綜合化工廢水處理技術(shù)的應(yīng)用分析

王曉秋

（九江鑫達(dá)源環(huán)保科技有限公司，江西 九江 332000）

0 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，工業(yè)化發(fā)展進(jìn)程日益推進(jìn)，在這種背景下，工業(yè)園區(qū)的規(guī)模顯著擴(kuò)大，但其在生產(chǎn)發(fā)展的過(guò)程中，不可避免地會(huì)產(chǎn)生綜合化工廢水，相較于常規(guī)廢水，綜合廢水的成分要更加復(fù)雜，并且具有一定的毒性，十分難降解，若未對(duì)這些廢水加以科學(xué)有效的處理，將其直接排放，會(huì)危及水資源以及人類(lèi)的生命健康。因此，開(kāi)發(fā)和研究綜合化工廢水處理技術(shù)十分有必要。

1 綜合化工廢水的特點(diǎn)

經(jīng)調(diào)查研究表明，常見(jiàn)的綜合化工廢水主要包括合成化工廢水、醫(yī)藥化工廢水、石油化工廢水以及紡織印染工業(yè)廢水4 種，這些廢水大多來(lái)源于，化工生產(chǎn)原料、冷卻水以及特定生產(chǎn)工藝排放等。經(jīng)過(guò)對(duì)綜合化工廢水的深入研究，發(fā)現(xiàn)其特點(diǎn)主要呈現(xiàn)在以下方面。

1.1 化學(xué)成分復(fù)雜

化工行業(yè)涉及的領(lǐng)域較多，其中包括石油化工、醫(yī)藥以及紡織等，不同的化工企業(yè)，在生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)用的原料也存在顯著的不同，因此排出的廢水中含有各種有機(jī)物質(zhì)，導(dǎo)致綜合化工廢水中的化學(xué)成分較為復(fù)雜[1]。

1.2 難降解物質(zhì)多

綜合化工廢水中大量難以降解的物質(zhì)，給水資源造成了嚴(yán)重的污染，如多氯聯(lián)苯、有機(jī)燃料等物質(zhì)，這些物質(zhì)在自然條件下也難以被生物作用降解，加之其具備較強(qiáng)的分散性以及毒性，給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了一系列不良影響，不利于生態(tài)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展。

1.3 含鹽量高

高含鹽量也是綜合化工廢水的重要特點(diǎn)之一，因其這一特點(diǎn)，在處理廢水的過(guò)程中，使得生物的活性大幅度降低，有機(jī)物無(wú)法被有效分解，使得綜合化工廢水的處理質(zhì)量難以達(dá)到規(guī)定要求，嚴(yán)重的情況下，還會(huì)影響到生物系統(tǒng)的正常運(yùn)行，使其出現(xiàn)崩潰等不良情況。

1.4 COD 濃度高

高濃度的COD 是綜合化工廢水中有機(jī)物無(wú)法被徹底去除的關(guān)鍵原因，不僅會(huì)給廢水的處理系統(tǒng)造成腐蝕，還會(huì)阻礙到廢水處理工藝發(fā)揮作用，因此，高濃度COD 的去除是綜合化工廢水處理工作急需解決的問(wèn)題。

2 綜合化工廢水處理現(xiàn)狀

在新時(shí)期，社會(huì)大眾的生態(tài)環(huán)境保護(hù)意識(shí)顯著增強(qiáng)，加之一系列環(huán)保政策的出臺(tái)，使得綜合化工廢水處理取得了一定的成效，處理技術(shù)也得到了一定的進(jìn)步和發(fā)展，但就實(shí)際情況而言，還存在諸多不足和欠缺，需要投入更多的資金資源用于綜合化工廢水處理工藝的研究中。

2.1 資源嚴(yán)重浪費(fèi)

一些化工園區(qū)在處理綜合化工廢水的過(guò)程中，僅將其作為一項(xiàng)硬性規(guī)定，為滿足相應(yīng)的處理要求，采取了一系列處理工藝，雖達(dá)到了處理標(biāo)準(zhǔn)，但卻忽視了對(duì)可循環(huán)物質(zhì)的二次回收利用。綜合化工廢水的很多物質(zhì)都具備二次回收利用的價(jià)值，如鹽分等。由于化工企業(yè)未能采取相應(yīng)的措施，對(duì)廢水中的物質(zhì)加以回收利用，在無(wú)形中浪費(fèi)了大量的資源，使得綜合化工廢水的處理難度不斷加大。

