化工生产废水处理技术分析

　　伴随着我国数十年大规模扩张的工业化发展，环境污染问题不断加剧，化工生产过程中通常会产生大量的废水，未经有效处理的废水排放后将会对生活环境及生命健康造成较大的不利影响。近几年针对化工生产废水排放问题，相关部门及企业已投入了大量资金且取得了一定的成效，但在化工废水的排放和处理上仍存在一些急需解决的问题问题，尤其是如何采取有效的处理方法兼顾处理质量效率及使用成本仍然使领域内的一项研究重点，逐步建立健全适合本企业的化工废水处理系统，并严格遵守相关环保标准科学设计并实施废水处理计划，对化工生产废水采取合理的处理措施，将化工废水对环境产生的影响降到最低[1]。

　　1化工生产废水处理存在的问题

　　快速发展的现代工业对化工产品(石油等)的需求量不断增加，生产过程产生的化工废水不断增多，以石油化工废水为例，其多以乳状液体形式存在，石化废水水质复杂且水量大，废水中含有多种有机化学成分(包括油、硫、氨氮、化学需氧量COD等)，处理难度系数较大。大量化工生产废水的排放会污染水资源并破坏大范围内的生态环境，进而对公众的衣食住行产生不利影响。面对环境问题这一经济和社会发展面临的难题，化工企业的环保意识与观念不断提高，着就需要化工企业兼顾经济效益和社会效益，采取有针对性的处理方案及措施，以减少对环境的破坏。目前化工企业在处理生产废水过程中存在的问题主要包括：①废水处理过程中的资源浪费现象较为严重，化工厂在处理废水方面大多存在废水处理质量及效率不高等一系列问题，其中以资源浪费最为常见，在化工生产过程中通常会产生副产品，而这些酸碱性不同的副产品大多无法实现资源间的互助功能，因此化工厂大多采取分开处理的的处理方式后再进行排放，加大了废水处理的难度，从而导致部分可再利用的资源被严重浪费。部分化工厂过于追求眼前的经济利益而未严格按照规章标准处理废水，使得一些化工原料浪费现象严重;此外部分企业对废水处理方法的应用缺少科学合理的规划和实施，导致废水处理质量和效率不佳。②宏观层面化工生产废水处理监督管理制度体系有待完善，部分地区尤其是农村偏远地区对于化工厂废水处理的监督、检查体系及惩治力度仍然有待进一步完善和提高，化工厂废水处理的实施质量需以科学完善的管理机制作为支撑，着是提高化工厂环保意识并有效约束员工工作态度的重要手段，同时也为化工企业提供处理的标准及有效技术方法，督促其严格按照规定标准采取合理的处理方法完成废水处理过程。目前国内化工厂大多缺少一套科学合理的废水处理机制，降低了对废水处理的监督管理质量，部分工作人员没有按着规定标准去做，在建立机制时还存在机械照搬的现象，导致不适合本企业生产工厂使用，增加了实际生产中废水处理的难度[1]。

　　2化工厂废水处理的相应对策

　　1)提高化工生产企业对节能环保生产及后续处理的重视程度，节能环保生产是化工生产的主要目标和环节，是有效减少废水排放量同时提高资源利用率的重要手段，各工厂需主动顺应时代发展趋势意识到节能环保生产对企业可持续发展的推动东作用，并真正运用到实际生产中，例如，回收化工生产产生的可再利用副产品并进行再利用，实现资源利用率的有效提高;化工厂员工可将副产品中的废酸合理应用到铁的微电解中，实现对废酸的有效处理及循环再利用;在废水处理中可充分利用产生副产品中存在的一些小分子有机化合物，实现废水中污染物的有效降低，经处理后可再利用到其他生产环节。2)企业根据实际需要加大对专业环保生产管理人才的培养和引入力度，加大对这方面科研的资金投入，打造一支精通生产和环保的人才队伍，为废水处理提供科学技术及科技人才支撑。具体可通过定期邀请相关专业人才对企业员工开展专业培训和考核，支持并奖励员工的科研与工作成果，推动工厂化工废水处理能力的不断提高。3)科学合理的规划和使用现代废水处理方法和技术，这是解决废水处理问题的基础和关键，不断发展完善的科学技术为包括废水处理在内的化工生产各方面提供了有力的支撑，合理使用相应的废水处理技术可有效提高废水处理质量及效率，提高资源的再利用率、降低对环境的污染，满足可持续发展需求。目前常用化工生产废水处理技术可划分为化学处理法、物理处理法、生物处理法3大类，主要包括臭氧化法、磁分离技术、电催化氧化法、膜分离法、固定化微生物技术、铁碳微电解技术、废水循环利用等[2]。

