化工生產(chǎn)廢水治理措施研究

（新疆輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院 新疆 830021）

按照調(diào)查報(bào)告顯示，我國(guó)污水排放總量中，化工行業(yè)污水排放量，占據(jù)總排放量的20%。工業(yè)廢水排放至環(huán)境中，將會(huì)嚴(yán)重危害生態(tài)環(huán)境，還會(huì)造成水污染。化工企業(yè)應(yīng)當(dāng)全面落實(shí)環(huán)境保護(hù)理念，科學(xué)處理和治理化工過程生產(chǎn)的廢水。

1.化工生產(chǎn)廢水的特點(diǎn)

第一，排放量大。化工生產(chǎn)對(duì)水資源的依賴非常強(qiáng)，在生產(chǎn)期間需要大量水溶劑、循環(huán)冷卻劑、吸收劑，從而導(dǎo)致廢水排放量非常大。第二，污染物種類多。廢水排放期間，內(nèi)部含有大量生產(chǎn)原材料、副產(chǎn)物等，會(huì)加劇污水成分復(fù)雜度，還會(huì)增加種類。第三，污染物毒性大，生物降解難。在化工生產(chǎn)中，毒害物質(zhì)排放中，多數(shù)為鹵毒化合物、分散劑、硝基化合物等。盡管化合物比重小，然而毒性非常大，會(huì)加大污水排放的毒性。第四，化工廢水水量、水質(zhì)，按照不同原料路線、生產(chǎn)規(guī)模、工藝方法，會(huì)產(chǎn)生較大差異。

2.化工廢水的常見處理工藝

(1)物理法

物理處理方法包含破乳、氣浮、過濾與離心分離等。過濾方法主要是利用孔粒狀濾料層，截留水中雜質(zhì)，以此減少水體內(nèi)的懸浮物。氣浮法主要是將空氣注入到水中，確保水中產(chǎn)生大量氣泡，粘附在雜質(zhì)顆粒上，以此形成小于水體積的浮體。在浮力作用下，可以上浮到水面，從而實(shí)現(xiàn)固液分離。破乳處理技術(shù)主要針對(duì)含油廢水，對(duì)液滴界面的穩(wěn)定乳化層進(jìn)行破壞，確保水油分離。上述污水處理技術(shù)都比較簡(jiǎn)單，且不會(huì)改變水的物理性質(zhì)，只可以去除溶水性低的懸浮物，所以應(yīng)用局限性大。

(2)化學(xué)法

化學(xué)處理方法是利用化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)分離，將廢水中呈膠體狀態(tài)、溶解這套的污染物質(zhì)去除，同時(shí)轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)廢水處理方法，有效作用于廢水深度處理中。常用化學(xué)處理方法包括氧化還原法、化學(xué)沉淀法、混凝法等。對(duì)于混凝法來說，屬于廢水處理的常用方法，針對(duì)膠體微粒、細(xì)小懸浮物，無法通過自然沉淀進(jìn)行處理，此時(shí)可以應(yīng)用混凝法，實(shí)現(xiàn)脫色、除油效果。混凝法便于操作，能夠有效作用于煤炭、化工。造紙等廢水預(yù)處理及中間處理中，優(yōu)勢(shì)在于設(shè)備構(gòu)造簡(jiǎn)單，操作控制難度小，可以獲得顯著的處理效果。但是運(yùn)行費(fèi)用與成本高，會(huì)增加沉渣量與脫水難度。對(duì)于中和法來說，通過酸堿作用生產(chǎn)水和鹽，將其作為酸堿度調(diào)整。酸堿度廢水中和方法，主要包括以下幾點(diǎn)：首先，酸堿中和法：此種方法可以實(shí)現(xiàn)以廢治廢效果，簡(jiǎn)便性與經(jīng)濟(jì)性高；其次，投藥中和法：此種方法可處理不同性質(zhì)、不同濃度的酸堿廢水；再者，過濾中和法：能夠優(yōu)化調(diào)整廢水酸堿度。對(duì)于化學(xué)沉淀法，主要是將化學(xué)藥劑投入到工業(yè)廢水中，確保化學(xué)藥物和廢水溶解物質(zhì)充分反應(yīng)，從而生成難溶解物質(zhì)，促進(jìn)物質(zhì)沉淀。此種技術(shù)應(yīng)用多應(yīng)用于含金屬離子廢水處理中。對(duì)于氧化還原法來說，可以利用藥劑和污染物氧化還原反應(yīng)，將污水中的污染物，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榈投疚镔|(zhì)。廢水處理中，空氣、氮?dú)狻⒊粞酢⒏咤i酸鉀屬于常用氧化劑。藥劑還原法很少應(yīng)用到廢水處理中，常用還原劑包含氯化亞鐵、硼氫化鈉、亞硫酸鹽中。此外，應(yīng)用高能量脈沖發(fā)生器、電子發(fā)射器，可以形成電子束，從而與水分子產(chǎn)生碰撞，促使有機(jī)物質(zhì)氧化降解。

