化工企業(yè)生產(chǎn)廢水的處理和控制方法

李自濤，李志娟，何 鎮(zhèn)

（1.河南省地質(zhì)科學(xué)研究所，河南鄭州 450001；2.河南省地質(zhì)調(diào)查院，河南鄭州 450001）

在環(huán)境保護(hù)需求逐漸增加的社會背景下，高污染化工企業(yè)產(chǎn)生的工業(yè)廢水處理重要性開始凸顯。為了達(dá)到良好的環(huán)境保護(hù)效果，化工企業(yè)需要對工業(yè)生產(chǎn)廢水進(jìn)行控制，并采取有效的處理技術(shù)，避免其污染生態(tài)環(huán)境。通過分析化工企業(yè)出現(xiàn)生產(chǎn)廢水的原因與其主要特征，能夠明確可以采用的處理技術(shù)，有利于后續(xù)的控制方案實(shí)施，具有重要的研究意義。

1 化工企業(yè)生產(chǎn)廢水的出現(xiàn)原因與主要特征

1.1 出現(xiàn)原因

化工企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)與制造的過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)各式各樣的工業(yè)廢水。這些廢水產(chǎn)生的原因較為復(fù)雜，通常分為多種類型。例如，在化工生產(chǎn)材料進(jìn)行開發(fā)與運(yùn)輸?shù)倪^程中，可能會出現(xiàn)泄漏或化學(xué)反應(yīng)問題。在這種情況下，一部分廢水便會進(jìn)入生態(tài)環(huán)境，導(dǎo)致生產(chǎn)廢水污染問題的出現(xiàn)。同時，在化工企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)的過程中，如果反應(yīng)程度不足，也會導(dǎo)致額外的廢水產(chǎn)生[1]。此外，化工企業(yè)的應(yīng)用設(shè)備與送水管道如果出現(xiàn)泄漏問題，同樣會引起生產(chǎn)廢水大量排出，對自然環(huán)境造成威脅。

1.2 主要特征

1.2.1 水質(zhì)條件較為復(fù)雜，處理難度高

生產(chǎn)廢水屬于化工企業(yè)制造過程中的常見產(chǎn)物，由于相關(guān)環(huán)節(jié)需要應(yīng)用大量的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行處理，因此排出的廢水可能會包含較為復(fù)雜的污染物種類。同時，反應(yīng)效率較低的情況下，化學(xué)處理的輔料與溶液也會進(jìn)入廢水內(nèi)部，進(jìn)而導(dǎo)致其處理難度大幅提升，不利于后續(xù)的管控。

1.2.2 BOD與COD值較大

生產(chǎn)廢水包含大量有機(jī)元素，整體BOD與COD數(shù)值較高。常規(guī)情況下，化工企業(yè)生產(chǎn)廢水內(nèi)部可能會出現(xiàn)有機(jī)酸類物質(zhì)、醛類物質(zhì)、環(huán)氧化物等污染較高的內(nèi)容物，這些物質(zhì)在進(jìn)入自然環(huán)境后，會受到氧化反應(yīng)的影響，進(jìn)而出現(xiàn)大量副產(chǎn)物。這些副產(chǎn)物會對自然生物造成嚴(yán)重威脅，不利于后續(xù)的生態(tài)治理。

1.2.3 重金屬污染嚴(yán)重

由于化工企業(yè)制造經(jīng)常需要利用重金屬元素，因此生產(chǎn)廢水內(nèi)部也會出現(xiàn)重金屬超標(biāo)的問題。通常情況下，較為常見的重金屬超標(biāo)類型包括汞元素、鉛元素、鉻元素等。這些元素在生態(tài)環(huán)境中極其罕見，容易對生物體造成嚴(yán)重危害，進(jìn)而對生態(tài)圈造成負(fù)面影響。因此，化工廢水的一大特征便是重金屬元素較多。

2 化工企業(yè)生產(chǎn)廢水的處理技術(shù)

