化工廢水處理技術探究范文

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［摘要］隨著化工行業(yè)的發(fā)展,工業(yè)廢水的數(shù)量日益增多,成分也日趨復雜,對大量的工業(yè)廢水如不能很好地處理，勢必導致水體的嚴重污染，危害環(huán)境。簡述了化工廢水對水體的污染狀況，并剖析化工廢水的特點、來源及處理方法。混凝沉降法是目前最常用的水處理方法，闡述了混凝劑的分類、原理及應用。

［關鍵詞］化工廢水；有機物污染物質；難以降解；廢水處理技術；混凝沉降法

0引言

隨著化工行業(yè)的發(fā)展，工業(yè)廢水的數(shù)量日益增多，成分也日趨復雜，對大量的工業(yè)廢水如不能很好地處理，勢必導致水體的嚴重污染，危害環(huán)境［1］。化工廠在產品加工過程中會排放出大量的有毒有害、結構復雜和生物難以降解的有機污染物質，處理過程中，存在極大的困難，并且治理成本高、過程復雜，我國工業(yè)廢水綜合治理問題一直未能從根本上得到解決［2］。因此高效、低成本處理化工廢水的新工藝、新技術是目前研究的重點內容。

1化工廢水概述

在我國工業(yè)生產迅速崛起的同時，環(huán)境污染成為行業(yè)面臨的重大難題。我國大部分水源應用在了工業(yè)方面，工業(yè)廢水的排放在污水排放列表中名列前茅。工業(yè)廢水的排放直接或間接地影響了我國各大江河湖泊的水質，其中化工廢水的排放約占全國污水排放量的一半以上。按照污染物的種類來分，化工廢水主要分為3大類：有機廢水、無機廢水和既含有機物又含無機物的廢水［3］。這些不同種類的廢水卻有相同的特征：①水質的成分復雜，含污染物濃度較高。化工廢水中出現(xiàn)的最常見的污染物質是溶劑類化合物和有機高分子化合物。這類物質結構復雜，很難降解，增加了廢水的COD值。②溫度高。化工工藝一般是在高溫下進行的，所產生的廢水一般溫度較高，形成水域熱污染。③有毒有刺激性。工業(yè)所排放的有機物包括苯類、有機氯、硝基化合物、有機汞、多環(huán)芳烴、醛類等致癌物質，無機物含有Hg、Cd、Pb、Gr等重金屬離子，這類物質對菌類有抑制作用，對人體有直接危害。④水量、水質變化大。在化工生產過程中，有的是連續(xù)生產，也有很多是間歇性生產，不同時間段所排放的廢水種類、水量波動比較大。⑤水質含油污量較高。石油化工廠排放的污水加重了含油物質的含量，現(xiàn)很多工業(yè)生產排放的污水都有一層油類物質漂浮，加重了水質的污染程度。⑥富含營養(yǎng)化物質。工業(yè)廢水常常會含有N、P等化合物，會造成水質富營養(yǎng)化，致使魚類大量死亡，使水質中的微生物及藻類大量繁殖。⑦污染后難恢復。一般被工業(yè)廢水污染過的生態(tài)水域，需要長時間恢復，對于被生物富集的重金屬，即使停止污染物排放，仍很難消除污染狀態(tài)。化工廢水的來源主要有以下7種途徑：①生產過程產生的廢水。這類化工廢水一般是由汽提、蒸汽蒸餾、酸（堿）洗等過程排放出來的。②清洗生產設備。化工生產所使用的設備、管道、容器等需要定期定時清洗，其殘留的化工物料會隨著清洗水排放，形成廢水。③生產過程中原料和產品的流失。在化工生產和原料、產品運輸?shù)冗^程中，會有一部分物料、產品損失，再經過風暴雨雪的沖刷，形成廢水。④未反應完的原料。在生產過程中，原料由于自身純度和反應條件的限制，化學反應不完全而產生的廢料、廢物。對于需要經過幾個步驟來完成的工藝，原料的損失會更大。這些未反應完全的原料，被循環(huán)或沖刷等過程進入水體，形成廢水。⑤副產物的生成。實際生產中，難免會有很多副產品生成，雖然量不是很大，但其成分一般比較復雜，不容易處理，作為廢液排放。⑥生產管道、設備等泄露。由于管道或設備密封不嚴，在化工生產或物料運輸過程中，造成泄露，形成廢液。⑦冷卻水。冷卻完物料，排放冷卻水時會帶走少量物料形成污染；在冷卻時，會在水中投加水質穩(wěn)定劑，形成污染；間接冷卻，循環(huán)過后冷卻水溫度升高，形成熱污染。