2.2 設(shè)施缺少創(chuàng)新

常規(guī)情況下，在開(kāi)展綜合化工廢水的處理工作時(shí)，要先實(shí)行預(yù)處理，再通過(guò)物理化學(xué)生物等技術(shù)進(jìn)行處理。但由于綜合化工廢水較為特殊，排放量十分大，在實(shí)際處理過(guò)程中，面臨的挑戰(zhàn)和困難較多，僅采用生物化等工藝難以實(shí)現(xiàn)徹底有效的處理，并且，將不同類(lèi)型的化工廢水集中到一起處理，會(huì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。在化學(xué)反應(yīng)的作用下，會(huì)生成大量難以有效降解的物質(zhì)，給生態(tài)環(huán)境造成了破壞。因此，想要強(qiáng)化綜合化工廢水的處理效果，就要加大對(duì)后續(xù)處理裝置的研發(fā)力度，將各種處理工藝與處理裝置有機(jī)結(jié)合，提升整體的處理水平。但這種處理方式需要化工企業(yè)投入大量的成本[2]。

3 綜合化工廢水處理技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

3.1 生物處理技術(shù)

生物處理技術(shù)是綜合化工廢水常見(jiàn)的處理工藝之一，該技術(shù)的工作原理是利用微生物的新陳代謝作用，分解有機(jī)物質(zhì)，可將這種技術(shù)劃分成以下兩種形式。

3.1.1 好氧生物處理法

該技術(shù)又分為兩種形式：①生物膜法。使生物膜與綜合化工廢水緊密接觸，這時(shí)生物膜會(huì)發(fā)揮出吸附和氧化作用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水中有機(jī)物的處理。②活性污泥法。利用活性污泥的懸浮生長(zhǎng)作用處理有機(jī)污染物。其中活性污泥主要好氧微生物以及無(wú)機(jī)物等物質(zhì)組成。

3.1.2 厭氧生物處理法

這種技術(shù)是在無(wú)分子氧條件下，利用厭氧微生物轉(zhuǎn)化廢水中的有機(jī)物，將其轉(zhuǎn)化成二氧化碳或者甲烷。該技術(shù)的工作原理是，通過(guò)水解產(chǎn)酸細(xì)菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌以及產(chǎn)甲烷細(xì)菌，將這三大細(xì)菌結(jié)合到一起，利用其聯(lián)合作用分解有機(jī)物。

3.2 物化處理技術(shù)

3.2.1 高級(jí)化學(xué)氧化法

化學(xué)氧化處理技術(shù)指的是在氧化劑的作用下，將降解難度大的有機(jī)物加以氧化，使其成為容易降解的物質(zhì)，再采取相應(yīng)的措施處理這類(lèi)物質(zhì)。但在實(shí)際處理過(guò)程中，氧化劑的氧化能力有限，極易出現(xiàn)選擇性氧化的情況，給這種技術(shù)帶來(lái)了一定的局限性。高級(jí)化學(xué)氧化法是對(duì)化學(xué)氧化處理技術(shù)的升級(jí)和創(chuàng)新，這種技術(shù)融合了多種先進(jìn)的手段，如電化學(xué)氧化以及生化學(xué)氧化等，在該技術(shù)的支持下，可產(chǎn)生更多氧化性能強(qiáng)的OH。

例如，在處理含有甲基丙烯酸甲酯半導(dǎo)體的廢水時(shí)，就可以分別采取兩種方式處理這類(lèi)廢水，一種是O3工藝，另一種是O3/UV 工藝，經(jīng)實(shí)踐證明，O3處理工藝在處理廢水中的甲基丙稀酸甲酯時(shí)，去除效果要更強(qiáng)，去除率較高，但單獨(dú)使用該技術(shù)反應(yīng)速率較慢，將該技術(shù)與UV 技術(shù)有機(jī)結(jié)合后處理甲基丙酸甲酯時(shí)，可實(shí)現(xiàn)良好的氧化效果。