(3)生物法

此種廢水處理方法，主要采用微生物代謝作用，將廢水有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無機(jī)物過程，通過微生物生命活動(dòng)，對(duì)污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)化，從而降低毒害性。此種方法能夠按照不同微生物種類，劃分為厭氧生物處理、好氧生物處理。在化工行業(yè)發(fā)展過程中，廢水成分物日益復(fù)雜，從而含有大量難降解有機(jī)物質(zhì)和毒害物質(zhì)。單一物理法、化學(xué)法處理效果不佳時(shí)，可以應(yīng)用微生物處理法。通過微生物新陳代謝，可以獲得廢水養(yǎng)分，高度凈化廢水有機(jī)污染物。生物法處理廢水時(shí)，運(yùn)作成本較低，且操作便捷性高。在污水處理系統(tǒng)中，二級(jí)處理為主體方式。然而微生物對(duì)于pH值、溫度、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的要求較高，此種方法不適應(yīng)化工污染水質(zhì)變化，具備較強(qiáng)毒性，相應(yīng)增加降解難度。采用生物處理法時(shí)，污水達(dá)標(biāo)難度非常大，所以生物物理結(jié)合法、化學(xué)生物結(jié)合法，將會(huì)成為化工污水處理趨勢(shì)。

(4)物化法

物化處理方法涉及到電滲析法、離子交換法、吸附法等。其中，吸附法通過多孔介質(zhì)媒樹脂、活性炭物質(zhì)，吸附污水內(nèi)的非極性有機(jī)物質(zhì)，此種方法的操作簡(jiǎn)便，既可以處理非極性有機(jī)物質(zhì)，還可以對(duì)吸附質(zhì)進(jìn)行深化處理。吸附處理只是污染物的物理遷移，并非真正降解處理。離子交換法，通過離子交換樹脂，利用交換反應(yīng)交換出陰離子和陽離子。但是，離子交換樹脂具備再生性，造價(jià)成本高。膜分離技術(shù)可以劃分為超濾技術(shù)、反滲透技術(shù)。應(yīng)用膜分離技術(shù)時(shí)，可以有效去除有機(jī)污染物，處理流程簡(jiǎn)單，便于操作與控制，能夠有效作用于廢水深化處理中。然而膜處理技術(shù)存在污染問題，對(duì)技術(shù)推廣的影響較大。

(5)微電解技術(shù)

在高傳導(dǎo)性的廢水中，促進(jìn)電極單位差的金屬、非金屬接觸，可以形成原電池效應(yīng)，該處理工藝為電解、鐵屑過濾法。微電解技術(shù)可以應(yīng)用到高濃度鹽、有機(jī)物廢水預(yù)處理中，通過微電解接觸氧化法，對(duì)混合型化工廢水進(jìn)行處理，確保處理的化學(xué)需氧量去除率，同時(shí)可以去除氨氮和鉛。微電解技術(shù)可以高效應(yīng)用固體廢棄物，遵循以廢治廢理念。

(6)MBR技術(shù)

在應(yīng)用MBR處理技術(shù)時(shí)，主要應(yīng)用膜生物反應(yīng)器，結(jié)合膜分離技術(shù)與生物處理技術(shù)，可以轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)二沉池處理工藝，固液分離效果顯著，可以形成中水。在化工廢水中應(yīng)用MBR處理工藝，操作簡(jiǎn)便性高，占地面積小，且出水水質(zhì)良好，無需進(jìn)行三級(jí)處理。工藝簡(jiǎn)單，便于操作，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行與管理。

(7)光催化氧化技術(shù)

光催化氧化技術(shù)，主要通過光激發(fā)氧化，結(jié)合光輻射和氧化劑，以紫外光為所用光線，能夠?qū)U水中的多氯聯(lián)苯、氯化碳、三氯甲烷等難降解物質(zhì)進(jìn)行處理。此外，在紫外光體系中，紫外光可以和鐵離子實(shí)現(xiàn)協(xié)同效果，以此確保氫氧化物分解產(chǎn)生羥基自由基，以此加快反應(yīng)速率，還能夠去除有機(jī)物。在空穴周邊的氫氧化物，可以被氧化分解為氧氣和氫氣。光催化氧化還原的催化劑為n型半導(dǎo)體，比如二氧化鋅、氧化鐵、一氧化鋅等。

