化工企業廢水處理現狀及處理工藝研究

楊秋菊

（中信國安化工有限公司，山東 荷澤 274500）

引言

隨著化工企業的發展，其產品種類越來越多，但同時其生產過程也產生了大量廢水，對生態環境造成了一定的污染，也影響了人們的身體健康。因此，為了解決化工廢水產生的影響，化工企業必須要重視對廢水的處理，并要結合現狀，不斷地研究和創新化工企業廢水處理工藝，從而實現零排放的目標，避免給生態環境造成嚴重影響。

1 化工廢水分析

通過對化工廢水相關內容的了解，可以有針對性地對其進行處理，以確保化工企業廢水處理的效果，促使廢水達到排放標準后進行排放，進而實現良好的社會效益和經濟效益[1]。

1.1 概述

通常純凈水在使用后，其原有的物理性質和化學性質會發生變化，而且其中還會含有不同種類的雜質，因而形成了廢水。然而，化工廢水主要是化工企業在生產過程中排出的生產工藝廢水、冷卻水、廢氣洗滌水、設備以及場地沖洗水等，這些廢水如果未經嚴格處理就排放，必然會對環境造成嚴重的污染，且危害著人體健康，并阻礙了化工企業的發展進程。

1.2 特點

1.3 處理化工廢水的必要性

化工廢水一般呈強堿性和強酸性，并具有一定的毒性，如果不經處理就直接排入環境中，不僅會對生態環境造成嚴重影響，如果用于灌溉，還會對農作物造成損害。同時，化工廢水的危害通常呈現持續性，所以要對化工企業廢水進行有效處理，確?；U水達標后再進行排放，減少對周圍環境和人體健康的影響。另外，對化工企業廢水進行處理，可以降解其中所含有的有毒物質，避免對人體造成傷害。

2 化工企業廢水處理現狀

就目前情況看，化工企業廢水的處理還存在諸多不足，影響了處理效果，并對環境產生了一定的影響[3]。

2.1 處理效率有待提高

盡管我國對環保的重視度在明顯地提高，但是一些化工企業為了降低成本，并未按照相關標準對化工廢水進行處理，從而造成了對環境的污染。同時，部分化工企業缺乏廢水處理的意識，不能根據化工生產的具體情況，針對性地處理廢水，導致化工企業廢水處理效率相對較低。另外，工作人員在處理化工企業廢水時，不能根據化工廢水的具體情況，合理選擇處理工藝，不僅處理效果不佳，而且也影響了處理效率。

2.2 處理工藝有待完善

在化工企業廢水處理初期，廢水處理人員通常要根據化工廢水的平均污染程度確定處理工藝，但是如果化工廢水的水質、水量變化相對較大，化工企業廢水處理的效果就會相對較差，無法滿足標準的排放要求。另外，一些化工企業在提高排放標準以后，由于對污染物降解機理認識不足，再加上為了降低生產成本，盡管升級了化工廢水處理工藝，但是在處理時，還是采用相對較為簡單的處理工藝，因而處理效果不理想。[4]

2.3 缺少對有毒物質的檢測

由于化工企業具有一定的特殊性，其生產原料一般是以化學物質為主，所以化工廢水中存在很多有毒物質。但是，化工企業在處理廢水時，往往只對常規污染物進行檢測，缺少對有毒物質的檢測，并且有些有毒物質是在處理過程中無法降解的，例如：有機氯、有機汞、重鉻酸鉀、三氧化二砷，如果將這些化工廢水直接排放，就會對水體造成非常嚴重的負面影響。這些有毒物質一但進入環境中，很容易進入食物鏈中，不僅威脅了人體健康，也阻礙了化工企業的發展進程。

2.4 資源消耗較大

一些化工企業為了簡化廢水處理工藝，經常將副產鹽直接添加到廢水中進行排放，這樣直接影響了化工企業廢水處理的穩定性[5]。同時，副產鹽具有較高的利用價值，而在后續處理過程中，其工藝相對較為麻煩，并且還會在一定程度上增加化工企業的生產成本，所以才導致這一現象不斷發生，對副產鹽來說也是一種浪費。

3 化工企業廢水處理工藝

在明確和掌握現有廢水處理情況以后，就需要對化工企業廢水處理工藝進行研究和創新，通過利用合理有效的處理工藝，能夠有效提升化工廢水的處理效果，確?；U水能夠達標排放，避免對生態環境造成嚴重影響。