3.2.2 微電解處理法

微電解處理技術(shù)是基于金屬腐蝕原電池的工作原理，通過(guò)電極轉(zhuǎn)化污染物。在實(shí)際處理過(guò)程中，當(dāng)鐵屑表面出現(xiàn)微小的原電池后，在酸性條件的作用下，污染物就會(huì)在電極上轉(zhuǎn)化分解。通常情況下，這種處理技術(shù)適用于高濃度有機(jī)物降解難度大的廢水處理中，但也可以應(yīng)用到預(yù)處理高濃度鹽的化工廢水中。在綜合化工廢水處理中，應(yīng)用微電解接觸氧化技術(shù)，既可以大幅度提升CODCr的去除質(zhì)量和效率，還可實(shí)現(xiàn)對(duì)固體廢棄物二次回收利用。

3.2.3 膜技術(shù)

膜技術(shù)是典型的物理處理工藝，擁有廣闊的發(fā)展前景，將該技術(shù)應(yīng)用到化工園區(qū)的綜合廢水處理中，可起到良好的處理效果。常見(jiàn)的膜處理工藝有反滲透、電滲析以及超濾等，科學(xué)應(yīng)用上述工藝處理廢水，可將綜合化工廢水中的TOC 以及濁度等有效處理，經(jīng)過(guò)科學(xué)有效處理后，不僅可直接排放，還可將處理后廢水當(dāng)做冷卻水使用。

3.2.4 化學(xué)處理技術(shù)

化學(xué)處理技術(shù)在綜合化工廢水處理中，應(yīng)用的頻率較高，屬于核心處理技術(shù)。這種技術(shù)的工作原理為，在廢水中加入一定量的化學(xué)試劑，利用化學(xué)試劑與廢水的化學(xué)反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)有效分離。該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在兩個(gè)方面，分別是去除廢水中的膠體污染物與可溶解污染物，以及達(dá)成對(duì)廢水的無(wú)公害化處理目標(biāo)。

化學(xué)處理技術(shù)還可劃分為化學(xué)混凝法以及電化學(xué)氧化法等。以化學(xué)混凝法為例，這種廢水處理方法，可將膠體污染物與微小的懸浮物有效去除，再添加適量的化學(xué)藥劑后，廢水中的物質(zhì)就出現(xiàn)絮凝的情況，在凝聚的作用下，這些物質(zhì)會(huì)沉淀到底部，為污染物質(zhì)的有效去除，創(chuàng)造有利條件[3]。

在應(yīng)用化學(xué)混凝法的過(guò)程中，還需要注意以下內(nèi)容：若廢水中懸浮污染物的粒徑在1.0～10.0mm，可優(yōu)先使用化學(xué)混凝法，該技術(shù)不僅可去除顆粒污染物，還可以去除廢水中的有機(jī)物以及色度等。但這種技術(shù)也存在一定的局限性，受外部因素的影響較大，如pH、水溫等，因此不適用在無(wú)機(jī)物、可溶性有機(jī)物的處理中。因此在處理這些物質(zhì)時(shí)，要采取有針對(duì)性的技術(shù)、如化學(xué)氧化法，在廢水中添加適量的氧化劑，可將有機(jī)污染物全方位去除。并且，在氧化還原反應(yīng)的作用下，還可降低廢水中有機(jī)物、無(wú)機(jī)物的毒性。化學(xué)氧化法的形式較多，其中包括空氣氧化以及臭氧氧化等，需要化工園區(qū)結(jié)合自身的現(xiàn)實(shí)需求，科學(xué)選擇廢水處理工藝。

3.3 生物法處理技術(shù)

3.3.1 A/O 工藝

A/O 工藝可將綜合化工廢水中的有機(jī)污染物充分降解，還能夠脫氮除磷。具體而言，該技術(shù)分為兩個(gè)方面內(nèi)容，一方面是串聯(lián)前段缺氧段，另一方面是后段好氧段。串聯(lián)前段中的異氧菌可降解各種懸浮污染物和可溶有機(jī)物，如淀粉、纖維等。將可溶有機(jī)物水解成有機(jī)酸，再將大分子有機(jī)物分解成小分子有機(jī)物，促使溶性難度較大的有機(jī)物，轉(zhuǎn)化成為易溶的有機(jī)物。當(dāng)可溶性有機(jī)物進(jìn)入好氧池后，就會(huì)將廢水降解處理，使綜合化工廢水的可生化性以及氧化效果更強(qiáng)。缺氧段中的異養(yǎng)菌可對(duì)污染物進(jìn)行氨化游離，在供氧條件良好且充足的條件下，異養(yǎng)菌會(huì)充分發(fā)揮出氧化作用，但若供氧不充足，處于缺氧的狀態(tài)，異養(yǎng)菌會(huì)出現(xiàn)反硝化的情況，在此基礎(chǔ)上，達(dá)成無(wú)公害處理的目標(biāo)。由此可知A/O工藝優(yōu)勢(shì)較多，如操作便捷、運(yùn)行成本低及流程簡(jiǎn)單等。

