綜合化工廢水處理技術的研究進展

水處理網訊:摘要：隨著國家環(huán)境問題愈發(fā)突出，在環(huán)境執(zhí)法力度越來越嚴、環(huán)保稅法等不斷完善的背景下，化工企業(yè)的廢水排放問題逐漸突出?；て髽I(yè)的正常發(fā)展必定產生大量化工廢水并排入河流、湖泊，企業(yè)不僅會有隨時超標排放的風險，還要繳納不少的排污稅費，對環(huán)境造成威脅。當下，化工企業(yè)的中水回用系統(tǒng)方案已成為化工企業(yè)長久發(fā)展可是持續(xù)發(fā)展的首要待解決問題。文章對綜合化工廢水特點及具體的廢水處理技術進行分析，旨在為化工企業(yè)選擇合適方式處理廢水提供有力參考。

關鍵詞：綜合化工；廢水處理；技術；研究；特點

社會經濟不斷發(fā)展影響下，深度處理、清潔生產等零排放或減排的概念進入到化工企業(yè)。當前，化工產業(yè)園區(qū)企業(yè)數(shù)量不斷增加，對應化工企業(yè)污水排放量也大大增加?；の鬯欧耪颊w水污染21%，但是，其帶澳排放量僅占化工污水排放52%，對水環(huán)境造成嚴重污染[1]。分析綜合化工廢水中水回用處理技術迫在眉睫，需重視化學廢水處理，確保環(huán)境可持續(xù)發(fā)展，促進經濟可持續(xù)發(fā)展。

1.綜合化工廢水來源

綜合化工廢水主要是化工生產中產生的物質，其生產原料、生產中排放廢水、副產物、冷卻水、原材料及產品生產運輸中物料流失或雨水浸泡形成的廢水都屬于綜合化工廢水。其廢水內含有機、無機污染物，以乙烯、丙烯、硫化物、苯胺、二甲基萘等為代表，降解難度大、散發(fā)刺激氣味、酸堿性變化大、藥物殘留嚴重。

2.綜合化工廢水特點

2.1 成本復雜

化工廢水由各容積、輔料混合形成，廢水成分復雜，各副產物易在廢水中發(fā)生反應，生成異類物質，導致廢水散發(fā)臭味、顏色特別。

2.2 BOD及COD含量高

化工廢水中BOD及COD含量普遍偏高，廢水中BOD及COD物質排入河流、護坡后，將消耗水中溶解氧，破壞水體生物生存環(huán)境。

2.3 含有有毒物質

綜合化工廢水中，一些雜環(huán)化合物、有機染料化學結構穩(wěn)定，自然微生物無法分解，其排放到水體中，導致水體富含毒性，對飲水、用水及水體生態(tài)環(huán)境造成嚴重影響。

2.4 含鹽量高

綜合化工廢水中鹽分質量分數(shù)大于1%，富含鹽性將破壞生物活性，抑制有機物降解，不利于廢水自然降解。

2.5 水質、水量不穩(wěn)定

化工企業(yè)廢水排放水質及水量具有差異性，不同工序廢水產生也不同，不利于廢水集中處理。

3.綜合化工廢水處理技術

3.1 物理處理

3.1.1 吸附處理

以吸附劑及吸附質分子親和力原理，將吸附質在兩界面凝聚，起到吸附凈化作用。當下，常以活性炭、磺化煤、樹脂等作為吸附劑，對廢水過濾吸附污染物[2]?；钚蕴勘砻娣e大，回收方便，價廉，具有廣泛應用價值。吸附處理原理簡單，效果明顯，但其只適應單一組分廢水處理，多組分高廢水不適用。

3.1.2 混凝沉淀處理

混凝沉淀處理向廢水中加入藥劑，破壞其原本懸浮物及膠體體系，使其聚集成大顆粒，下沉，起到綜合化工廢水凈化作用。以復合型混凝劑處理效果理想。采用混凝沉淀可降低廢水色度、渾濁度，以該方式可降低部分重金屬、放射性材料含量，改善污泥脫水性。以無機絮凝劑利氯化鐵、硫酸鋁及有機絮凝劑聚丙乙烯酰胺處理廢水，存在理想pH值及劑量。以有機、無機絮凝劑配合使用，可提高污染物處理質量。

3.1.3 氣浮處理

以加壓氣浮、曝氣浮選及真空浮選為主要形式。氣浮處理效率高，不需大量設備支持，表面負荷大，能分離較多污染物，藥劑使用量大大減少。但是氣浮處理需要電力給予必要支持，耗能高。

3.2 化學處理

3.2.1 芬頓反應

芬頓反應屬于無機化學反應，其以過氧化氫為支持，和二價鐵離子混合溶液將廢水中羥酸，醇、脂類氧化為無機狀態(tài)，避免廢水中有害物質對環(huán)境造成破壞。采用芬頓反應可以去除難降解有機污染物，在印染廢水、含油廢水、含酚廢水、焦化廢水、含硝基苯廢水、二苯胺廢水等廢水治理中具有廣泛應用價值。

3.2.2 氧化處理

以氧化劑為支持，將廢水污染物不飽和雙鍵展開，生成小分子量物質，當下多采用臭氧氧化及光催化氧化。

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臭氧處理需大量臭氧投入，成本較大，但臭氧處理后的綜合化工廢水無二次污染，技術簡單，在高難度廢水污染物講解中有實際應用。臭氧吸附處理中，其可去除廢水90%污染物，出水效果較好。紫外光催化氧化處理以TiO2等催化劑在300400nm紫外光照射下，形成光電子空穴及羥基自由基，得到強氧化作用，將廢水有機物分解，得到水和二氧化碳。

