化工行業(yè)污水處理技術
現(xiàn)代工業(yè)作為國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，在經(jīng)濟建設過程中的價值越來越突出，但是在工業(yè)化發(fā)展過程中，往往會對社會環(huán)境造成嚴重危害。當前階段，國內(nèi)工業(yè)企業(yè)逐漸增多，環(huán)境污染程度愈發(fā)嚴重，尤其是廢水污染，一旦在發(fā)展過程中沒有對其做好監(jiān)督管理工作，就會嚴重威脅廣大人民群眾的身體健康，對社會大環(huán)境的發(fā)展也會產(chǎn)生極其負面的影響。因此，專門負責廢水處理的部門一定要做好廢水處理工作，助力環(huán)境的可持續(xù)健康發(fā)展。為提高工業(yè)廢水的處理效率和質量，各化工企業(yè)及相關環(huán)境保護部門必須要優(yōu)化污水處理技術，科學應用污水處理技術，有效提高廢水控制及處理水平。
1、化工廢水的基本來源及特征
1.1 化工廢水的基本來源
化工企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營過程涉及的化工原料生產(chǎn)活動較多，且化工原料本身就含有一定的水分，其水分排出之后自然就成為了工業(yè)廢水。另外，化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中，會使用大量水，化工原料的生產(chǎn)過程也會伴隨廢水的排放，特殊化工產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中受到化學物品及藥劑間的反應，肯定也會有工業(yè)廢水產(chǎn)生，冷卻用水也會大量產(chǎn)生廢水。再者，在化工生產(chǎn)過程中的原料生產(chǎn)、運輸、存儲過程中，受到運輸物料流失、運輸中遇到降雨、降水等侵蝕也會產(chǎn)生工業(yè)廢水。
1.2 主要表現(xiàn)特征
化工廢水的類別很多，例如石油化工廢水、合成化工工業(yè)廢水、紡織印染廢水、醫(yī)療化工廢水等。其中石油化工廢水主要是來源于煉油環(huán)節(jié)產(chǎn)生的氣體、清油、重油熱裂解中產(chǎn)生的化工原料生產(chǎn)廢水，此類廢水的有機物含量較多，部分工業(yè)廢水還有明顯的刺鼻味道。合成化工廢水的基本來源是合成染料、橡膠、洗滌劑等產(chǎn)生的生產(chǎn)廢水，此類工業(yè)廢水顏色較重，降解難度較大，同時還有毒性。紡織印染工業(yè)產(chǎn)生的廢水，主要來自棉麻加工、混紡過程的染色、印花、上裝等工序，這類廢水中的有機物含量相當高，廢水色度較深，廢水的pH值普遍較高，且廢水水質的整體變化顯著。醫(yī)療化工生產(chǎn)過程也會有大量廢水產(chǎn)生，醫(yī)療廢水中的主要成分為抗生素、合成藥物、中成藥等。廢水既會在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生，也會在藥物清洗過程中產(chǎn)生，醫(yī)療廢水中的有機物含量高，水質酸堿性變化顯著，同時有部分藥物成分殘留，這就給污水處理工作帶來了一定的困難?？傊?，綜合化工廢水中的污染物成分相當復雜，水質TDS較高，無論是酸堿性還是水量均無法高效控制，其中還含有很多有毒、有害甚至無法降解的物質，一旦化工廢水排放達到一定程度，其可生化性就會變得很差。
2、有效處理化工企業(yè)廢水的重要性
2.1 促進水資源使用效率的提升