2.1 化學(xué)處理法

在化工企業(yè)生產(chǎn)廢水處理過程中，可以應(yīng)用各式各樣的技術(shù)類型進(jìn)行操作，使其能夠達(dá)到良好的凈化效果，避免對生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重危害。在這些技術(shù)類型中，化學(xué)處理方式屬于較為常見的應(yīng)用技術(shù)之一。這一方法包括混凝法、氧化還原法等，能夠?qū)ιa(chǎn)廢水進(jìn)行深入處理，使內(nèi)部的有毒物質(zhì)能夠快速剝離，達(dá)到改變基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的目標(biāo)，有利于降低廢水毒性級別。同時，化學(xué)處理法還可以通過加入處理藥劑的形式，使廢水內(nèi)部的膠體懸浮顆粒能夠快速沉淀，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)分離處理的目標(biāo)。化工企業(yè)還可以對分離物質(zhì)進(jìn)行回收處理，有效節(jié)約資源成本，實(shí)現(xiàn)良好的應(yīng)用效果。

2.1.1 混凝法

混凝法屬于經(jīng)典化學(xué)廢水處理方式，這一方法能夠降低水質(zhì)的渾濁級別，并快速分離重金屬元素。在處理過程中，需要首先將混凝劑加入目標(biāo)廢水內(nèi)部，使顆粒之間存在的互斥力能夠迅速下降。隨后，膠體顆粒將會逐漸進(jìn)行碰撞反應(yīng)，最終達(dá)到分離效果，實(shí)現(xiàn)良好的凈化目標(biāo)。混凝化學(xué)處理方式適用于預(yù)先處理環(huán)節(jié)，整體去除效率能夠達(dá)到90%以上，具有良好的應(yīng)用價值。

2.1.2 氧化法

氧化處理方式主要針對生產(chǎn)廢水的無機(jī)、有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行操作，其能夠通過氧化與還原反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)快速處理的目標(biāo)。通常情況下，氧化法的應(yīng)用條件較為復(fù)雜，整體實(shí)施難度大，但可以達(dá)到良好的凈化效果。例如，臭氧氧化處理方式能夠有效解決生產(chǎn)廢水內(nèi)部的毒性問題，并降解有機(jī)物污染，使水質(zhì)能夠得到殺菌、除臭的效果，確保其可以排入自然環(huán)境內(nèi)。但是，臭氧凈化的穩(wěn)定性相對較差，對金屬具有一定程度的腐蝕性，同時需要大量的電力資源，因此存在使用局限性。

2.2 物理處理法

物理處理方式屬于成本較低的凈化技術(shù)，其能夠?qū)ιa(chǎn)廢水中的懸浮物質(zhì)進(jìn)行過濾，使整體流程能夠達(dá)到分離污染物、回收相關(guān)物質(zhì)的目標(biāo)。通常情況下，物理處理技術(shù)需要利用重力、壓力等機(jī)械作用達(dá)到處理效果，因此可以針對懸浮物、大顆粒毒性物質(zhì)進(jìn)行操作，具有良好的成本優(yōu)勢。

2.2.1 篩選過濾法

篩選過濾法是物理凈化技術(shù)的典型應(yīng)用之一，其適用于處理經(jīng)過混凝或生物處理環(huán)節(jié)后的廢水。在處理過程中，需要利用紗布、微孔管等對生產(chǎn)廢水進(jìn)行過濾，使其內(nèi)部大顆粒懸浮物能夠被快速攔截。隨后，廢水將通過相關(guān)處理部分，使其能夠得到有效過濾，降低基礎(chǔ)危害性。通常情況下，格柵屬于常用的設(shè)備之一，其可以通過平行柵條對廢水進(jìn)行處理，使體積較小的顆粒、懸浮物能夠被逐漸篩選、沖洗，最終實(shí)現(xiàn)可靠的過濾目標(biāo)。

2.2.2 沉淀處理法

沉淀處理方式屬于物理凈化的重要技術(shù)類型，其需要借助重力作用，將廢水內(nèi)部的污染顆粒進(jìn)行分離，使其能夠與清潔水源實(shí)現(xiàn)分層目標(biāo)。在這種情況下，大于水密度的懸浮物會在重力的作用下快速下沉，小于水密度的顆粒則會上浮。通過這種方式，能夠?qū)ιa(chǎn)廢水進(jìn)行預(yù)處理，使后續(xù)的處理效率可以大幅提升，實(shí)現(xiàn)可靠的凈化目標(biāo)。

