技術(shù)可以對(duì)廢水本身渾濁狀況進(jìn)行改善，并消除其中的重金屬離子，具體應(yīng)用中需要在化工廢水中相應(yīng)地加入專門的混凝劑來降低膠體顆粒彼此之間互斥力（因?yàn)樗鼈冊(cè)诒舜伺鲎埠髸?huì)相應(yīng)地出現(xiàn)聚沉變化而構(gòu)成同水分離的混凝體）這樣就能夠起到凈化廢水的作用。該廢水處理技術(shù)還可以應(yīng)用于廢水的預(yù)處理，廢水去污效率一般超過90%。

3.1.2氧化法

該廢水處理技術(shù)主要適應(yīng)于對(duì)有機(jī)物與無機(jī)物進(jìn)行處理，尤其是包含共價(jià)鍵的有機(jī)物在該處理方法過程中會(huì)涉及到非常復(fù)雜的氧化還原反應(yīng)過程，通過改變部分電子云密度來起到消除廢水毒性的作用。該種處理技術(shù)一般主要涉及到如下幾種：一是臭氧氧化法，主要基于臭氧的強(qiáng)氧化性，來處理那些難降解的有機(jī)物或者伴有毒性的污染物，兼有降低渾濁度、除臭、脫色以及殺菌等作用，實(shí)際操作便捷。但是該處理法中所用的臭氧本身伴有較強(qiáng)腐蝕性與氧化性，并且其穩(wěn)定性不高，所以需要現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行配置，這會(huì)極大增加廢水處理成本；二是濕化氧化法，該法的廢水處理效率高與氧化速度快，尤其是對(duì)那些難降解或高毒性有機(jī)物進(jìn)行處理有很好的效果，一般需要在高壓條件下的液相中對(duì)懸浮有機(jī)物進(jìn)行氧化處理，該處理技術(shù)本身成本更低，比臭氧氧化所需的時(shí)間短。

3.1.3微電解法

微電解法（內(nèi)電解法）主要是借助微電流來促進(jìn)廢水中包含的有害物質(zhì)開展化學(xué)反應(yīng)，借此來對(duì)廢水中有害物質(zhì)與有機(jī)物進(jìn)行有效處理。常用的微電解法處理技術(shù)有鐵碳法與鐵銅法等。該種廢水處理方法在廢水處理方面應(yīng)用效果比較理想，也可以增強(qiáng)廢水的可生化性，極大降低了廢水的色度、COD值與重金屬含量等。在對(duì)化工廢水進(jìn)行處理期間，一般可以結(jié)合化工廢水的基本特性來靈活應(yīng)用微電解技術(shù)。

3.2物理處理技術(shù)

在對(duì)廢水中的難溶懸浮物進(jìn)行處理時(shí)，物理處理技術(shù)的應(yīng)用也較多，不會(huì)對(duì)廢水中污染物性質(zhì)進(jìn)行改變，只是基于機(jī)械力、阻力或者重力等物理作用來分離與回收相應(yīng)污染物。物理處理技術(shù)一般主要適用于對(duì)那些廢水中難以降解的毒性物質(zhì)及懸浮物等的處理，主要應(yīng)用于預(yù)處理廢水環(huán)節(jié)中。物理處理技術(shù)在廢水中難降解有機(jī)物和懸浮顆粒清除，操作步驟、處理成本等方面優(yōu)勢(shì)比較突出。在物理處理技術(shù)方面，常見的主要包括如下幾種：

3.2.1篩選法

該方法主要適用于經(jīng)過生物處理或者混凝處理之后的廢水，可以借助微孔管、紗布、篩網(wǎng)以及柵網(wǎng)和格柵等相關(guān)設(shè)備來對(duì)廢水中較大的膠粒物與懸浮物等進(jìn)行攔截，這樣可以規(guī)避閥門、泵等設(shè)備被堵塞的情況。篩濾一般主要包括過濾（經(jīng)水池、濾料層以及承托層等之后，廢水會(huì)在逐層篩選中過濾掉其中的微小膠體物質(zhì)或懸浮物）與反沖洗（濾料層當(dāng)中所包含的沉積物會(huì)在相反水流作用下被沖入到排水槽之中）兩個(gè)階段。