2化工廢水主要處理技術

我國化工種類繁多，化工產品達萬種之多，故化工廢水的污染物質也是多種多樣的。我國目前研究的處理廢水的方法，主要有以下幾大類：①物理法。物理法是廢水處理中最簡單的一種方法。主要包括沉淀法、過濾法、調節(jié)法、氣浮法等。一般用于處理廢水中的懸浮物及部分膠體。物理法運行成本較低，設備簡單，效果穩(wěn)定，管理方便，但是只能對廢水進行初步預處理，對于可溶性污染物質沒有凈化作用。②化學法。化學法主要包括酸堿中和法、電解法、化學氧化還原法、化學沉淀法等。化學法是水處理中常用的一種方法，它利用一些化學反應，對污染物進行分解、反應、沉淀等，使其對水體的危害降低。③物理化學法。物理化學法比較常用的是萃取法、混凝沉淀法、離子交換法、膜分離法、吸附法等。是先采用物理的方式沉降一些懸浮物小顆粒、膠體類物質，再采用化學的方法消除一些可溶性污染物質。該方法是物理法和化學法的有機結合，對水處理的效果非常明顯。④生物處理技術。生物法是利用微生物降解作用進行水處理的一種效率高、成本低的廢水處理方法，但是它對處理的水質要求比較高，故一般與其他預處理技術聯(lián)合使用。

3常用水處理方法———混凝沉降法

混凝沉降法是目前最常使用的化工廢水處理方法，在很多領域都有廣泛的應用。混凝劑的選擇直接決定了混凝效果的好壞，從而影響到水處理的效果。現(xiàn)階段最常用的混凝劑主要是鋁鹽、鐵鹽等無機混凝劑［4］。混凝劑的種類多種多樣，按照混凝劑的作用機制大致可分為3類：絮凝劑、凝聚劑和助凝劑［5］。按照混凝劑的化學性質劃分，可分為無機混凝劑、有機混凝劑和微生物混凝劑。目前應用最廣的是高分子混凝劑，包含有聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵、聚合硫酸鋁鐵等。高分子混凝劑比傳統(tǒng)的無機混凝劑分子量大，用量少，且電中和能力強，它的多核結構使其具有明顯的吸附作用。因此，高分子無機混凝劑的研究一直是水處理的重點課題。混凝法主要有4種作用機理：①雙電層壓縮。在廢水中加入鹽類電解質，壓縮雙電層，使得分子間的靜電排斥作用減少，兩膠體間距縮短，吸引力增大。當加入的藥劑量達到一定數(shù)值時，微粒的動能就能超過靜電斥能，使得離子在碰撞時就會發(fā)生凝聚、沉降［6］。②化學-架橋作用。化學-架橋作用是指混凝劑中的粒子與膠體粒子通過相互橋連作用發(fā)生碰撞時，形成膠粒-聚合物-膠粒式的化學架橋，這樣就形成了絮凝體。③吸附-電中和。吸附電中和是膠粒表面電荷對異價粒子的吸附作用使其脫穩(wěn)，從而發(fā)生絮凝作用。④網捕或卷掃式。當金屬氧化物或金屬鹽作為絮凝劑時，隨著加入量的增加形成沉淀，這些沉淀對水中污染物進行網捕、卷掃從而混凝沉降。在實際應用中，這4種機理一般會同時使用，只是不同水質使用的機理有主次之分。混凝劑用于處理化工廢水已經有很長一段時間，現(xiàn)已成為工業(yè)廢水處理的重要環(huán)節(jié)。混凝劑最常用于去除廢水中的固體、膠體顆粒物，降低廢水色度等指標，也對重金屬離子及微生物有一定的消除作用。混凝劑可以自成水質預處理系統(tǒng)，也可以與其他處理系統(tǒng)組合，一起發(fā)揮去除水質中有毒有害物質的功效，為水質改善作出最大的貢獻。

［參考文獻］

［1］梁桂玲.化工廢水污染狀況及主要處理對策探析［J］.資源環(huán)境與節(jié)能減災，2009（10）：122-123.

［2］丁春生，李達錢.化工廢水處理技術與發(fā)展［J］.浙江工業(yè)大學學報，2005，33（6）：647-651.

［3］吳志超，顧國維，何義亮，等.高濃度有機廢水厭氧膜生物工藝處理的中式研究［J］.環(huán)境科學學報，2001，21（1）：34-38.

［4］王銳剛，王亮梅.煤矸石制備聚合氯化鋁及其廢水處理研究［J］.水處理技術，2013，39（3）：48-50.

［5］畢可軍，王瑞，閆杰棟，等.煤化工廢水除油技術探討［J］.化肥設計，2015，53（6）：5-8.

［6］鄭懷禮，陸蘭英，范偉等.聚合氯化鋁的制備及在微污染水處理中的應用［J］.化學研究與應用，2012，24（4）：662-629.

作者：馬莉 單位：陽煤集團