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摘要:废水处理在化学工业的发展过程中是不能回避的问题,在当前国家越来越重视环境保护的形势下,化工企业必须充分重视对于废水的有效治理,要绝对避免由于废水排放对环境造成污染和破坏。本文首先介绍了化工废水的主要来源和特点,然后从物理法、化学法、生物法三個方面论述了当前化工废水处理的主要技术及其工艺应用,期望能够为化工行业的废水处理工作者提供帮助。
关键词:废水处理,化工废水,处理技术,工艺
随着国家化学工业的不断快速发展,化工生产过程中产生的废水排放给环境治理带来了越来越大的压力。同时,随着我国环保力度的不断加大,也对化工废水处理提出了更高的要求,这就使得化工行业在研究废水处理技术方面面临非常紧迫的局面。因此在这种情况下,特别是随着今后化工行业发展规模的不断壮大,化工生产企业必须要对废水的有效处理保持高度的重视,不断加强对于废水处理技术和工艺的创新研究和开发,将高效的技术工艺应用到化工废水处理之中,从而推动我国化工行业的持续健康发展。
1.化工废水的主要来源和特点
目前我国化工行业呈现出快速发展的趋势,化工产品的种类与分类也呈现出多元化的特征,从行业细分来看主要可以分为石油化工、煤化工、精细化工和其他化工。在这些化工行业中的废水来源主要有四个方面,一是特定生产工艺中产生的生产废水和洗涤废水,二是冷却水循环使用后的排污水,三是化工产品在生产、运输以及储存中由于化学物质流失而产生的废水,四是除盐水、 冷凝水、 回用水等环节产生的废水。从特点上来看,石油化工废水的主要特点是浮油多,酚、醛、氰、苯等有机物的含量高。煤化工废水的特点是水量通常较大,含有的有机物中有较多的芳香烃、杂环烃,也含有硫化物等无机物。精细化工及其他化工废水的特点是成份更为复杂,酸碱度变化大。作为主要的工业污染物,化工废水最突出的特点就是具有显著的危害性,由于化工生产的持续性和长期性特点,所排放的废水如果得不到充分的处理将会带来持续性的危害,危害程度会随着排放量的积累而不断加深,对水生生物、农作物以及人体健康都会造成非常大的危害。因此从化工废水所具有的以上这些特点来看,有效处理化工废水做到达标排放是刻不容缓的事情。
2.化工废水处理的主要技术
2.1 物理法处理技术
化工废水的物理法处理,主要是利用物理原理通过隔油、静置、过滤、萃取、吸附、混凝、气浮以及膜分离等方法,将废水中悬浮物、浮油类等物质分离出去的处理方法,能够达成对废水中漂浮物质的高效处理。比如,进行隔油处理可以将废水中以重油、轻油、乳化油等形式存在的油类物质去除掉;进行气浮处理废水中的油类、疏水的微固体或液体颗粒通过微小气泡的粘附形成浮渣层而刮除;利用活性炭、硅藻土、树脂吸附剂等多孔性固体物质的吸附作用,可以使废水中的污染物附着而予以去除。从这些方面来看,物理处理过程的操作相对简单易行,同时是废水处理过程中的第一个环节,常用于废水处理的预处理和深度处理过程。
2.2 化学法处理技术
化工废水的化学法处理是指经过化学反应对废水进行处理,使废水中的污染物成分以沉淀或者转化为其它无害的形式存在。目前,化学法处理废水的主要技术有Fenton氧化、臭氧氧化、光化学氧化、电化学氧化、湿式氧化等。比如,利用Fenton氧化进行预处理可以使废水中的难降解有机物发生部分氧化,从而使废水的可生化性、溶解性以混凝性能发生改变,从而有利于进行后续的处理;电化学氧化则利用电化学反应选择性对废水中的有机污染物进行直接或间接氧化降解,该氧化技术具有反应条件温和、不产生二次污染等优势。运用这些化学处理技术可以对废水当中的有机物进行氧化分解,能够有效可降低废水中污染物浓度、水体色度等,从而达到对化工废水的处理目的。
2.3 生物法处理技术
化工废水的生物法处理是指利用微生物的新陈代谢作用,对废水当中的有机物质进行生物降解或转化。目前,化工废水处理中常用的生物法主要包括厌氧、好氧和缺氧三类。其中,厌氧生化是利用厌氧微生物的代谢,进行大分子有机物的水解、有机物的发酵等过程,以乙酸、甲烷等小分子有机物为主要代谢产物;缺氧生化是指生化系统中溶解氧介于0.2~0.5mg/L,主要是利用微生物的反硝化作用将水中的硝酸氮和亚硝酸氮还原为气态氮化物和氮气;好氧生化则是利用微生物的好氧代谢对厌氧或缺氧的代谢产物进行进一步降解。
3.化工废水处理的工艺应用
3.1 预处理工艺