3.2.2沉淀法

這種方法基于重力場(chǎng)應(yīng)用，可以依據(jù)廢水當(dāng)中水的密度和懸浮顆粒密度的差異來進(jìn)行固液分離，懸浮物密度如果比水密度更大，那么則下沉堆積，反之則上浮堆積。該種處理技術(shù)一般主要用于廢水的預(yù)處理階段，如經(jīng)由初沉池之后可以對(duì)廢水中懸浮有機(jī)物進(jìn)行去除。

3.2.3氣浮法

該法處理技術(shù)一般主要應(yīng)用于中間廢水處理階段（混凝處理之后），主要處理小直徑懸浮固體顆粒。在廢水中通入空氣來析出微小分散氣泡，在它們作用下可以使得氣泡上附著具有疏水性的細(xì)微懸浮污染物和石化油等，經(jīng)克服阻力與重力作用后形成氣浮，一旦廢水表面生成大量氣泡，那么這時(shí)候?qū)嶋H上就意味著固液分離完畢。該種處理技術(shù)一般主要適用于有疏水性特性的懸浮顆粒的去除中，必要的時(shí)候可以摻加表面活性劑或混凝劑等來保障氣浮效果。

3.2.4吸附法

該法具有非常強(qiáng)的有機(jī)物溶解能力、脫色能力與除臭能力等，但是會(huì)涉及到較大的吸附劑使用量，整體吸附處理周期相對(duì)較短。大部分廢水中的懸浮雜物在處理過程中可以應(yīng)用樹脂、硅藻土或活性炭等大比表面積和多孔親油的固體構(gòu)成吸附劑，保證整體懸浮雜物吸附處理效果。經(jīng)由吸附處理之后，吸附物要借助加熱吹氣等方法開展富集處理，并且可以聯(lián)合COD去除法、脫色等其他一些廢水處理方法進(jìn)行廢水聯(lián)合處理。

3.2.5膜分離法

基于膜分離產(chǎn)生推動(dòng)力的不同，可以將該處理法劃分成液膜技術(shù)、超濾法、反滲析、電滲析以及自然滲析5種技術(shù)。根據(jù)應(yīng)用膜種類的不同，主要包括無機(jī)膜與有機(jī)膜兩種不同的處理法。這種處理方法主要是充分運(yùn)用孔徑各不相同的薄膜材料來有選擇地過濾掉一些大分子雜質(zhì)，小分子物質(zhì)穿透膜以達(dá)到凈化廢水的目的。該種廢水處理本身涉及到簡(jiǎn)單的處理設(shè)備，整體操作便捷、高效，整體廢水處理效率比較高，但是處理中所用滲透膜易污染，操作步驟復(fù)雜，所以需要定期開展消毒與殺菌處理。

3.2.6超聲處理法

化工廢水中通常包含有酚類物質(zhì)、農(nóng)藥等一定含量的難降解物質(zhì)。在環(huán)保理念下，超聲波處理法的應(yīng)用具有非常好的處理效果。在應(yīng)用超聲處理法期間，一般可以將超聲頻率維持在15～1 000 kHz，然后對(duì)處理的廢水進(jìn)行輻射處理來使其產(chǎn)生振動(dòng)作用和空化作用，在氣泡周邊部位處構(gòu)成高溫、沖擊波等，這樣就可以在高壓環(huán)境下使得化工廢水中包含的各種有機(jī)物的化學(xué)鍵出現(xiàn)斷裂而實(shí)現(xiàn)有機(jī)物降解目標(biāo)。在超聲波處理技術(shù)應(yīng)用下，可以根據(jù)廢水水質(zhì)的具體特性及實(shí)際情況對(duì)超聲頻率進(jìn)行合理控制，力求可以保證整體廢水處理效果。該種廢水處理技術(shù)可以協(xié)同其他廢水處理技術(shù)來全面提高廢水處理效果。

3.3生物處理技術(shù)

生物處理技術(shù)主要是充分利用微生物生存階段的酶催化等新陳代謝作用來對(duì)廢水中的毒性物質(zhì)或難降解有機(jī)物進(jìn)行分解轉(zhuǎn)化，直至它們成為無毒害物質(zhì)為止，這樣就可以起到廢水凈化作用。該種廢水處理方法具有非常好的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性，廢水處理操作便捷，效率高，一般主要適用于廢水的大規(guī)模處理中。但是如果廢水中包含有油，那么會(huì)對(duì)該處理法的應(yīng)用產(chǎn)生限制作用。對(duì)該處理法應(yīng)用而言，常用的主要包括如下兩種：