3.化工生產(chǎn)廢水全過程治理措施

(1)基于源頭控制

第一，企業(yè)集中化處理廢水。在進(jìn)入集中園區(qū)后，化工廢水應(yīng)當(dāng)經(jīng)過預(yù)處理。在接收到管理要求后，可以集中治理園區(qū)污水。集中處理便于環(huán)境保護(hù)部門處理化工廢水。第二，應(yīng)用清潔生產(chǎn)措施，能夠降低水資源浪費(fèi)、選擇無毒害原料，代替高毒素原料。優(yōu)先選擇周期短、效率高的生產(chǎn)工藝，采用先進(jìn)的設(shè)備機(jī)械，全面提升生產(chǎn)效率、原料生產(chǎn)率。此外，重復(fù)利用和回收原料，可以降低廢水中的污染物濃度。此外，注重加強(qiáng)企業(yè)員工的管理意識(shí)及環(huán)保意識(shí)，分流處理化工廢水，以此提升廢水綜合治理效果，降低末端治理成本。

(2)末端治理措施

當(dāng)化工廢水的污染物單一時(shí)，可以應(yīng)用混合型萃取劑，降低廢水中的單一廢物濃度。針對(duì)生化處理的廢水，比如化妝品廢水。化妝品內(nèi)含有大量油脂及活性物質(zhì)，含水量較低，但是化學(xué)需氧量較高。化妝品可以采用水解酸化、曝氣生物濾池、接觸氧化等方式，高效治理和處理化妝品廢水，全面降低廢水中的化妝品濃度。通過此種處理方法，可以將廢水化學(xué)需氧量濃度降低至75mg/L。當(dāng)廢水中的乙醛含量較多時(shí)，由于具備良好的生化性效果，能夠提升工程運(yùn)行效果。所以，針對(duì)此種污染物，可以應(yīng)用直接生化法處理。

針對(duì)含毒素污染物、高濃度化學(xué)需氧量的廢水，由于生化性能較差。比如醫(yī)藥中間體、硝苯基、苯胺等廢水。針對(duì)醫(yī)藥中間體產(chǎn)生廢水，可以選擇鐵原子、碳原子的原電池原理，有效去除廢水中的有機(jī)物質(zhì)、苯類污染物。以次氯酸作為氧化劑，以重金屬作為催化劑。利用此種方式處理，能夠明顯提升廢水生化性能。利用生化處理方法，可以確保廢水處理效果達(dá)標(biāo)。當(dāng)化工廢水中的硝基苯、苯甲酸含量較高時(shí)，可以利用鐵碳微電解方式實(shí)施預(yù)處理，以此去除廢水中的有機(jī)物。針對(duì)高色度、高濃度的特征污染物，可生化性效果差。染料屬于該類廢水，色度可以達(dá)到20%，主要含有氯化鈉、苯類物質(zhì)等。苯類物質(zhì)的毒性比較輕，所以廢水處理的生化性弱，可以結(jié)合氣浮、鐵床、活性炭、混凝等處理方式，以此確保廢水處理的高效性。

(3)廢水資源化治理

廢水治理與處理，不僅要滿足國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，還應(yīng)當(dāng)針對(duì)不同廢水，選用具備可操作性、經(jīng)濟(jì)性的治理措施，以此實(shí)現(xiàn)資源化處理。在治理和回收廢水時(shí)，多數(shù)學(xué)者針對(duì)甘氨酸產(chǎn)品生產(chǎn)的污染物進(jìn)行探究，按照甘氨酸企業(yè)廢水特點(diǎn)，高氯化銨、低甘氨酸，選擇真空降膜處理方式，在回收系統(tǒng)內(nèi)回收大量氯化銨，將回收氯化銨應(yīng)用到冷凝水凈化處理中。通過此種處理方式，可以降低工業(yè)廢水的環(huán)境污染，經(jīng)濟(jì)效益非常高。所以，科學(xué)治理化工廢水，實(shí)現(xiàn)資源化處理，可以減少廢水排放量，是廢水治理的重要方向，并且能夠?yàn)槠髽I(yè)提供參考依據(jù)。

4.結(jié)束語

綜上所述，在治理化工生產(chǎn)廢水時(shí)，需要采用源頭處理措施，高效控制化工廢水，以此降低企業(yè)廢水排放量，還可以幫助環(huán)境保護(hù)部門治理。化工廢水中的有機(jī)物濃度、物質(zhì)含量均不同，所以必須按照廢水特征，采用相應(yīng)的治理措施。針對(duì)化工廢水，實(shí)施資源化處理與回收，不僅能夠提升廢水回收效率，還能夠增加化工廠的經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)用價(jià)值較高。