由于生物法处理技术具有成本较低、环境友好的优势,在目前的化工废水处理中基本上都是以生化处理单元作为主体工艺,但是因为化工废水普遍具有污染物浓度高、毒性大的特点,因而无法直接进入到生化处理系统而必须进行必要的预处理。预处理工艺主要就是对物理和化学处理技术方法的组合应用,通过对混凝法、吸附法、水解法、氧化法等方法中的一种或多种的使用,来降低废水中有毒物质含量,使之能够进入到生化系统进行处理。
3.2 生化处理工艺
生化处理工艺就是对厌氧、好氧和缺氧生物处理方法的组合运用,采用微生物进行废水降解所需的费用相对较少,不仅降低了化工企业在废水处理上的成本投入,也提升了化工废水的处理效率和质量。而且在生化处理工艺当中,作为废水处理工具的微生物能够进行重复循环使用,更加符合可持续发展的趋势和要求。
3.3 深度处理工艺
在一些对于排放水质要求较高的情况,通过生化系统处理后的水很可能还达不到排放要求,在这种情况下就需要对生化出水进行深度处理。经生化处理后,废水中的绝大部分易生化物质已经被微生物分解,因此生化尾水中的BOD很低,难以再进一步依靠生化处理进行降解,所以在深度处理工艺中主要是用的处理技术是高效催化氧化,通过高效氧化技术去除生化尾水的色度和难降解物质,使之最终达到排放标准。
4.结语
在化工行业的发展进程当中,能否实现对于生产废水的有效治理一直是全社会普遍关注的问题。近年来,化工行业对此加大了资金和技术的投入力度,实现了对化工废水进行有效处理,这不仅提升了化工企业的废水治理能力,极大降低了化工生产对生态环境的危害,也显著提升了化工行业的社会经济效益。在今后的化工废水处理当中,需要更加重视对新技术的研究开发和工艺应用,从而更好地保障化工废水处理的质量和化工行业的社会经济效益。
参考文献
[1]王蕾蕾.化工废水处理技术及控制对策研究[J].资源节约与环保,2021,(04):95-96.
[2]宋玲玲,郭洪.基于环保理念的煤化工废水处理工艺改进研究[J].山西科技,2020,35(06):67-68+71.
[3]刘华锋,魏利军,刘金刚,刘银亚.芬顿氧化+生化工艺处理精细化工废水工程实例[J].环境与发展,2020,32(12):60-61.
[4]张莉红,李杰,王亚娥,等.精细化工废水处理工艺研究及工程实践[J].给水排水,2021,57(02):90-94.
[5]高巍.化工废水处理工艺技术的研究及应用进展[J].资源节约与环保,2021,(01):85-86.
作者简介:卢喜岩、男、1989.12.05、吉林省榆树市、本科、助理工程师,化工工程与工艺
关键词:废水处理,化工废水,处理技术,工艺
随着国家化学工业的不断快速发展,化工生产过程中产生的废水排放给环境治理带来了越来越大的压力。同时,随着我国环保力度的不断加大,也对化工废水处理提出了更高的要求,这就使得化工行业在研究废水处理技术方面面临非常紧迫的局面。因此在这种情况下,特别是随着今后化工行业发展规模的不断壮大,化工生产企业必须要对废水的有效处理保持高度的重视,不断加强对于废水处理技术和工艺的创新研究和开发,将高效的技术工艺应用到化工废水处理之中,从而推动我国化工行业的持续健康发展。
1.化工废水的主要来源和特点
目前我国化工行业呈现出快速发展的趋势,化工产品的种类与分类也呈现出多元化的特征,从行业细分来看主要可以分为石油化工、煤化工、精细化工和其他化工。在这些化工行业中的废水来源主要有四个方面,一是特定生产工艺中产生的生产废水和洗涤废水,二是冷却水循环使用后的排污水,三是化工产品在生产、运输以及储存中由于化学物质流失而产生的废水,四是除盐水、 冷凝水、 回用水等环节产生的废水。从特点上来看,石油化工废水的主要特点是浮油多,酚、醛、氰、苯等有机物的含量高。煤化工废水的特点是水量通常较大,含有的有机物中有较多的芳香烃、杂环烃,也含有硫化物等无机物。精细化工及其他化工废水的特点是成份更为复杂,酸碱度变化大。作为主要的工业污染物,化工废水最突出的特点就是具有显著的危害性,由于化工生产的持续性和长期性特点,所排放的废水如果得不到充分的处理将会带来持续性的危害,危害程度会随着排放量的积累而不断加深,对水生生物、农作物以及人体健康都会造成非常大的危害。因此从化工废水所具有的以上这些特点来看,有效处理化工废水做到达标排放是刻不容缓的事情。
2.化工废水处理的主要技术
2.1 物理法处理技术