2.2.3 氣體懸浮法

氣體懸浮法是較為新穎的物理凈化技術(shù)，其可以應(yīng)用在中段凈化環(huán)節(jié)，如混凝處理后的相關(guān)階段。在應(yīng)用這一技術(shù)進(jìn)行處理的過程中，其可以將體積較小的懸浮顆粒通過氣泡進(jìn)行快速分離，使廢水能夠脫污化，達(dá)到良好的篩選目標(biāo)。通過將空氣注入生產(chǎn)廢水內(nèi)部，可以使其產(chǎn)生大量氣泡，進(jìn)而將疏水污染物分離，實(shí)現(xiàn)可靠的凈化效果。因此，氣體懸浮法主要應(yīng)用在懸浮顆粒過濾的環(huán)節(jié)，針對疏水性污染物具有良好的凈化效率。

2.2.4 吸附處理法

吸附法是較為經(jīng)典的物理凈化技術(shù)之一，其在各行各業(yè)都得到了廣泛應(yīng)用。通常情況下，化工企業(yè)生產(chǎn)廢水具有臭味較大、有機(jī)物含量高、色彩暗淡等多個特征。針對這些問題進(jìn)行處理的過程中，可以應(yīng)用吸附法進(jìn)行操作，其能夠有效吸附生產(chǎn)廢水內(nèi)部的有機(jī)物質(zhì)，并解決臭味較大的問題，有利于提高整體凈化效果。但是，吸附法具有一定程度的局限性，其用量需求較高，整體吸附周期時間短，容易出現(xiàn)再釋放的問題。因此，需要在對應(yīng)的條件下進(jìn)行應(yīng)用，盡可能提高其實(shí)施效果，降低出現(xiàn)不良現(xiàn)象的概率。

2.2.5 膜分離法

這一方式主要利用膜分離產(chǎn)生的內(nèi)部推動力，實(shí)現(xiàn)良好的物理凈化效果。通常情況下，膜分離主要根據(jù)應(yīng)用材料細(xì)分基礎(chǔ)類型，包括反滲透、電滲透、超濾法、液膜等多個應(yīng)用技術(shù)。在凈化過程中，膜分離方式可以利用表面存在的直徑孔隙，對液體進(jìn)行過濾，使小分子無害物質(zhì)能夠快速通過，達(dá)到理想的凈化目標(biāo)。但是，滲透膜具有污染速度快、操作較為復(fù)雜的問題，對凈化處理的要求高。因此，同樣需要重視相關(guān)環(huán)境條件進(jìn)行應(yīng)用，確保其能夠達(dá)到良好的凈化目標(biāo)。

2.3 生物處理法

生物處理方式能夠?qū)U水內(nèi)部的有機(jī)物與毒性物質(zhì)進(jìn)行凈化，這一流程需要通過生物化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行，如微生物新陳代謝等。在相關(guān)化學(xué)反應(yīng)的作用下，生產(chǎn)廢水內(nèi)部的有害物質(zhì)將會被逐漸分解并轉(zhuǎn)化，最終形成無害物質(zhì)，達(dá)到良好的生態(tài)排放目標(biāo)。生物處理法具有操作門檻低、經(jīng)濟(jì)效益強(qiáng)、轉(zhuǎn)化效率較高等優(yōu)勢，屬于新一代的廢水凈化技術(shù)。在生物處理法應(yīng)用過程中，包含各種細(xì)分基礎(chǔ)類型，如好氧生物處理、厭氧生物處理等。好氧生物可以采用活泥或生物膜進(jìn)行操作，整體凈化效率高，能夠中和濃度較低的BOD廢水。厭氧生物處理主要采用厭氧微生物類型進(jìn)行凈化，其能夠使廢水內(nèi)部的污染物質(zhì)逐漸分解，進(jìn)而達(dá)到良好的凈化目標(biāo)。這一處理方式可以用于沉淀型污水、有機(jī)物濃度較高的廢水、生態(tài)廢水的處理，具有良好的應(yīng)用效果。