由于橡膠草懸浮細胞的pH值變化與細胞增殖相關，在緩慢生長期（0～4 d）pH值由6.5迅速下降到5.7左右，懸浮細胞鮮重與干重緩慢增長，此時懸浮細胞的增殖十分緩慢。在對數生長期（4～12 d）保持穩定，基本維持在pH值5.7左右，懸浮細胞鮮重與干重明顯呈上升趨勢，懸浮細胞迅速增殖。在12 d之后，pH值由5.7上升到6.8，同時，懸浮細胞的鮮重呈緩慢增長，然而懸浮細胞的干重出現緩慢下降的趨勢，可能環境不利于懸浮細胞生長。在懸浮細胞生長期間，第12天具有最大干重（圖5）。結果表明，懸浮細胞處于不同生理狀態時，會使培養液的pH值發生改變，這也是細胞對外界環境所做出的響應。

3.1 膜處理技術

膜處理技術在化工企業廢水處理中，屬于一種常見的技術工藝，主要是結合化工企業生產情況，有針對性地對化工廢水進行處理，以保證良好的處理效果。

第一，收集化工廢水，并且在收集后將廢水輸送到汽提塔中，這樣可以清除廢水中一些較難降解的物質。同時，在利用膜處理技術時，與乙二醇相似的物質，可以在塔頂進行匯聚，并且從塔底引出。引出以后，再利用換熱降溫的方式實施進一步處理。

第二，化學廢水處理完成以后，需要將其輸送到超濾系統，目的是清除其中所含有的聚醚，提升產水率。通常情況下，聚醚去除率可以達到95%以上。同時，在利用膜處理技術時，可以利用高壓泵增加處理壓力，以保證處理效果[6]。另外，通過利用磁針，可以提高原液體的濃度，再進行濃縮，然后將其液體返回到一級進料口中。

第三，經過一系列操作可以將液體進行濃縮，并且要將處理后的液體傳輸到精餾塔中，經濃度配比，實現對聚醚工段廢水的循環使用，避免資源產生較大的消耗。

3.2 超聲波處理技術

由于化工廢水中所含物質的成份相對較為復雜，其中含有大量難以降解的有機物質，而且這些物質利用傳統化工企業廢水處理工藝，很難達到預期的效果[7]。通過對化工廢水處理工藝的不斷研究和創新，發現超聲波技術對于一些難以降解的有機物質具有良好的處理效果，這主要是因為超聲波處理技術是利用超聲波對化工廢水進行輻射，引起水體振動，產生空化作用，并且化工廢水中的氣泡可以在較短時間內出現振蕩，空間環境也會呈現高溫、高壓、沖擊波強烈的狀態，使化工廢水中的有機物質產生斷裂，從而達到降解效果。但在應用超聲波處理技術時，工作人員一定要考慮超聲波的輻射頻率，通常是在15～1 000 KHZ，如果情況較為特殊，還需結合具體情況而定。另外，在應用超聲波處理技術時，可以結合化工企業生產的實際情況，與其他處理工藝聯用，以保證良好的處理效果，從而滿足化工企業廢水的處理需求。

3.3 磁分離處理技術

磁分離處理技術對化工企業廢水的處理效果非常好，該技術主要是將加磁性物質放入化工廢水中，這樣在磁力場的作用下，可以分離化工廢水中的污染物，實現良好的處理效果[8]。磁分離處理技術分為直接磁分離技術及間接磁分離處理技術，其中直接磁分離技術比較適合含有磁性顆粒的化工廢水的處理，但是如果不含有磁性顆粒，或者磁性顆粒較弱，就需要利用間接磁分離處理技術。在應用磁分離處理技術時，需要在化工廢水中添加Fe3O4顆粒物質，并且結合實際情況將混凝劑添加到其中，這樣可以形成具有一定磁性的絮體，在此基礎上添加外磁場，可以有效分離廢水中的懸浮物，促使化工企業廢水處理能夠達到標準。

3.4 低溫等離子處理技術

低溫等離子處理技術處理化工企業廢水的效果非常好，并且在放電條件下，可以生成等離子體或者活性粒子，使化工廢水中的有機物質發生氧化反應，從而實現分解、降解污染物的目的。另外，低溫等離子處理技術與其他處理技術有很大不同，該技術可以添加任何一種催化劑，而且反應方式相對較為靈活，因而成本也相對較低。另外，根據相關研究顯示，低溫等離子處理技術的應用效果盡管較好，但是其成熟度還有待提高，其穩定性也還需要不斷進行深入研究。

3.5 化學處理技術

3.5.1 高級氧化工藝

高級氧化技術在處理化工企業廢水時，可以產生羥基自由基，因而其氧化能力相對較強，并且在高溫、電、聲、光輻照、催化劑等反應的影響下，可以將難以降解的大分子有機物進行氧化處理，形成小分子物質，使其具有低毒或無毒的特點[9]。同時，化工廢水含有大量可生化性差的有機物質，因而具有一定的污染性。

