化工行業廢水處理的研究

遼寧省環保集團清源水務有限公司 楊彬

環境保護是影響人類未來生活與發展的重要問題，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境，也會影響人們的身體健康與生活環境。作為化工企業，生產作業期間需要消耗大量的化工原料，并產生一定的化工廢水，嚴格按照國家與生產要求處理化工生產廢水，能夠在不斷擴展自身生產規模的同時，減少對社會與環境的損害與污染。為此，集中解決并處理化工廢水，也能夠在有效提升企業核心競爭力的基礎上，給社會與生態環境帶來一定的保護與支持。另外，環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，減少社會經濟發展的損失，降低自然環境的污染程度。

一、化工生產廢水的特征與處理難點

（一）污染物種類較多

化工生產過程中產生的廢水種類繁多。不同的化工企業、生產方式和化學反應操作過程中產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中，化工生產廢水的污染物類型也較為復雜。當大量的工業廢水、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境，還會不同程度地影響和危害農作物、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廢水，由于缺乏長期處理，不僅會給當地居民和自然環境帶來破壞性災害，而且會影響整個水域及周邊自然環境的生態穩定。

（二）有害物質含量高

化工廢水中有毒或劇毒物質較多，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生很大影響，還會在體內長期積累，從而可能引起中毒，或引發癌癥等癥狀，其危害作用不可小覷。此外，一些有機氯化物、多環芳烴和一些刺激性、腐蝕性物質排放到自然環境中，不僅會嚴重污染當地水源和土壤環境，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，一些產量高、環保意識差的化工企業排放的化工廢水不僅酸堿強度高，而且pH值極不穩定。從長遠來看，不僅會影響自然生態系統的穩定發展，還會腐蝕到周圍建筑物和農作物。

（三）營養化物質較多

化工生產廢水中不僅伴隨著大量的污染物與有害物質，其中的營養化物質也是影響自然環境與生態穩定發展的重要破壞因素，會影響農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化物質排放到自然環境中，不僅會影響農作物的正常生長，也會提升廢水周邊水域的富營養化程度，進而引發赤潮等藻類、微生物大量繁殖的現象。當自然環境中的生態平衡被破壞，將會引發更為嚴重的自然災害與漁業發展危機。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，也會引發水中溶解氧降低等情況，破壞水生生物的生存條件與水環境的生態穩定性。

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的整體發展來看，很多化工企業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，但由于環保效率高和市場需求，價格也較高。從大多數化工企業的整體發展來看，為了滿足政府的要求，更好地開展化工產品的生產，減少化工廢水對生態環境的污染，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。為了實現化工廢水的連續處理，必須連續使用化學試劑。因此，為了保證化工企業在化工產品生產過程中始終能夠滿足環保的要求，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，化工企業在生產化工產品的過程中，會產生大量廢水，廢水水質無法達到排放標準，傳統的化工廢水處理技術無法滿足國家的環保要求，這也就導致經過處理的化工廢水氨氮含量仍然處于較高狀態，若直接將其排放，仍然會對生態環境造成破壞。目前，從我國化工企業的整體發展情況來看，多數化工企業排放的化工廢水中的COD含量都較高，導致后續廢水回收利用作業開展難度更大。除此之外，個別化工企業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量較低。

三、化工生產廢水綠色環保處理技術的應用

（一）物理處理法

1.篩濾法

如果化工廢水經過了混凝處理之后，可以使用篩濾法，借助篩網、紗布或者格柵、柵網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。其中過濾是指經過經水池、濾料層等位置的時候，經過層層篩選，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，在廢水處理系統中，利用初沉池將懸浮有機物除去，無需添加其他物質，不會造成水資源的二次污染，環保性較好。

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，可以很好地實現固液分離效果。其處理對象為將顆粒較小的懸浮固體物質，操作原理為空氣經過廢水的解析后，會產生許多微小、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。處理期間直接根據廢水殘留的化學組成成分進行化學處理，能夠在有效實現廢水處理目的的同時，減少一些毒害物質的產生、揮發和排放。

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期間比較主要的處理方式，該方式也比較適用于轉化廢液中的有毒有機物，配合不同的氧化還原反應，使其轉變成為無毒害或者低毒的物質，進而達成化工廢水環保處理的目的。

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、傳質性能好、裝置結構簡單、能耗低、成本低、經濟效益高等多項優勢。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，致使管內液體的密度差提高，借助密度差驅動力，提升污水管，然后進入填料層。設置的提升管和填料層內部會發生內循環，保證持續性，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，為化工企業的健康發展保駕護航。

（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。活性淤泥實際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，實現對廢水的處理。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，可以很好地實現凈化化工廢水，促進化工企業的可持續性發展，推動保護環境和經濟建設的協調發展。