化工企业废水处理现状及处理工艺研究

杨秋菊

（中信国安化工有限公司，山东 荷泽 274500）

引言

随着化工企业的发展，其产品种类越来越多，但同时其生产过程也产生了大量废水，对生态环境造成了一定的污染，也影响了人们的身体健康。因此，为了解决化工废水产生的影响，化工企业必须要重视对废水的处理，并要结合现状，不断地研究和创新化工企业废水处理工艺，从而实现零排放的目标，避免给生态环境造成严重影响。

1 化工废水分析

通过对化工废水相关内容的了解，可以有针对性地对其进行处理，以确保化工企业废水处理的效果，促使废水达到排放标准后进行排放，进而实现良好的社会效益和经济效益[1]。

1.1 概述

通常纯净水在使用后，其原有的物理性质和化学性质会发生变化，而且其中还会含有不同种类的杂质，因而形成了废水。然而，化工废水主要是化工企业在生产过程中排出的生产工艺废水、冷却水、废气洗涤水、设备以及场地冲洗水等，这些废水如果未经严格处理就排放，必然会对环境造成严重的污染，且危害着人体健康，并阻碍了化工企业的发展进程。

1.2 特点

1.3 处理化工废水的必要性

化工废水一般呈强碱性和强酸性，并具有一定的毒性，如果不经处理就直接排入环境中，不仅会对生态环境造成严重影响，如果用于灌溉，还会对农作物造成损害。同时，化工废水的危害通常呈现持续性，所以要对化工企业废水进行有效处理，确保化工废水达标后再进行排放，减少对周围环境和人体健康的影响。另外，对化工企业废水进行处理，可以降解其中所含有的有毒物质，避免对人体造成伤害。

2 化工企业废水处理现状

就目前情况看，化工企业废水的处理还存在诸多不足，影响了处理效果，并对环境产生了一定的影响[3]。

2.1 处理效率有待提高

尽管我国对环保的重视度在明显地提高，但是一些化工企业为了降低成本，并未按照相关标准对化工废水进行处理，从而造成了对环境的污染。同时，部分化工企业缺乏废水处理的意识，不能根据化工生产的具体情况，针对性地处理废水，导致化工企业废水处理效率相对较低。另外，工作人员在处理化工企业废水时，不能根据化工废水的具体情况，合理选择处理工艺，不仅处理效果不佳，而且也影响了处理效率。

2.2 处理工艺有待完善

在化工企业废水处理初期，废水处理人员通常要根据化工废水的平均污染程度确定处理工艺，但是如果化工废水的水质、水量变化相对较大，化工企业废水处理的效果就会相对较差，无法满足标准的排放要求。另外，一些化工企业在提高排放标准以后，由于对污染物降解机理认识不足，再加上为了降低生产成本，尽管升级了化工废水处理工艺，但是在处理时，还是采用相对较为简单的处理工艺，因而处理效果不理想。[4]

2.3 缺少对有毒物质的检测

由于化工企业具有一定的特殊性，其生产原料一般是以化学物质为主，所以化工废水中存在很多有毒物质。但是，化工企业在处理废水时，往往只对常规污染物进行检测，缺少对有毒物质的检测，并且有些有毒物质是在处理过程中无法降解的，例如：有机氯、有机汞、重铬酸钾、三氧化二砷，如果将这些化工废水直接排放，就会对水体造成非常严重的负面影响。这些有毒物质一但进入环境中，很容易进入食物链中，不仅威胁了人体健康，也阻碍了化工企业的发展进程。

2.4 资源消耗较大

一些化工企业为了简化废水处理工艺，经常将副产盐直接添加到废水中进行排放，这样直接影响了化工企业废水处理的稳定性[5]。同时，副产盐具有较高的利用价值，而在后续处理过程中，其工艺相对较为麻烦，并且还会在一定程度上增加化工企业的生产成本，所以才导致这一现象不断发生，对副产盐来说也是一种浪费。