化工废水的物理法处理,主要是利用物理原理通过隔油、静置、过滤、萃取、吸附、混凝、气浮以及膜分离等方法,将废水中悬浮物、浮油类等物质分离出去的处理方法,能够达成对废水中漂浮物质的高效处理。比如,进行隔油处理可以将废水中以重油、轻油、乳化油等形式存在的油类物质去除掉;进行气浮处理废水中的油类、疏水的微固体或液体颗粒通过微小气泡的粘附形成浮渣层而刮除;利用活性炭、硅藻土、树脂吸附剂等多孔性固体物质的吸附作用,可以使废水中的污染物附着而予以去除。从这些方面来看,物理处理过程的操作相对简单易行,同时是废水处理过程中的第一个环节,常用于废水处理的预处理和深度处理过程。
2.2 化学法处理技术
化工废水的化学法处理是指经过化学反应对废水进行处理,使废水中的污染物成分以沉淀或者转化为其它无害的形式存在。目前,化学法处理废水的主要技术有Fenton氧化、臭氧氧化、光化学氧化、电化学氧化、湿式氧化等。比如,利用Fenton氧化进行预处理可以使废水中的难降解有机物发生部分氧化,从而使废水的可生化性、溶解性以混凝性能发生改变,从而有利于进行后续的处理;电化学氧化则利用电化学反应选择性对废水中的有机污染物进行直接或间接氧化降解,该氧化技术具有反应条件温和、不产生二次污染等优势。运用这些化学处理技术可以对废水当中的有机物进行氧化分解,能够有效可降低废水中污染物浓度、水体色度等,从而达到对化工废水的处理目的。
2.3 生物法处理技术
化工废水的生物法处理是指利用微生物的新陈代谢作用,对废水当中的有机物质进行生物降解或转化。目前,化工废水处理中常用的生物法主要包括厌氧、好氧和缺氧三类。其中,厌氧生化是利用厌氧微生物的代谢,进行大分子有机物的水解、有机物的发酵等过程,以乙酸、甲烷等小分子有机物为主要代谢产物;缺氧生化是指生化系统中溶解氧介于0.2~0.5mg/L,主要是利用微生物的反硝化作用将水中的硝酸氮和亚硝酸氮还原为气态氮化物和氮气;好氧生化则是利用微生物的好氧代谢对厌氧或缺氧的代谢产物进行进一步降解。
3.化工废水处理的工艺应用
3.1 预处理工艺
由于生物法处理技术具有成本较低、环境友好的优势,在目前的化工废水处理中基本上都是以生化处理单元作为主体工艺,但是因为化工废水普遍具有污染物浓度高、毒性大的特点,因而无法直接进入到生化处理系统而必须进行必要的预处理。预处理工艺主要就是对物理和化学处理技术方法的组合应用,通过对混凝法、吸附法、水解法、氧化法等方法中的一种或多种的使用,来降低废水中有毒物质含量,使之能够进入到生化系统进行处理。
3.2 生化处理工艺
生化处理工艺就是对厌氧、好氧和缺氧生物处理方法的组合运用,采用微生物进行废水降解所需的费用相对较少,不仅降低了化工企业在废水处理上的成本投入,也提升了化工废水的处理效率和质量。而且在生化处理工艺当中,作为废水处理工具的微生物能够进行重复循环使用,更加符合可持续发展的趋势和要求。
3.3 深度处理工艺
在一些对于排放水质要求较高的情况,通过生化系统处理后的水很可能还达不到排放要求,在这种情况下就需要对生化出水进行深度处理。经生化处理后,废水中的绝大部分易生化物质已经被微生物分解,因此生化尾水中的BOD很低,难以再进一步依靠生化处理进行降解,所以在深度处理工艺中主要是用的处理技术是高效催化氧化,通过高效氧化技术去除生化尾水的色度和难降解物质,使之最终达到排放标准。
4.结语
在化工行业的发展进程当中,能否实现对于生产废水的有效治理一直是全社会普遍关注的问题。近年来,化工行业对此加大了资金和技术的投入力度,实现了对化工废水进行有效处理,这不仅提升了化工企业的废水治理能力,极大降低了化工生产对生态环境的危害,也显著提升了化工行业的社会经济效益。在今后的化工废水处理当中,需要更加重视对新技术的研究开发和工艺应用,从而更好地保障化工废水处理的质量和化工行业的社会经济效益。
参考文献
[1]王蕾蕾.化工废水处理技术及控制对策研究[J].资源节约与环保,2021,(04):95-96.
[2]宋玲玲,郭洪.基于环保理念的煤化工废水处理工艺改进研究[J].山西科技,2020,35(06):67-68+71.
[3]刘华锋,魏利军,刘金刚,刘银亚.芬顿氧化+生化工艺处理精细化工废水工程实例[J].环境与发展,2020,32(12):60-61.
[4]张莉红,李杰,王亚娥,等.精细化工废水处理工艺研究及工程实践[J].给水排水,2021,57(02):90-94.
[5]高巍.化工废水处理工艺技术的研究及应用进展[J].资源节约与环保,2021,(01):85-86.
作者简介:卢喜岩、男、1989.12.05、吉林省榆树市、本科、助理工程师,化工工程与工艺