化工污水處理技術淺析

摘 要：在化工生產過程中，產品洗滌、循環水脫鹽、產品分離脫水以及化工鍋爐排水等工序都會產生大量的化工廢水。隨著化工企業的不斷發展及人們環保意識的增強，化工污水的治理已經越來越受到關注；同時隨著化工企業技術的不斷改革，化工廢水中的污染物質也變得越來越復雜，給污水的處理工作帶來了一定的難度。本文圍繞我國目前的化工污水處理技術進行了分析。 
關鍵詞：化工污水；處理技術；發展方法 
　　一、化工污水的處理現狀 
　　化工污水中包含了各種有毒物質，其水質特征表現為：水質成分復雜、污染物含量大、破壞水體平衡、含毒害成分。有些企業為了尋求高收益，降低成本，不惜以犧牲環境為代價，將這些未經科學合理處理的污水直接排入江河之中，從而對我們的生活造成無法挽回的傷害。所以，采取有效的、有針對性的措施處理化工企業產生的污水迫在眉睫，只有這樣才能保證人們的生活不受到影響。 
　　二、主要的化工污水處理技術 
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　　1.篩濾。1）格柵是用于去除污水中那些較大的懸浮物，以保證后續處理設備正常工作的一種裝置。通常由一組或多組平行金屬柵條制成的框架組成，傾斜或直立地設立在進水渠道中，以攔截粗大的懸浮物。根據格柵上截留物的清除方法不同，可將格柵分為兩大類：人工清理格柵、機械清渣格柵。2）篩網用以截阻、去除污水中的纖維、紙漿等較細小的懸浮物。一般用薄鐵皮鉆孔制成或用金屬絲編制而成，孔眼直徑為0.5～1.0 mm。 
　　2.過濾法。在水處理技術中，過濾是通過具有孔隙的粒狀濾料層（如石英砂等）截留水中懸浮物和膠體而使水獲得澄清的工藝過程。濾池的形式多種多樣，以石英砂為濾料的普通快濾池使用歷史最久，并在此基礎上出現了雙層濾料、多層濾料和向上流過濾等。若按作用水頭分，有重力式濾池、壓力式濾池兩類。 
　　3.沉淀法。沉淀法是使水中懸浮物質（主要是可沉固體）在重力作用下下沉，從而與水分離，使水質得到澄清，這種方法簡單易行，分離效果良好，是水處理的重要工藝，在每一種水處理過程中幾乎都不可缺少。 
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　　1.中和法。中和法是利用化學酸堿中和的原理消除污水中過量的酸和堿，使其PH值達到中性或接近中性的過程。針對酸性污水，主要有酸性污水與堿性污水相互中和、投藥中和過濾中和。而對于堿性污水，主要有堿性污水與廢酸性物質相互中和、投藥中和。 
　　2.混凝法?；炷ň褪峭ㄟ^向水中投加一些藥劑（常稱混凝劑），使水中難以沉淀的細小顆粒（粒徑大致在1～100μm）及膠體顆粒脫穩并相互聚集成粗大的顆粒而沉降，從而實現與水分離，達到水質的凈化?；炷梢杂脕斫档臀鬯臐岫群蜕?，去除多種高分子有機物、某些重金屬物和放射性物質。此外，混凝法還能改善污泥的脫水性能。因此，混凝法是工業廢水處理中常用的方法。 
　　3.化學沉淀?；瘜W沉淀法是向水中投加某些化學藥劑，使之與水中溶解性物質發生化學反應，生成難溶化合物，然后進行固液分離，從而除去污水中污染物的方法。利用此法可在給水處理中去除鈣、鎂，污水處理中去除重金屬（如Hg、Zn、Cd、Cr、Pd、Cu等）和某些非金屬（如As、F等）離子態污染物。一般分為：氫氧化物沉淀法、硫化物沉淀法、鋇鹽沉淀法、碳酸鹽沉淀法等。 
　　4.化學氧化還原。氧化還原法是污水中的溶解性無機或有機污染物，通過化學反應過程將其氧化或還原，轉化成無毒或微毒的新物質，從而達到處理的目的。分為氧化法和還原法兩大類。 
　　5.電解。電解法是利用電解的基本原理，將含電解質的污水通過電解過程，在陽、陰兩極上分別發生氧化反應和還原反應，從而使某些污染物轉化為無害物質以實現污水凈化的方法。電解是把電能轉化為化學能的過程。廣泛用于處理含氰、含鉻、含鎘的電鍍廢水，如燃料生產過程中排出的廢水，能取得良好的脫色效果。一般分為：電解氧化、電解還原、電解氣浮、電解凝聚等方法。 
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　　1.氣浮。氣浮法亦稱浮選，它是從液體中除去低密度固體物質或液體顆粒的一種方法。是通過空氣鼓入水中產生的微小氣泡與水中的懸浮物黏附在一起，靠氣泡的浮力一起上浮到水面而實現固液或液液分離的操作。其處理對象是靠自然沉降或上浮難以去除的乳化油或相對密度接近于1的微小懸浮顆粒。 