3 化工企業(yè)生產(chǎn)廢水控制方法分析

3.1 強(qiáng)化源頭管控力度

為了達(dá)到良好的化工企業(yè)生產(chǎn)廢水控制效果，應(yīng)當(dāng)采取可靠的源頭處理措施，解決生產(chǎn)廢水規(guī)模不斷擴(kuò)張的問題。在這一過程中，需要首先采取集中化處理方式，對廢水進(jìn)行引流，使其能夠進(jìn)入處理池，實(shí)現(xiàn)存儲效果。隨后，便可以采用預(yù)處理方案，使廢水能夠得到初步凈化，降低后續(xù)環(huán)節(jié)所需的處理時間。通過集中式源頭處理方式，能夠降低生產(chǎn)廢水的凈化難度，有利于提高經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)良好的源頭控制目標(biāo)。此外，還可以強(qiáng)化生產(chǎn)流程的完善性，選擇毒性相對較低、副產(chǎn)物較少的原料進(jìn)行加工。通過這種方法，可以有效減少生產(chǎn)廢水的基礎(chǔ)規(guī)模，使其能夠在后續(xù)凈化環(huán)節(jié)得到深入處理，實(shí)現(xiàn)理想的控制效果。因此，為了達(dá)到良好的廢水控制目標(biāo)，應(yīng)當(dāng)重視源頭管控，切斷生產(chǎn)廢水的出現(xiàn)原因，降低生態(tài)污染，提高處理效率，為后續(xù)的化工企業(yè)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

3.2 注重節(jié)能環(huán)保宣傳與回收策略

在化工生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行廢水管控的過程中，還可以通過加強(qiáng)節(jié)能環(huán)保處理與后續(xù)處理環(huán)節(jié)的方式，達(dá)到理想的排放控制效果。為了達(dá)到這一目標(biāo)，化工企業(yè)管理層需要加強(qiáng)對生態(tài)保護(hù)的宣傳，使內(nèi)部人員能夠明確廢水管控的重要性。同時，還可以采用相關(guān)策略，對廢水進(jìn)行控制。如提高化工生產(chǎn)副產(chǎn)品的利用率、對廢水處理的重金屬元素進(jìn)行回收等。利用這些方法，可以有效降低廢水的危害級別，使其管控效果得到顯著提升。

3.3 加強(qiáng)人才隊(duì)伍建設(shè)

為了實(shí)現(xiàn)良好的生產(chǎn)廢水控制效果，化工企業(yè)需要加強(qiáng)對人才隊(duì)伍的建設(shè)與培養(yǎng)工作，使相關(guān)流程的操作人員能夠豐富自身知識儲備，有效應(yīng)用各種凈化技術(shù)，降低出現(xiàn)違規(guī)操作的概率。同時，還可以邀請社會專家進(jìn)行講解，并對員工進(jìn)行廢水處理考核，有效提高內(nèi)部管控效果，達(dá)到理想的廢水控制目標(biāo)。

3.4 革新凈化技術(shù)

在廢水處理過程中，達(dá)到良好控制效果的關(guān)鍵便是技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量。因此，為了實(shí)現(xiàn)最佳管控目標(biāo)，應(yīng)當(dāng)革新廢水處理技術(shù)，使相關(guān)工作的難度能夠進(jìn)一步降低，提高整體凈化效率。采用合適的技術(shù)還可以提高資源利用率，能夠降低生態(tài)環(huán)境受到的污染，具有重要的廢水控制意義。

4 結(jié)束語

在化工企業(yè)進(jìn)行制造的過程中，經(jīng)常會產(chǎn)生大量的生產(chǎn)廢水。這些廢水的構(gòu)成類型較為復(fù)雜，對生態(tài)環(huán)境的危害較高，因此需要采用可靠的凈化技術(shù)進(jìn)行處理，使其能夠達(dá)到無害化目標(biāo)。因此，需要結(jié)合相關(guān)技術(shù)與控制措施，對生產(chǎn)廢水進(jìn)行管理，確保其能夠得到有效凈化，降低對環(huán)境的污染，為化工企業(yè)創(chuàng)設(shè)有利的發(fā)展條件。