化工废水处理技术和管理问题研究

杨兰兰

（上海华强环境科技工程有限公司，上海 201203）

化学工业生产工艺复杂，产生的污染物种类繁多且毒性大，如果废水处理技术应用不合理，管理不到位，将会造成水资源污染和生态平衡破坏，甚至对人类与动植物造成直接危害。因此，相关企业要重视废水处理与排放问题，根据生产实情科学选择工业废水处理技术，并加强管理，提高工业废水处理效率，降低成本与能耗，促进化学工业有序发展。

1 化学工业废水主要来源与特点

根据生产原料不同，分为石油化工、精细化工、煤化工等，产业之间互有渗透与交叉。化学工业废水主要来源于生产排放废水、洗涤用水、循环冷却水、浓盐水及回用水等。废水中含有大量有毒有害物质，如重金属、难降解有机物等［1］。化学工业废水也因产业差异略有不同，但整体相近，主要包括硫化物、芳香烃多；重金属含量高、色度高、酸碱变化大、有药物残留；含盐量高、水质不稳定等。如若未经处理或处理不达标排放，均会对生态环境造成破坏。

2 化学工业废水处理技术

化学工业废水具有高盐度、高COD、难降解、有毒等特性，常用处理技术包括物理法、化学法、生物法。

2.1 物理法

物理法是利用吸附、气浮、混凝及膜处理等手段去除废水中悬浮物类物质的技术，常作为废水预处理和深度处理技术。吸附法是利用吸附剂的吸附性能去除水中污染物的过程，分为物理吸附、化学吸附和离子交换吸附。常用的吸附剂有活性炭、天然沸石及树脂吸附剂等，可有效降低色度、COD及异味等，但处理成本较大，无法回收利用，易造成二次污染［2］。气浮法是在废水中形成微小气泡，使气泡与水中悬浮颗粒黏附形成水-气-颗粒三相混合体系，上浮至水面，形成浮渣层被刮除，以此实现固液分离。目前常用的有曝气气浮法和溶气气浮法，除油效果良好。膜法包括微滤、超滤、反渗透及电渗透等，是一种高效低耗的分离处理技术［3］。工艺较成熟，可以去除废水中98%以上的电解质，及有机物、无机盐等，同时可回收利用，但处理成本较高，膜易堵塞受污染，使用寿命短［4］。

2.2 化学法

化学法是利用化学反应的作用以去除水中的杂质，处理对象主要是无机的或有机的溶解物质或胶体物质。化学法包括絮凝法、氧化法等。

絮凝法是在废水中加入絮凝剂，使水中悬浮物颗粒或胶体凝聚产生絮凝体，从废水中分离而去除的净化技术。现常用复合絮凝剂替代单一絮凝剂进行废水处理，处理效果更好。氧化法包括光化学氧化、电化学氧化、湿式氧化等。光化学氧化是光催化剂经光照射，在其表面产生强氧化性物质，达到对有机物的降解和矿化，具有彻底高效快速的优点。如臭氧，可快速氧化还原态的污染物，但处理成本高，且对一些卤代烃物质的氧化效果欠佳。电化学氧化是利用电化学反应的选择性对废水中有机物进行直接或间接氧化降解。该技术中主要氧化剂是电子，反应条件温和，无二次污染，并具有杀菌作用，在染料及造纸等产业中应用广泛。但该技术需支付高额操作费，且能耗较大。湿式氧化法最早兴起于20世纪50年代，在高温（150～350℃）和高压（0.5～20MPa）条件下，以空气或纯氧为氧化剂，在液相中将有机污染物氧化为CO2和水等无机物或小分子有机物的过程［5-6］。能耗低，但催化剂失活及设备管线腐蚀问题较严重，投资运行成本高。

2.3 生物法

生物法是利用微生物的代谢作用分解废水中污染物的处理方法，包括厌氧处理和好氧处理两种。

厌氧处理是厌氧细菌在无氧环境下对废水中的有机物进行降解和转化，生成二氧化碳和甲烷等。厌氧处理过程包括水解酸化、产氢产乙酸、产甲烷三个阶段，分别利用水解产酸细菌、产氢产乙酸细菌及产甲烷细菌［7］。缺点是厌氧微生物的生长发育缓慢，处理过程复杂且不稳定，并有气味产生。好氧处理技术主要包括活性污泥法和生物膜法。好氧活性污泥可以有效吸附污染物，具有较强氧化性，在曝气池中以流动形态存在。生物膜法是微生物附着生长在载体表面，废水流经载体表面时，污染物被微生物吸附转化，废水得到净化。现我国焦化废水处理常采用好氧与厌氧联合工艺，如A／O工艺，脱氮除磷效果良好。

2.4 处理技术发展趋势

随着化学工业技术的不断发展，工业废水处理技术进步显著，新型化学工业废水处理技术得到了重点关注，并取得了一定成绩。磁分离技术、低温等离子体技术及超声波氧化技术得到了重点研究与应用，但仍在实验室研究阶段。磁分离技术，能够有效改善污泥沉降性能，发挥其磁性，将磁化泥顺利吸附起来，实现对其有效回收及应用［8］，常用的磁种是四氧化三铁。低温等离子处理技术则是通过放电产生等离子体和活性粒子，使废水中的有机物分子链发生反应，该技术还不成熟，能耗较大。

3 化学工业废水处理管理问题与对策

目前，我国化学工业废水的处理管理仍存在体系不健全、处理方式不恰当及处理效率低、效果差等问题。首先，在进行化学工业废水处理时，没有进行有效的初期调研与考察，主要依靠老旧管理模式，使得处理效率与效果下降，无法达到预期处理效果。其次，大多数化学工业企业在选择废水处理技术时，盲目跟风，选择主流和热门的工艺，反而忽略了自身生产实际情况，未充分考虑当地水质及水量等情况，留下较多的用水隐患。最后，化学工业废水处理管理过程中，由于缺少完善的技术、设备及管理体系等，使得人员配置和技术应用都比较混乱，缺乏有效创新与改进，阻碍了废水处理工作的有序发展。

为此，在进行化学工业废水处理管理的过程中，相关管理人员要充分认识企业自身的生产现状，结合生产废水的特性，科学选用处理技术，制定严格的管理制度，并对管理人员进行专业技术培训，提高工作意识与责任意识。同时要做好废水处理设备、仪表、阀门等的日常维修与保养，定期进行检测与调试，保证处理系统正常运行。

4 结语

综上，化学工业废水处理技术与管理是保证化学工业健康持续发展的前提，应根据企业自身发展情况制定科学的处理与管理方案，切实提高废水处理效率与效果，并在处理过程中及时发现并解决问题，推动技术创新与工艺优化，保证企业发展动力。