　　3化工生产废水处理技术的应用

　　3.1化学处理法

　　包括混凝法、氧化还原法等在内的化学处理法是目前最有效便捷的废水处理方法，化学处理法主要用于对某些被溶解的毒性物质进行分离(利用化学作用)，通过将相应药剂加入到废水中实现毒性物质结构的改变进而消减毒性，如在完成胶体及悬浮颗粒到固体沉淀的转换等的基础上通过分离完成污染物及可在利用资源的收集。为对工业上的化工生产废水中的不同性质污染物进行高效的处理，通常需根据自身情况结合运用多种处理方法，如对浓度较低的含酚废水综合运用混凝法和氧化还原法(二者主要功能分别在于除悬浮物和除酚)进行处理时，可有效去除高分子有机物及有害重金属[3]。1)混凝法，能够降低废水混浊程度，可有效去除废水中的重金属离子，具体通过将相应混凝剂加入到化工废水中有效降低胶体颗粒间的互斥力，胶体颗粒经过碰撞聚沉后形成混凝体(易与水分离)，从而达到净化的目的。混凝法还适用于预处理(对细小悬浮颗粒及胶体微粒的去除效果优于沉淀法)，去污效率高达90%。2)氧化法(可用于处理无机物和有机物，氧化与还原通常同步进行)，涉及到共价键的有机物在使用氧化法时氧化还原过程较为复杂，其中的部分电子的云密度会发生改变。该方法法主要包括：臭氧氧化法，适用于处理有毒污染物和难降解有机物主要用于杀菌、脱色、除臭、降浊，对废水采用作为氧化剂的臭氧进行净化消毒处理。操作流程简单且没有二次污染的臭氧氧化法可使难降解有机物的可生化性得到有效改善。但，臭氧具有不稳定、强氧化、腐蚀等特性，由于臭氧性质不稳定且只能在高电耗下生产，通常需现场配制使用，增加了使用成本;湿化氧化法，在氧化速度和处理效率方面具备较大的优势，可有效处理毒性强、难降解的有机物，主要用于氧化悬浮有机物(需在高压条件下的液相中进行)，湿化氧化反应比臭氧氧化用间短、成本低且使用更加便捷，应用较为广泛[4]。

