综合化工废水处理技术的研究进展

摘要：随着国家环境问题愈发突出，在环境执法力度越来越严、环保税法等不断完善的背景下，化工企业的废水排放问题逐渐突出。化工企业的正常发展必定产生大量化工废水并排入河流、湖泊，企业不仅会有随时超标排放的风险，还要缴纳不少的排污税费，对环境造成威胁。当下，化工企业的中水回用系统方案已成为化工企业长久发展可是持续发展的首要待解决问题。文章对综合化工废水特点及具体的废水处理技术进行分析，旨在为化工企业选择合适方式处理废水提供有力参考。

关键词：综合化工；废水处理；技术；研究；特点

社会经济不断发展影响下，深度处理、清洁生产等零排放或减排的概念进入到化工企业。当前，化工产业园区企业数量不断增加，对应化工企业污水排放量也大大增加。化工污水排放占整体水污染21%，但是，其带澳排放量仅占化工污水排放52%，对水环境造成严重污染[1]。分析综合化工废水中水回用处理技术迫在眉睫，需重视化学废水处理，确保环境可持续发展，促进经济可持续发展。

1.综合化工废水来源

综合化工废水主要是化工生产中产生的物质，其生产原料、生产中排放废水、副产物、冷却水、原材料及产品生产运输中物料流失或雨水浸泡形成的废水都属于综合化工废水。其废水内含有机、无机污染物，以乙烯、丙烯、硫化物、苯胺、二甲基萘等为代表，降解难度大、散发刺激气味、酸碱性变化大、药物残留严重。

2.综合化工废水特点

2.1 成本复杂

化工废水由各容积、辅料混合形成，废水成分复杂，各副产物易在废水中发生反应，生成异类物质，导致废水散发臭味、颜色特别。

2.2 BOD及COD含量高

化工废水中BOD及COD含量普遍偏高，废水中BOD及COD物质排入河流、护坡后，将消耗水中溶解氧，破坏水体生物生存环境。

2.3 含有有毒物质

综合化工废水中，一些杂环化合物、有机染料化学结构稳定，自然微生物无法分解，其排放到水体中，导致水体富含毒性，对饮水、用水及水体生态环境造成严重影响。

2.4 含盐量高

综合化工废水中盐分质量分数大于1%，富含盐性将破坏生物活性，抑制有机物降解，不利于废水自然降解。

2.5 水质、水量不稳定

化工企业废水排放水质及水量具有差异性，不同工序废水产生也不同，不利于废水集中处理。

3.综合化工废水处理技术

3.1 物理处理

3.1.1 吸附处理

以吸附剂及吸附质分子亲和力原理，将吸附质在两界面凝聚，起到吸附净化作用。当下，常以活性炭、磺化煤、树脂等作为吸附剂，对废水过滤吸附污染物[2]。活性炭表面积大，回收方便，价廉，具有广泛应用价值。吸附处理原理简单，效果明显，但其只适应单一组分废水处理，多组分高废水不适用。

3.1.2 混凝沉淀处理

混凝沉淀处理向废水中加入药剂，破坏其原本悬浮物及胶体体系，使其聚集成大颗粒，下沉，起到综合化工废水净化作用。以复合型混凝剂处理效果理想。采用混凝沉淀可降低废水色度、浑浊度，以该方式可降低部分重金属、放射性材料含量，改善污泥脱水性。以无机絮凝剂利氯化铁、硫酸铝及有机絮凝剂聚丙乙烯酰胺处理废水，存在理想pH值及剂量。以有机、无机絮凝剂配合使用，可提高污染物处理质量。

3.1.3 气浮处理

以加压气浮、曝气浮选及真空浮选为主要形式。气浮处理效率高，不需大量设备支持，表面负荷大，能分离较多污染物，药剂使用量大大减少。但是气浮处理需要电力给予必要支持，耗能高。

3.2 化学处理

3.2.1 芬顿反应

芬顿反应属于无机化学反应，其以过氧化氢为支持，和二价铁离子混合溶液将废水中羟酸，醇、脂类氧化为无机状态，避免废水中有害物质对环境造成破坏。采用芬顿反应可以去除难降解有机污染物，在印染废水、含油废水、含酚废水、焦化废水、含硝基苯废水、二苯胺废水等废水治理中具有广泛应用价值。

3.2.2 氧化处理

以氧化剂为支持，将废水污染物不饱和双键展开，生成小分子量物质，当下多采用臭氧氧化及光催化氧化。

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臭氧处理需大量臭氧投入，成本较大，但臭氧处理后的综合化工废水无二次污染，技术简单，在高难度废水污染物讲解中有实际应用。臭氧吸附处理中，其可去除废水90%污染物，出水效果较好。紫外光催化氧化处理以TiO2等催化剂在300400nm紫外光照射下，形成光电子空穴及羟基自由基，得到强氧化作用，将废水有机物分解，得到水和二氧化碳。