此外，相較于A/O 技術(shù)，A2/O 工藝的穩(wěn)定性和脫氮除磷效果要更強(qiáng)，并且該技術(shù)的污泥沉降性能較強(qiáng)，加之其去除效率高，在綜合化工廢水的處理中得到了廣泛的應(yīng)用。

3.3.2 固定化生物處理法

這種技術(shù)是以高分子材料為載體，將其載體作用充分發(fā)揮出來(lái)，篩選出特殊的優(yōu)勢(shì)菌后，將其固定在高分子材料上實(shí)行全面的降解。固定化生物處理法的反應(yīng)速率快并且降解性能加強(qiáng)，可適應(yīng)各種類(lèi)型的綜合化工廢水的處理[4]。

4 實(shí)例分析

4.1 項(xiàng)目概況

某工業(yè)園區(qū)基于自身的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)的生產(chǎn)目標(biāo)為每年生產(chǎn)1000t 的松香樹(shù)脂。在新時(shí)期，我國(guó)對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重視程度與日俱增，在這種背景下，該企業(yè)為全面貫徹落實(shí)國(guó)家環(huán)保要求，對(duì)現(xiàn)有的廢水處理工藝以及處理系統(tǒng)，展開(kāi)了全面的改良和優(yōu)化，旨在達(dá)到國(guó)家綜合排放標(biāo)準(zhǔn)。

4.2 廢水處理流程

該工業(yè)園區(qū)的廢水主要來(lái)源于兩個(gè)方面，一方面是生產(chǎn)廢水，如真空泵循環(huán)廢水、地面沖洗廢水等，另一方面是生活污水，如生活區(qū)、辦公區(qū)排放的廢水等。為強(qiáng)化廢水處理效果，要細(xì)化生產(chǎn)廢水以及生活廢水的處理流程，規(guī)范處理程序，確保處理技術(shù)和系統(tǒng)，能夠發(fā)揮出應(yīng)有的作用和價(jià)值。圖1 為生活廢水處理流程，圖2 為生產(chǎn)廢水處理流程。

圖1 生活廢水處理流程

圖2 生產(chǎn)廢水處理流程

4.3 廢水處理工藝

經(jīng)過(guò)對(duì)該工業(yè)園區(qū)綜合化工廢水的分析研究后，對(duì)水醛類(lèi)、酚類(lèi)等物質(zhì)的處理工藝，展開(kāi)了優(yōu)化設(shè)計(jì)，將前段物化處理技術(shù)與芬頓、厭氧處理技術(shù)有機(jī)結(jié)合后，對(duì)廢水實(shí)行降毒、斷鏈處理，以強(qiáng)化廢水處理的有效性。針對(duì)廢水的二次污染問(wèn)題，基于現(xiàn)有的處理技術(shù)，根據(jù)企業(yè)對(duì)投資等內(nèi)容的要求，在前期，應(yīng)用三級(jí)水噴淋冷卻吸收技術(shù)加以處理，后期工藝的應(yīng)用要結(jié)合前期的處理效果，制定行之有效的廢水處理方案。總體而言，在先進(jìn)處理技術(shù)與系統(tǒng)的支持下，如原氣浮系統(tǒng)、芬頓系統(tǒng)等，該工業(yè)園區(qū)的綜合化工廢水處理效果，達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)[5]。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在新時(shí)期，化工企業(yè)發(fā)展面積和規(guī)模的擴(kuò)大，使得綜合化工廢水持續(xù)增多，這類(lèi)廢水的成分復(fù)雜，在處理過(guò)程中，對(duì)處理工藝和裝置的要求較高，僅采用一種處理技術(shù)難以達(dá)成理想的效果，因此，要組合應(yīng)用各種處理技術(shù)，加強(qiáng)對(duì)廢水的綜合化處理，為化工行業(yè)的長(zhǎng)效健康發(fā)展，注入源源不斷的動(dòng)力。