　　2.吸附。吸附是利用多孔性固體物質的表面吸附污水中的一種或多種污染物，從而達到凈化水質的目的。主要用以脫除水中的微量污染物，應用范圍包括脫色、除臭、脫除金屬、各種溶解性有機物、放射性元素等。在處理流程中吸附法可作為離子交換、膜分離等方法的預處理，以去除有機物、膠體物及余氯等；也可作為二級處理后的深度處理手段，以保證回用水的質量。 
　　3.膜分離法。膜分離法是利用特殊的薄膜（如半透膜）對液體中的某些成分進行選擇性透過的方法的統稱。溶劑透過膜的過程稱為滲透，溶質透過膜的過程稱為滲析。常用的膜分離方法有電滲析、反滲透、超濾，其次是自然滲析和液膜技術。近年來，膜分離技術發展很快，在水和污水處理、化工、醫療、輕工、生化等領域得到大量應用。 
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　　生物法就是利用微生物的新陳代謝將污水中有機物轉化為自身細胞物質和簡單化合物，使水質得到凈化的方法。按照作用機制和對氧的需求，可分為好氧法和厭氧法。按照微生物的附著方式，可將生物處理分為懸浮生長法和固著生長法，即活性污泥法和生物膜法。 
　　1.好氧生物處理。污水的好氧生物處理法是應用最廣的有機污水處理方法。好氧活性污泥法簡稱活性污泥法，適用于處理各種水量和水質的可生化污水。工藝流程如圖1所示： 
　　2.厭氧生物處理。厭氧生物處理法是利用兼性厭氧菌和專性厭氧菌來降解污水或污泥中的有機污染物，分解的最終產物以甲烷為主的消化氣（即沼氣），沼氣是可以作為能源利用的。 
　　三、化工污水處理技術的發展趨勢分析
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　　傳統的脫氮除磷A2/O工藝，改良Bardenpho工藝，UCT、 SER工藝等。后來研究出的工藝大多為以上工藝的變型。其一、同步硝化和反硝化，由于好氧反硝化菌的發現和微環境理論的發展，硝化和反硝化就可以同時在一個具有好氧條件的反應器內完成得到證實了，即同步硝化反硝化（SND）。SND工藝具的優勢主要表現在：可有效地減少反應器數量和尺寸；可減少甚至不需要投加碳源，而且硝化的耗堿與反硝化的產堿可以得到良好地互補；可縮短反應時間。亞硝酸型的SND可明顯地減少氧氣的供給從而節省能耗、進一步減少碳源的需求和提高脫氮的效率。其二、反硝化除磷，Dephanox工藝和BCFS工藝是目前國內外研究最多的反硝化除磷工藝。其三、短程硝化反硝化技術，SHARON工藝的核心是應用硝酸菌和亞硝酸菌生長速率的不同，即在適合兩者生存和繁殖的溫度下，硝酸菌的最小水力停留時間大于亞硝酸菌，而硝酸菌的生長速率慢于亞硝酸菌的生長速率這一特性， 通過對該脫氮系統的控制，使該系統的水力停留時間介于硝酸菌和亞硝酸菌最小水力停留時間之間，從而使亞硝酸菌在競爭中成為系統的優勢菌群，硝酸菌被自然所淘汰，得到穩定的亞硝酸的積累與傳統脫氮工藝相比較，脫氮速率快、投資及運行費用較低、工藝流程簡單是SHARON 工藝的優點。生物脫氮除磷污水處理技術是目前水污染控制領域的重點研究方向之一，其理論與技術都在迅速發展。 
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　　傳統的化工處理技術方法所需的投資相對較高，占用的土地面積相對較大，較低的利用效率等?；谶@些方面的原因，利用典型化工處理技術方法可以大大提升經濟效益，其主要方法主要包括AB、A/O以及CBR等諸多技術方法。對于AB工藝來說，其發展方向是提高對活性污泥處理的穩定性，降低成本。例如降低人工以及資金、物資等使用量，朝著高能效、低消耗的方向發展；對于A/O工藝來說，其在現實之中的生物脫氧除磷效果非常不錯，應用到污水處理之中，可以明顯縮減操作流程，同時在實踐中已經獲得普及推廣；對于CBR工藝來說，其具有相對穩定的污水處理效果，相對于普通的的典型工藝來說，這種工藝具有明顯的優勢，例如：能夠縮減占地面積，非常容易操作，伴隨科學技術的逐漸更新發展，這一個方法還能夠將污水里面含有的毒害物質降解，這樣就能夠明顯降低對人體的傷害。 
　　四、結束語 
　　在今后的企業發展過程中，要不斷加大對化工污水處理過程中專業人才的投入，根據出現的問題和實際情況不斷研究出適合我國化工污水處理的新技術，最大程度上減少污染，提高人們的生活質量。我相信在國家的科學指導和企業的積極配合下，化工企業一定會有一個更光明的發展前景。 
　　參考文獻： 
　　[1]張群，丁光偉.淺談化工廢水處理技術的應用[J].城市建設理論研究，2015. 
　　[2]王金梅，薛敘明.水污染控制技術[M].北京.化學工業出版社，2014.3.