隨著化工行業(yè)的不斷發(fā)展，生產(chǎn)產(chǎn)生的廢水量及復雜程度越來越高，廢水處理成效將會對廣大人民群眾的生命健康安全造成影響。有效保護環(huán)境不僅能夠提升水資源的使用效率，同時還可以改善用水短缺的問題。此外，還可以有效減少有害細菌的滋生，使水源不會受到污染，從而高效推進工業(yè)廢水的凈化工作，達到水資源二次利用的目標，如將處理后的廢水用于灌溉、養(yǎng)花等?？傊?，做好化工廢水處理工作，能夠極大提升水資源的使用效率，突出水資源的價值，將其應用優(yōu)勢發(fā)揮到最佳效果。
2.2 提升社會大環(huán)境發(fā)展的穩(wěn)定性
高度重視化工企業(yè)廢水處理工作，對推動社會大環(huán)境的穩(wěn)定發(fā)展具有重要作用。工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的工業(yè)廢水量大且雜，做好此類廢水的處理工作可以極大地減少廢水帶給社會大環(huán)境的危害。因此，相關企業(yè)有必要及時高效地做好廢水處理工作，切實保障生態(tài)環(huán)境的健康，助力社會向更加和諧穩(wěn)定的方向發(fā)展。同時，在處理廢水的過程中，還會得到很多有用的物質，對其進行二次利用，從面提升了水資源的整體利用率，使水資源緊張的問題得到很好地緩解，提高我國整體的經(jīng)濟效益。
2.3 有利于保護生物及農(nóng)作物
工業(yè)生產(chǎn)特別是化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水，主要包括強酸、強堿等物質，這些物質會直接危害農(nóng)作物和水生物。因此，在化工生產(chǎn)過程中，有效解決水資源處理問題是關鍵，也只有做好水資源處理工作，才能為農(nóng)作物、水生物等提供有利的生長空間。
3、化工生產(chǎn)廢水處理存在的問題
現(xiàn)代社會發(fā)展速度飛快，化工產(chǎn)品的需求量在不斷提升，而化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水也越來越多。在我國化工行業(yè)不斷發(fā)展的情況下，化工廢水的治理已經(jīng)逐漸成為當前社會發(fā)展中需要解決的重要問題，相關企業(yè)及環(huán)保部門應予以重視。例如煉油廢水，大部分呈現(xiàn)乳狀液體形式，水質相當復雜，污水量較大，廢水中的有機化學組分也非常復雜，例如硫化物、氨氮、COD、TP、硝態(tài)氮、氟化物、酚類等，此類污水不易降解且可生化性極差，其處理工作開展起來困難重重。一旦這些化工生產(chǎn)廢水沒有經(jīng)過達標處理直接排放到水域中，會造成大范圍的生態(tài)破壞，從而威脅廣大公眾的衣食住行等各方面。現(xiàn)階段化工企業(yè)廢水處理工作暴露的突出問題如下：廢水處理過程存在著明顯的資源浪費情況，且廢水處理質量不高，處理效率較低，其中最常見的問題是資源嚴重浪費。化工生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生很多副產(chǎn)品，這些副產(chǎn)品的酸堿性不同，想要實現(xiàn)資源互助的幾乎不可能，所以化工企業(yè)往往選擇分類處理的方式對其進行處理之后再排放，這就加大了廢水處理工作的負擔，部分可再利用的資源被嚴重浪費，而有些企業(yè)一味地關注眼前利益并沒有嚴格遵照規(guī)章標準完成廢水處理工作，導致部分化工原料浪費嚴重，還有些企業(yè)沒有做好污水處理的規(guī)劃及實施工作，使廢水處理成效不佳。
4、化工廢水處理技術
4.1 化學處理法