3.3 生化处理

3.3.1 好氧生物处理

好氧生物处理以活性污泥及生物膜技术处理。活性污泥法主要对污泥处理，其包含传统活性污泥法，SBR法及渐减曝气法。实际使用中，应提高活性污泥处理效果，提高设备效率。曝气法中，将空气换为氧气，以纯氧曝气，采取吸附及传统污泥法结合，实现对原有技术审计。活性污泥法使用，也注重脱氮、除磷等技术使用。生物膜技术，将微生物细胞附着在填料上固定，使微生物在肺水肿繁殖，形成活性污泥，其以废水中污染物为生存依据，在存货较久的废水中可广泛应用，以生物滤池及生物接触为表现形式。

3.3.2 厌氧生物处理

厌氧生物处理对生化池负荷有较高要求，选择厌氧生物处理技术，可回收沼气，减少生化池容量，经济效益稳定。实际处理中，单独使用该技术效益较小，应结合好氧生物处理技术使用，提高废水处理效率。

3.3.3 颗粒填料生物滤池

颗粒填料生物滤池将曝气法和生物滤池结合起来，对设施预处理，设置颗粒填料生物滤池冲洗系统。颗粒填料生物滤池中活性微生物浓度高，反应器占地面积小，可实现自动化控制。采用该方式，将升华和物理处理结合起来，可提高升华处理适应性能力。

3.4 其他处理强氧化及去除技术

3.4.1 共代谢处理

共代谢处理属特殊微生物代谢，综合化工废水中不可以微生物讲解的有机物，能够和其他易生物降解物质形成共基质，两者共存则会被同时讲解。例如，造纸废水不能被产甲烷菌深恶降解，可通过提供甲醇、乙醇，去除废水含氯有机物。

3.4.2 增加高效优势菌处理

可培养优质菌种，由基因工技术获取高效菌种，投入废水处理，提高降解菌数量，增加菌群对环境适应能力。近年来，以投放高效菌技术可实现对难降解有机污染物的充分降解，利用多氯联苯为代表的难溶解污染物采用高效降解菌处理。

3.4.3 固定性生物处理

该技术属于新兴化工废水处理技术，其将物理、化学理论知识结合起来，将细胞、酶固定在限制空间，确保其自身活性，实现重复利用。固定性生物处理可获取高效菌种，获取高浓度、纯度菌种，可处理高浓度污染物。例如，可以以木屑、聚乙烯醇为原材料，固定红球菌，以此处理石油废水，经2-3周后，可实现对正构烷烃的高效去除，可达70%-100%。

3.4.4 湿氧法及超临界水氧法

湿氧法需高温高压支持，在废水中制造有机物氧化反应，以制造催化剂使废水污染物在较低温度压力下，有机物氧化。湿氧法可溶解高难度和浓度废水，可实现对染料及有机磷废水处理。化工产业不断发展，使人们重视湿氧法的应用。当下，湿氧法主要应研究温和条件下，对高浓度、难降解的化工废水预处理。

临界水氧法属湿氧法延伸技术，其在水临界点（22.1MPa、374℃）以上，快速将有机物氧化，无二次污染产生。

3.4.5 高盐废水蒸发技术

废水蒸发器按操作压力分常压、加压和减压3种。

按溶液在蒸发器中的运动状况分有：

①循环型。沸腾溶液在加热室中多次通过加热表面，如中央循环管式、悬筐式、外热式、列文式和强制循环式等。

②单程型。沸腾溶液在加热室中一次通过加热表面，不作循环流动，即行排出浓缩液，如升膜式、降膜式、搅拌薄膜式和离心薄膜式等。

③直接接触型。加热介质与溶液直接接触传热，如浸没燃烧式蒸发器。蒸发装置在操作过程中，要消耗大量加热蒸汽，为节省加热蒸汽，可采用多效蒸发装置和蒸汽再压缩蒸发器。蒸发器广泛用于化工、轻工等部门。

4.结束语

综上所述，当下废水得到一定处理，但是其还存在一定问题，比如因盐度、毒性等导致生物中毒、水循环平衡的损耗补充等，还需要进一步解决。为确保群众饮水安全、生活用水安全，应优化各个处理技术，将不同技术组合起来，开展高效废水处理技术，促进化工产业可持续发展。

参考文献：

[1]姚硕，刘杰，孔祥西，等.煤化工废水处理工艺技术的研究及应用进展[J].工业水处理，2016，36（3）：16-21.

[2]郑伟华.化工废水处理技术研究进展[J].广州化工，2017，45（19）：13-15.[3]