文/王繪舟

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關(guān)于化工廢水處理淺談

文/王繪舟

西南石油大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院

水是生命之源，人類和其他一切生物的生存，發(fā)展都離不開水的存在。隨著現(xiàn)代人類生產(chǎn)活動激增，水環(huán)境面臨嚴(yán)重挑戰(zhàn)。

在現(xiàn)代人類的生產(chǎn)生活中，化學(xué)工業(yè)消耗了大量的水，同時(shí)會排放出大量的廢水，這些廢水排入就近的河流，湖泊，海域，如果處理不達(dá)標(biāo)，就會影響水質(zhì)，嚴(yán)重者造成水污染，后果極其嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至目前，我國化工行業(yè)排出廢水量占全部廢水量的22％，居首位。因此我國對化工廢水的治理和排放十分重視，要求十分嚴(yán)格。

化工廢水的總特點(diǎn)是總量大，有害種類多，居各行業(yè)之首。具體來說，化工廢水具有以下特點(diǎn)：

（1）有毒害性：化工廢水中含許多污染物，其中不乏有毒物質(zhì)，這些有毒物質(zhì)按種類可分為有機(jī)毒害物，無機(jī)毒害物，有機(jī)無機(jī)混合毒害物等。事實(shí)上，工業(yè)廢水中的污染物沒有絕對無毒的，在達(dá)到一定濃度后呈現(xiàn)出其毒害性。

（2）有機(jī)物含量都很高：化工廢水中含有各種有機(jī)酸、醛、醇、酮、醚和環(huán)氧化物等，分別以溶解態(tài)和油污態(tài)存在于廢水中，一旦排入水體，在水體中進(jìn)一步氧化分解，大量消耗水中溶解氧，威脅水生生物的生存。

（3）PH超標(biāo)：化工廢水大部分存強(qiáng)酸或強(qiáng)堿性，無法飲用，對水生生物及農(nóng)作物有極大危害。

（4）營養(yǎng)化物質(zhì)多：化工廢水中氮、磷元素含量過高，易造成水體富營養(yǎng)化，使水中微生物大量繁殖，引發(fā)：“赤潮”，造成魚類大面積死亡。

（5）廢水溫度較高：化學(xué)反應(yīng)通常溫度較高，排放的化工廢水水溫較高，排放至水體引起水體溫度升高，破壞水生生態(tài)環(huán)境，造成水生生物死亡。

（6）恢復(fù)困難：化工廢水在排入水體后不僅會污染水體，還會滲入河床，擴(kuò)散至地下，這會導(dǎo)致該地水域長期處于被污染狀態(tài)，難以恢復(fù)。

常用的廢水處理指標(biāo)如下：

（1）pH：污水酸堿性，常用電化學(xué)或pH試紙測定。

（2）色度：純水無色，混入一定雜質(zhì)后往往呈現(xiàn)一定顏色，用稀釋倍數(shù)法測定。

（3）懸浮固體（SS）：在103——105℃下將一定體積水樣蒸發(fā)至干時(shí)殘余固體物質(zhì)量。

（4）生化需氧量（BOD）：有飽和氧條件下，好氧微生物在20℃，經(jīng)一定天數(shù)降解每升水中有機(jī)物所消耗的游離氧的質(zhì)量。

（5）化學(xué)需氧量（COD）：用強(qiáng)氧化劑把水中有機(jī)物氧化為H2O和CO2所消耗相當(dāng)氧的質(zhì)量，根據(jù)選用不同的催化劑可分別表示為CODCr和CODMn。

（6）總需氧量（TOD）：當(dāng)有機(jī)物完全被氧化時(shí)，C、H、N、S分別被氧化為CO2、H2O、NO和SO2時(shí)每升所消耗的氧氣量。

（7）大腸桿菌群數(shù)：每升水中所含大腸桿菌數(shù)目。

根據(jù)不同污染物特征，發(fā)展了各種不同的廢水處理方法，針對化工廢水，大體上可分為以下四種方法：

（1）物理處理法：即通過物理作用分離和回收不溶解的懸浮狀態(tài)污染物。

常用物理處理法有：

①重力分離法：利用污水中呈懸浮狀態(tài)的污染物與水密度不同的原理，借重力沉降或上浮作用使其與水分離，該法常用作其他處理單元的預(yù)處理或再處理。沉淀法可分為自然沉淀和混凝沉淀。

②離心分離法：含懸浮物廢水在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)懸浮顆粒收到的離心力不同，質(zhì)量打的被甩到外圈，質(zhì)量小的留在內(nèi)圈，通過不同出口將其引出，可達(dá)到廢水凈化的目的。