化學處理法在化工企業(yè)廢水處理中比較常用，主要由混凝法、氧化還原法等組成，化學處理法能夠有效分離被溶解的毒性物質，通過在廢水中加入對應的藥劑來改變毒性物質的結構從而將其毒性削弱。為了提升對工業(yè)生產(chǎn)化工廢水不同性質污染物的處理成效，相關企業(yè)要結合自身的具體情況，選擇多樣化的處理策略，例如針對低濃度含酚廢水，一般應用混凝法及氧化還原法進行處理，可高效去除廢水中的高分子有機物及有害重金屬。
4.1.1 混凝法
混凝法在降低污水渾濁度方面獨具優(yōu)勢，可有效去除水體中的重金屬離子。將混凝劑直接加入到廢水中，會大大降低膠體顆粒之間的互斥力，使膠體顆粒發(fā)生碰撞聚沉之后產(chǎn)生混凝體，混凝體可輕松與水分離，從而達到了水質凈化的目的?；炷ㄔ陬A處理方面也有明顯優(yōu)勢，尤其是對細小懸浮顆粒以及膠體微粒的去除率更顯著，去除率甚至高達九成。
4.1.2 氧化法
氧化法適用于處理廢水中無機及有機污染物，涉及共價鍵的有機物在使用氧化法時氧化還原的過程相對復雜，部分電子云密度會改變。氧化法包括臭氧氧化、濕化氧化法等，其中臭氧氧化法比較適用于處理有毒污染物及降解難度較大的有機物，也可用于對廢水進行除菌、降臭、降濁等，操作流程相對簡單，也不會產(chǎn)生二次污染，利用臭氧氧化法可以提升難降解有機物的可生化性。但是臭氧的穩(wěn)定性差、氧化性強，還有一定的腐蝕性，所以往往需要現(xiàn)場制備，且電耗較高，因而該方法的應用成本相當高。而濕化氧化法應用優(yōu)勢顯著，無論是氧化速率還是處理速率都比較高，在強毒性、難降解的有機物處理方面發(fā)揮著重要作用，同時與臭氧氧化法相比，濕化氧化法的作用時間短，成本較低，應用便捷且廣泛。
4.2 物理處理法
處理廢水中懸浮物時一般采用物理處理法，該方法不會改變污染物的性質即可實現(xiàn)對污染物的分離和回收。物理處理法在降解難度大的懸浮物及毒性物質方面應用廣泛，且去除懸浮顆粒及難降解有機物時，操作簡單，處理成本較低。常用的物理處理法包括篩選法、沉淀法、氣浮法、吸附法、膜分離法和蒸發(fā)法等。
4.2.1 篩濾法
篩濾法是利用相應的介質或設備攔截經(jīng)過混凝或生物法處理后的廢水中的懸浮物及膠粒物，防止這些污染物對泵、閥等形成堵塞，其中格柵在廢水處理中比較常用，是重要的輔助性設施，是由一組平行柵條構成。篩濾法細分為過濾及反沖洗兩個階段。
4.2.2 沉淀法
沉淀法是基于重力場的作用，利用廢水中懸浮顆粒及水的密度差實現(xiàn)固液的有機分離。如果懸浮物密度比水密度小，懸浮物就會浮于水的上方，否則會下沉。沉淀法主要適用于廢水預處理及初步處理等階段。
4.2.3 氣浮法
氣浮法作為中間處理步驟，一般用在混凝之后，處理對象為小直徑懸浮固體顆粒物。該方法是將空氣直接通入廢水中，直接析出微小分散的氣泡。由于周圍存在大量氣泡，一些疏水性的細小懸浮污染物會在氣泡上附著，因而克服了阻力影響產(chǎn)生氣浮，當水中出現(xiàn)大量氣泡的時候代表著分離完成。該方法適用于疏水性懸浮顆粒的處理。為了達到提升泡沫穩(wěn)定性的目的，可增加混凝劑或者表面活性劑的。
4.2.4 吸附法
吸附法在降色除臭等方面具有明顯的優(yōu)勢，但是需要使用大量的吸附劑，而且吸附周期不長。物體受到表面張力的影響，會導致表面分子受力不均，表面分子不能移動使得固體分子只能吸附氣體分子。絕大部分懸浮雜質選擇多孔親油以及大比表面積固體作為吸附劑，可以起到理想的吸附效果，并對吸附后的產(chǎn)物進行富集處理。吸附法還可與其他廢水處理法相結合，達到更加顯著的污水處理效果。
4.2.5 膜分離法