3.3.1好氧生物處理技術(shù)

該技術(shù)主要適用于對(duì)小容積構(gòu)筑物的處理，整體處理效率比較高，期間會(huì)散發(fā)比較少的臭氣，如生物膜法與活性廢泥法等都是常用處理法，如可以應(yīng)用于濃度不足500 mg/L或者中低濃度的BOD有機(jī)廢水處理中，在氧氣充足條件下利用好氧微生物來對(duì)廢水中毒性物質(zhì)或難降解有機(jī)物進(jìn)行分解。

3.3.2厭氧生物處理技術(shù)

這種方法在無氧條件下，充分發(fā)揮厭氧微生物的新陳代謝作用來分解凈化廢水中的有毒物質(zhì)或難降解有機(jī)物，一般主要適用于對(duì)廢水中的糞便、植物和動(dòng)物殘骸、有機(jī)廢水（高濃度）和沉淀污泥等進(jìn)行有效處理，但是該種處理技術(shù)本身處理的水質(zhì)一般無法達(dá)到排污標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)它們的應(yīng)用范圍產(chǎn)生了限制。如藻類—細(xì)菌聯(lián)合處理技術(shù)是一種有效的對(duì)廢水中污染物進(jìn)行處理的技術(shù)，它充分應(yīng)用了兼性菌與厭氧菌對(duì)廢水中包含的污染物進(jìn)行分解。該種廢水處理技術(shù)可以構(gòu)成藻類—細(xì)菌絮凝體，不需要額外添加絮凝劑，同時(shí)會(huì)生成動(dòng)物飼料、生物肥料與生物燃料等增值生物產(chǎn)品，是一種非常有效的廢水處理方法。

4化工廢水的處理對(duì)策

4.1重視化工廢水處理工作

作為化工生產(chǎn)的核心目標(biāo)之一，環(huán)保與節(jié)能關(guān)系著化工企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展目標(biāo)能否順利實(shí)現(xiàn)，具體就是要對(duì)廢水排放量進(jìn)行減少的同時(shí)，提高化工生產(chǎn)資源利用率。這就需要化工企業(yè)高度重視化工廢水處理工作，并切實(shí)按照國(guó)家有關(guān)規(guī)定將廢水處理工作做到位。如針對(duì)化工生產(chǎn)中所生成的副產(chǎn)品要進(jìn)行重復(fù)利用，提高資源利用率；如基于鐵的微電解處理工藝處理化學(xué)廢水時(shí)，可以將化工生產(chǎn)的副產(chǎn)品廢酸進(jìn)行再次利用。

4.2合理應(yīng)用廢水處理技術(shù)

在環(huán)保理念下，化工企業(yè)需要高度重視環(huán)保理念在整個(gè)化工生產(chǎn)過程中的應(yīng)用，除了要在思想上給予足夠重視外，還要結(jié)合廢水處理的需求來選擇合適的廢水處理技術(shù)與工藝來保障廢水處理的質(zhì)量，必要的時(shí)候可以聯(lián)合應(yīng)用多種廢水處理工藝與方法，保障化工廢水處理質(zhì)量與效率的同時(shí)，提高化工生產(chǎn)資源利用率，同時(shí)有效控制化工廢水對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)面影響，真正促使化工生產(chǎn)走上高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展之路。

現(xiàn)階段化工廢水處理中常用的廢水處理技術(shù)種類比較多，如生物處理技術(shù)、化工處理技術(shù)與物理處理技術(shù)等。在處理化工廢水時(shí)，需要結(jié)合化工廢水中的污染物特性及實(shí)際情況等來靈活選擇恰當(dāng)?shù)奶幚砑夹g(shù)［5］。

總之，廢水處理是環(huán)保理念下化工生產(chǎn)質(zhì)量提升的重要保障。在化工廢水處理過程中，可以結(jié)合廢水的污染物構(gòu)成情況以及處理規(guī)模等實(shí)際情況，靈活選擇物理處理技術(shù)、化學(xué)處理技術(shù)與生物處理技術(shù)等，必要時(shí)候可以聯(lián)合應(yīng)用多種廢水處理技術(shù)，力求全面提升化工廢水處理質(zhì)量及效率。

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