為了保證化工企業廢水處理的效果，可以將化學預處理和生物處理方式相結合，去除化工廢水中的可生化性差的物質，從而有效提升化工廢水的可生化性。另外，在利用該技術處理化工企業廢水時，可以將大部分有機物完全礦化或者分解，從而促使化工廢水可以實現達標排放，有效避免其對環境造成嚴重影響。

3.5.2 微納氣泡工藝

微納氣泡工藝是指點氣泡的直徑通常介于微米氣泡和百納米氣泡之間，因而具有很好的物理和化學特性。同時，微納氣泡工藝的氣泡體積相對較小，但是表面積卻相對較大，因而上升速度相對較慢，穩定性相對較好，可以很好地附著在懸浮顆粒上。因此，在處理化工企業廢水時，可以利用微納氣泡工藝對廢水中有機物和無機物的進行處理，并且微納氣泡破裂以后，氣液界面就會消失并發生劇烈的變化，高濃度離子可以將儲存的化學能量釋放出來，大量的羥基自由基也被激發出來。由于羥基自由基具有氧化還原的作用，可以降解化工廢水中的有機物質，使水質得以凈化，確?；て髽I廢水的處理效果。另外，微納氣泡工藝在未來的發展中，可以與其他處理技術相互結合，例如：吸附、離子交換等技術，進而降低化工企業廢水的處理成本，實現良好的經濟效益。

3.6 臭氧氧化處理技術

由于化工企業的生產性質不同，所以化工廢水含有的成分及含量也不同，因此在處理化工企業廢水時，工作人員需要選擇合適的技術對廢水進行有針對性地處理。臭氧氧化處理技術主要是利用臭氧發生器及氣水接觸設備，對化工廢水進行處理，并且還可以對化工廢水中的酚、氰等污染物進行處理，確?；て髽I廢水處理的效果[10]。但是，在應用臭氧氧化處理技術時，需要注意以下幾點：第一，從氰化物氧化處理的角度來說，主要是將其生成氰酸鹽，并且等到含量達到一定程度以后，將臭氧添加入其中；第二，待到臭氧添加完成以后，需要對臭氧的含量進行測試，并分析其含量是否達到一定標準。同時，在進行臭氧氧化處理時，處理人員需要結合實際情況與活性污泥法聯用，進一步有效去除廢水中的氰化物，從而達到預期的處理效果。

4 實例分析

本文以某公司甲醇制醇醚燃料試驗項目污水處理裝置為例，由于本裝置的廢水中含有醛類、聚甲氧基二甲醚等難降解的有機物，利用活性污泥法難以去除，如果單純采用活性污泥法進行處理，水中的污染物對活性污泥的運行穩定性還會產生很大影響，而且經處理的廢水也很難達標，因此，本公司采用了“芬頓+水解酸化+接觸氧化+臭氧氧化+活性炭吸附”的污水處理工藝。

（1）污水首先經過強氧化池，將毒性較強和難生物降解的甲醛等有機物氧化，為后續生化處理奠定基礎。采用芬頓氧化法投加的藥劑為雙氧水、硫酸亞鐵，在酸性環境（pH值為3～4）下反應。芬頓氧化法流程簡單，操作穩定可靠，氧化性強，氧化產物為二氧化碳和水，而且不會產生二次污染。

（2）出水進入水解酸化池，工作人員可以根據實際情況補充氮磷等營養元素，使高分子、難降解的有機物分解成為小分子、易降解的有機物，并內置組合式生物填料，以促進微生物的附著生長。

（3）水解酸化池的出水進入生物接觸氧化池，池中內置組合式生物填料，并采用旋流式曝氣器進行曝氣，且氧的利用率高，使用壽命長。接觸氧化法是利用附著在填料上的好氧菌分解有機物，使有機物分解為二氧化碳和水。

（4）接觸氧化池的出水經沉淀后，采用臭氧氧化法，將難以降解的有機物質轉變為小分子、易生化的有機物，再進入二級接觸氧化池繼續生化處理。。

（5）采用平流式沉淀池進行固液分離，沉淀時間為2～4小時，并將沉淀污泥排至污泥貯池，再采用板框壓濾機進行壓濾干化處理。

（6）最后設置活性炭過濾器對超標污染物質進行過濾、吸附處理，確保產水達標排放。

5 結語

綜上所述，化工廢水處理一直是化工企業發展需要重點關注的問題。由于化工廢水的成分相對較為復雜，其中含有大量的有毒物質和污染物質，對生態環境造成了嚴重的影響。因此，化工企業需要結合廢水的實際情況，制定合理、有效的廢水處理方案，如果情況較為特殊，可以將多種工藝技術聯用，這樣才能有效去除廢水中的有毒物質和污染物質，確?；て髽I廢水的處理效果[11]，避免其對生態環境造成嚴重影響，從而促使化工企業能夠健康、穩定地發展。