膜分離法根據(jù)膜分離推動力，可細分為自然滲析、電滲析、反滲析、超濾法、液膜技術等幾類。根據(jù)應用膜的類別可分為有機膜處理法和無機膜處理法。膜分離法是通過不同孔徑的薄膜材料，有選擇性地過濾大分子雜質，并使小分子物質直接透過，實現(xiàn)了凈化水的目的。膜分離法所使用的設備簡單，調(diào)控便捷，占空間小，處理效率高，但是滲透膜很容易被污染，且由于操作系統(tǒng)較為復雜性，所以需要定期進行消毒處理。
4.3 生物處理法
生物處理法充分利用了微生物的新陳代謝作用，把存在于污水中呈現(xiàn)溶解或者膠體態(tài)的有機物分解氧化成相對穩(wěn)定的無機物，從而達到凈化污水的目的。
4.3.1 活性污泥技術
活性污泥法作為應用廣泛、成熟的好氧生物處理技術，其處理條件為曝氣條件，好氧微生物大量繁殖形成了污泥狀的絮結物質，這些泥狀物會吸附廢水中大量的有機物，并對其進行分解，進而達到凈化水質的目的。但是活性污泥法的缺點是會出現(xiàn)大量的剩余污泥，這些污泥處理起來難度系數(shù)較大?；诖?，其研發(fā)工作應從污染源頭展開。
4.3.2 生物膜技術
生物膜處理技術即借助附著生長在某些固體表面的微生物來對有機污水進行處理的手段。首先是吸附有機物，由好氧菌分解有機物，然后再進行厭氧處理，利用流動水將老化后的生物膜沖掉，再長出新的生物膜，最后達到凈化污水的目的。該技術對廢水水質、水量變化有非常好的適應性，且剩余的污泥量也相對較少。
5、化工廢水處理技術的發(fā)展
5.1 物理法
首先分析化工廢水物理法處理技術。污水借助磁分離法，將磁種以及混凝劑直接投加到化工廢水中，并借助磁種剩磁及混凝劑的作用，使顆粒之間相互吸引，然后聚結變大，并最終去除。該方法提升了懸浮物的分離速率，借助磁分離器有效去除廢水中有機污染物；借助聲波技術，有效控制超聲波的頻率以及飽和度，將有機物有效地降解分離；利用非平衡等離子體技術，采用高壓脈沖放電、輝光放電等產(chǎn)生的等離子體對水體中的有機污染物進行氧化降解處理。
5.2 化學法
在污水處理過程中，可采用臭氧氧化方法，該技術在生物降解處理中可作為預處理氧化手段，使污染物變成容易降解的有機化合物。該方法發(fā)展速度較快，但是臭氧發(fā)生裝置以及臭氧處理裝置存在效率低、價格高的問題，在處理濃度較高的廢水時成本過高，從經(jīng)濟方面行不通。而運用電化學氧化技術，在弱電解槽內(nèi)借助循環(huán)伏安法使存在于水體中的降解較難的有機化合物通過電化學氧化成為可生化降解的物質，高熱值或者高危險的廢液利用電化學氧化法往往可以取得理想的效果。超臨界法是在超臨界狀態(tài)下，利用氧化劑的氧氣、臭氧等完全氧化有機物，且反應溫度相對較高、反應速率較快，這是超臨界法的應用優(yōu)勢，但是此類工藝對反應器的材料有非常嚴格的要求，目前還沒有找到耐腐程度強、耐高溫高壓的材料，因而其應用受到限制。
5.3 生物處理技術
在分析生物處理技術時，通過對厭氧技術發(fā)展的分析得知，厭氧工藝中除了要改良菌株外，還需要對生物處理過程進行改良，在去除降解難度大的有機物方面具有很好的經(jīng)濟優(yōu)勢。而生物膜作為耐毒性強的接觸生物氧化工藝，其污水處理效果不如活性污泥法，而將兩者結合起來使用可以提升生化降解效率。生物吸附降解技術利用生物吸附劑的吸附作用及生物作用可協(xié)同降解生化困難的污染物，以有效抵制強沖擊負荷，進一步提升污染物去除率。
6、結語
綜上所述，應用于化工企業(yè)廢水處理的技術很多，為了提升處理成效，還需要對生物處理法、化學處理法及物理處理法進行進一步研究，并結合企業(yè)污水處理的實際情況，將不同的處理方法聯(lián)合應用，往往能夠取得更加理想的處理成效，為水資源的保護工作提供助力。（來源：廣東新大禹環(huán)境科技股份有限公司）