3.3 生化處理

3.3.1 好氧生物處理

好氧生物處理以活性污泥及生物膜技術處理?；钚晕勰喾ㄖ饕獙ξ勰嗵幚恚浒瑐鹘y(tǒng)活性污泥法，SBR法及漸減曝氣法。實際使用中，應提高活性污泥處理效果，提高設備效率。曝氣法中，將空氣換為氧氣，以純氧曝氣，采取吸附及傳統(tǒng)污泥法結合，實現(xiàn)對原有技術審計?；钚晕勰喾ㄊ褂?，也注重脫氮、除磷等技術使用。生物膜技術，將微生物細胞附著在填料上固定，使微生物在肺水腫繁殖，形成活性污泥，其以廢水中污染物為生存依據(jù)，在存貨較久的廢水中可廣泛應用，以生物濾池及生物接觸為表現(xiàn)形式。

3.3.2 厭氧生物處理

厭氧生物處理對生化池負荷有較高要求，選擇厭氧生物處理技術，可回收沼氣，減少生化池容量，經濟效益穩(wěn)定。實際處理中，單獨使用該技術效益較小，應結合好氧生物處理技術使用，提高廢水處理效率。

3.3.3 顆粒填料生物濾池

顆粒填料生物濾池將曝氣法和生物濾池結合起來，對設施預處理，設置顆粒填料生物濾池沖洗系統(tǒng)。顆粒填料生物濾池中活性微生物濃度高，反應器占地面積小，可實現(xiàn)自動化控制。采用該方式，將升華和物理處理結合起來，可提高升華處理適應性能力。

3.4 其他處理強氧化及去除技術

3.4.1 共代謝處理

共代謝處理屬特殊微生物代謝，綜合化工廢水中不可以微生物講解的有機物，能夠和其他易生物降解物質形成共基質，兩者共存則會被同時講解。例如，造紙廢水不能被產甲烷菌深惡降解，可通過提供甲醇、乙醇，去除廢水含氯有機物。

3.4.2 增加高效優(yōu)勢菌處理

可培養(yǎng)優(yōu)質菌種，由基因工技術獲取高效菌種，投入廢水處理，提高降解菌數(shù)量，增加菌群對環(huán)境適應能力。近年來，以投放高效菌技術可實現(xiàn)對難降解有機污染物的充分降解，利用多氯聯(lián)苯為代表的難溶解污染物采用高效降解菌處理。

3.4.3 固定性生物處理

該技術屬于新興化工廢水處理技術，其將物理、化學理論知識結合起來，將細胞、酶固定在限制空間，確保其自身活性，實現(xiàn)重復利用。固定性生物處理可獲取高效菌種，獲取高濃度、純度菌種，可處理高濃度污染物。例如，可以以木屑、聚乙烯醇為原材料，固定紅球菌，以此處理石油廢水，經2-3周后，可實現(xiàn)對正構烷烴的高效去除，可達70%-100%。

3.4.4 濕氧法及超臨界水氧法

濕氧法需高溫高壓支持，在廢水中制造有機物氧化反應，以制造催化劑使廢水污染物在較低溫度壓力下，有機物氧化。濕氧法可溶解高難度和濃度廢水，可實現(xiàn)對染料及有機磷廢水處理。化工產業(yè)不斷發(fā)展，使人們重視濕氧法的應用。當下，濕氧法主要應研究溫和條件下，對高濃度、難降解的化工廢水預處理。

臨界水氧法屬濕氧法延伸技術，其在水臨界點（22.1MPa、374℃）以上，快速將有機物氧化，無二次污染產生。

3.4.5 高鹽廢水蒸發(fā)技術

廢水蒸發(fā)器按操作壓力分常壓、加壓和減壓3種。

按溶液在蒸發(fā)器中的運動狀況分有：

①循環(huán)型。沸騰溶液在加熱室中多次通過加熱表面，如中央循環(huán)管式、懸筐式、外熱式、列文式和強制循環(huán)式等。

②單程型。沸騰溶液在加熱室中一次通過加熱表面，不作循環(huán)流動，即行排出濃縮液，如升膜式、降膜式、攪拌薄膜式和離心薄膜式等。

③直接接觸型。加熱介質與溶液直接接觸傳熱，如浸沒燃燒式蒸發(fā)器。蒸發(fā)裝置在操作過程中，要消耗大量加熱蒸汽，為節(jié)省加熱蒸汽，可采用多效蒸發(fā)裝置和蒸汽再壓縮蒸發(fā)器。蒸發(fā)器廣泛用于化工、輕工等部門。

4.結束語

綜上所述，當下廢水得到一定處理，但是其還存在一定問題，比如因鹽度、毒性等導致生物中毒、水循環(huán)平衡的損耗補充等，還需要進一步解決。為確保群眾飲水安全、生活用水安全，應優(yōu)化各個處理技術，將不同技術組合起來，開展高效廢水處理技術，促進化工產業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[1]姚碩，劉杰，孔祥西，等.煤化工廢水處理工藝技術的研究及應用進展[J].工業(yè)水處理，2016，36（3）：16-21.

[2]鄭偉華.化工廢水處理技術研究進展[J].廣州化工，2017，45（19）：13-15.[3]

原標題:綜合化工廢水處理技術的研究進展