③過濾法：通過設(shè)置格柵，除去廢水中部分雜質(zhì)，以防止水中的微粒物質(zhì)及膠狀物質(zhì)破壞水泵，堵塞管道和閥門等。過濾法常用作廢水預(yù)處理方法。

（2）化學(xué)處理法

①中和法。

②混凝沉淀法：在廢水中加入混凝劑，在水中形成膠團(tuán)，與廢水中的膠體物質(zhì)發(fā)生電中和，形成絨粒沉降。

③氧化還原法：通過對廢水進(jìn)行氧化還原處理，使其中所含有毒有害物質(zhì)或無機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)變成無毒或毒性較弱物質(zhì)。按照氧化劑不同可分為空氣氧化法，氯氧化法等。

（3）物理化學(xué)處理法

①吸附法：利用多孔固體物質(zhì)作為吸附劑，以吸附劑表面吸附水中的某種污染物的方法。

②浮選法：根據(jù)液體表面張力的作用原理，使污水中固體污染物粘附在小氣泡上，利用其密度小于水而上浮到水面，實(shí)現(xiàn)固液或液液分離的過程。

（4）生化處理法

①活性污泥法（好氧生化處理）：在曝氣池中不斷注入空氣，利用池中懸浮生長的微生物絮體處理有機(jī)廢水。

②生物膜法（好氧生化處理）：又稱固著生化法。通過流動的廢水同固體上附著的生物膜接觸，生物膜吸附和氧化廢水中的有機(jī)物并同廢水進(jìn)行物質(zhì)交換，使廢水得到凈化。

③厭氧生化法：在無分子氧的條件下通過厭氧微生物（也可為兼性微生物）的作用，將廢水中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化分解為甲烷等和二氧化碳的過程。

總的來說，化工廢水中的污染物多種多樣，通常很難通過一種方法就把所有的污染物質(zhì)去除干凈。根據(jù)廢水的水質(zhì)水量，排放標(biāo)準(zhǔn)，處理成本和經(jīng)濟(jì)因素綜合考慮可采用多種方法對化工廢水加以處理。化工廢水通常遵循如下處理原則：

①從源頭出發(fā)，清潔生產(chǎn)，改進(jìn)工藝設(shè)備，減少廢水的產(chǎn)生或減少水中的有毒有害物質(zhì)。

②對廢水進(jìn)行規(guī)范化的去害凈化處理、達(dá)標(biāo)排放、回收利用。

按處理深度可分為三級：

①一級處理：主要分離水中的固體懸浮物、膠狀物、浮油或重油等，可采用柵網(wǎng)過濾、沉淀、隔油、氣浮等方法。經(jīng)一級處理后的污水中往往存在在較多污染物，須進(jìn)行二級處理。

②二級處理：主要去除可降解有機(jī)溶解物和部分膠狀污染物，通常采用生化處理法，為含有機(jī)物廢水主要處理部分。對于環(huán)境衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求高，B/C比小于0.2——0.25的需采用三級處理。

③三級處理：去除二級處理后水中殘余的有機(jī)污染物和廢水中溶解的無機(jī)污染物，常用活性炭吸附和化學(xué)氧化法等。

化工廢水按照處理目標(biāo)可分為兩類，一類是在廠內(nèi)重復(fù)利用，另一類是向外排放。廠內(nèi)重復(fù)利用的原則上只需滿足廠內(nèi)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)即可，向外排放的則需符合我國環(huán)境保護(hù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，包括廢水接納方和排放方兩方面標(biāo)準(zhǔn)。目前我國已經(jīng)制定了較為完善的水系環(huán)境保護(hù)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，對于化工廢水，最基本的是《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838-2002）和《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978-1996）。我國對于水體的質(zhì)量評價(jià)采用的是單因子評價(jià)法，即所有參評指標(biāo)中，只要有一項(xiàng)超標(biāo)，則該水體不合格。對于沒有達(dá)到以上標(biāo)準(zhǔn)的化工廢水，一律嚴(yán)禁排放。

目前我國對化工廢水的治理正在逐步加大力度，對化工廢水的處理要求日益嚴(yán)格，通過對化工廢水的嚴(yán)格治理，水體環(huán)境日益改善，但由于我國化工廢水存在著基數(shù)大的問題，因此治理形勢依然嚴(yán)峻，我們?nèi)耘f不能懈怠，要嚴(yán)抓環(huán)境問題，從源頭抓起，對化工污水進(jìn)行處理，共建環(huán)境友好美麗明天！