　　3.2物理处理法

　　对废水中的难溶悬浮物可采用物理处理法在不改变污染物性质的基础上进行分离和回收(通过包括重力、阻力等在内的物理作用或机械力实现)，通常用于去除难降解悬浮物及毒性物质等(主要针对废水回收前的预处理环节)，物理处理法在去除悬浮颗粒和难降解有机物、操作流程、使用成本方面具备较大的优势。物理处理法主要包括：1)筛滤法，适用于处理经混凝或生物处理后的废水，主要将废水中较大的悬浮物和胶粒物采用介质(主要包括筛网、纱布及微孔管等)及相关设备(格栅和栅网)进行拦截，可有效避免泵、阀及其他设备被堵塞，格栅作为废水处理厂的重要辅助设施通常由一组平行栅条构成(斜置于泵站集水池进口处)。筛滤主要分为过滤(废水中的微小悬浮物和胶体物流经水池、滤料层、承托层时会被逐层筛选过滤掉)和反冲洗(滤料层中沉积物随着冲洗水流经相反流程时流入排水槽)两个阶段。2)沉淀法，借助重力场的作用根据废水中悬浮颗粒与水的密度差实现固液分离，悬浮物密度大于水密度则悬浮物下沉，反之上浮。沉淀法通常主要用于废水预处理、初步处理(进入生物处理构筑物前，如通过初沉池去除悬浮有机物)、经生物处理后的固液分离(如将生物处理产生的活性废泥等通过二次沉淀池进行分离)及污泥浓缩等。3)气浮法，主要作为中间处理步骤(混凝后)，主要以直径较小的悬浮固体颗粒作为处理对象，将空气通入废水中析出微小分散的气泡，在周围存在大量气泡的情况下，石化油、疏水性细微悬浮污染物(密度较小)附着于气泡上，克服重力和阻力的作用进行气浮，水面有大量气泡则表示分离完成，适用于去除具备疏水性的悬浮颗粒(固液分离效果更好)。为有效维持泡沫的稳定可实际操作时可添加混凝剂或表面活性剂，提高气浮效果[5]。4)吸附法，除臭、脱色、溶解有机物等能力较强，但吸附剂用量大、吸附周期较短等，物体因存在表面张力而使表面分子受力不均匀，表面分子不能移动是固体分子只能吸附气体分子(停留在其表面)实现吉布斯函数的降低，大部分悬浮杂物通常选用具有多孔亲油和大比表面积的固体(如活性炭、硅藻土及树脂等)作为吸附剂即可有效吸附，吸附后的产物需进行富集处理(可采用加热吹气等方法)，可结合其他废水处理法使用，如脱色、去除COD及生化需氧量能力极强的吸附剂活性炭结合臭氧联合处理废水。5)膜分离法，根据发生膜分离的推动力可分为自然渗析、电渗析、反渗析、超滤法及液膜技术5种，根据使用的膜种类可分为有机膜和无机膜2种处理法。膜分离法利用具有不同孔径等特点的薄膜材料将一些大分子杂质有选择性的过滤掉，使部分小分子物质透过，从而实现废水净化处理。具备设备简单、易调控、节省空间等优势的膜分离法显著提高了废水处理效率，但渗透膜易被污染、操作处理较复杂，需定期杀菌消毒。化工生产废水连续膜过滤处理技术原理如图1所示[6]。

　　3.3生物处理法

　　将废水中的难降解有机物和毒性物质利用微生物新陈代谢作用(在酶的催化作用下)完成到无毒害物质的分解转化，达到净化废水目的。具备操作简便、经济实用、效率高、环保等优势的生物处理法适用于大规模处理废水，含油废水水质较为复杂限制了生物处理法在采油废水处理领域中的应用范围。主要包括：①好氧生物处理法，包括活性废泥法和生物膜法，反应速度较快、处理构筑物容积较小、散发臭气较少，适用于中低浓度的及浓度不超过500mg/L的BOD有机废水，将废水中的难降解有机物和毒性物质通过好氧微生物在氧气充足的条件下将其作为食物进行分解并逐步释放能量，进而转换成无毒害物质。②厌氧生物处理法，通过兼性厌氧微生物对废水进行分解净化(在无氧条件下)，适用于处理沉淀污泥、高浓度有机废水、动植物残骸及粪便等，但处理后的水质不能完全达到标准，限制了其应用范围[7]。

　　4结语

　　经济社会的不断发展离不开化工产品的支撑，化工行业面临着新的机遇和挑战，不断发展的化工生产面临着化工生产废水排放量日趋增多的问题，化工废水的有效处理既有利于环境保护，又能够在推动化工企业健康可持续发展中发挥重要作用。针对化工生产过程中排放的废水这一环境问题，本文主要研究分析了相关废水处理技术及方法，以期为化工企业采取科学有效的废水处理方案提供参考。

　　《化工生产废水处理技术分析》来源：《粘接》，作者：马宁

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