3 化工企业废水处理工艺

在明确和掌握现有废水处理情况以后，就需要对化工企业废水处理工艺进行研究和创新，通过利用合理有效的处理工艺，能够有效提升化工废水的处理效果，确保化工废水能够达标排放，避免对生态环境造成严重影响。

由于橡胶草悬浮细胞的pH值变化与细胞增殖相关，在缓慢生长期（0～4 d）pH值由6.5迅速下降到5.7左右，悬浮细胞鲜重与干重缓慢增长，此时悬浮细胞的增殖十分缓慢。在对数生长期（4～12 d）保持稳定，基本维持在pH值5.7左右，悬浮细胞鲜重与干重明显呈上升趋势，悬浮细胞迅速增殖。在12 d之后，pH值由5.7上升到6.8，同时，悬浮细胞的鲜重呈缓慢增长，然而悬浮细胞的干重出现缓慢下降的趋势，可能环境不利于悬浮细胞生长。在悬浮细胞生长期间，第12天具有最大干重（图5）。结果表明，悬浮细胞处于不同生理状态时，会使培养液的pH值发生改变，这也是细胞对外界环境所做出的响应。

3.1 膜处理技术

膜处理技术在化工企业废水处理中，属于一种常见的技术工艺，主要是结合化工企业生产情况，有针对性地对化工废水进行处理，以保证良好的处理效果。

第一，收集化工废水，并且在收集后将废水输送到汽提塔中，这样可以清除废水中一些较难降解的物质。同时，在利用膜处理技术时，与乙二醇相似的物质，可以在塔顶进行汇聚，并且从塔底引出。引出以后，再利用换热降温的方式实施进一步处理。

第二，化学废水处理完成以后，需要将其输送到超滤系统，目的是清除其中所含有的聚醚，提升产水率。通常情况下，聚醚去除率可以达到95%以上。同时，在利用膜处理技术时，可以利用高压泵增加处理压力，以保证处理效果[6]。另外，通过利用磁针，可以提高原液体的浓度，再进行浓缩，然后将其液体返回到一级进料口中。

第三，经过一系列操作可以将液体进行浓缩，并且要将处理后的液体传输到精馏塔中，经浓度配比，实现对聚醚工段废水的循环使用，避免资源产生较大的消耗。

3.2 超声波处理技术

由于化工废水中所含物质的成份相对较为复杂，其中含有大量难以降解的有机物质，而且这些物质利用传统化工企业废水处理工艺，很难达到预期的效果[7]。通过对化工废水处理工艺的不断研究和创新，发现超声波技术对于一些难以降解的有机物质具有良好的处理效果，这主要是因为超声波处理技术是利用超声波对化工废水进行辐射，引起水体振动，产生空化作用，并且化工废水中的气泡可以在较短时间内出现振荡，空间环境也会呈现高温、高压、冲击波强烈的状态，使化工废水中的有机物质产生断裂，从而达到降解效果。但在应用超声波处理技术时，工作人员一定要考虑超声波的辐射频率，通常是在15～1 000 KHZ，如果情况较为特殊，还需结合具体情况而定。另外，在应用超声波处理技术时，可以结合化工企业生产的实际情况，与其他处理工艺联用，以保证良好的处理效果，从而满足化工企业废水的处理需求。

3.3 磁分离处理技术

磁分离处理技术对化工企业废水的处理效果非常好，该技术主要是将加磁性物质放入化工废水中，这样在磁力场的作用下，可以分离化工废水中的污染物，实现良好的处理效果[8]。磁分离处理技术分为直接磁分离技术及间接磁分离处理技术，其中直接磁分离技术比较适合含有磁性颗粒的化工废水的处理，但是如果不含有磁性颗粒，或者磁性颗粒较弱，就需要利用间接磁分离处理技术。在应用磁分离处理技术时，需要在化工废水中添加Fe3O4颗粒物质，并且结合实际情况将混凝剂添加到其中，这样可以形成具有一定磁性的絮体，在此基础上添加外磁场，可以有效分离废水中的悬浮物，促使化工企业废水处理能够达到标准。

3.4 低温等离子处理技术

低温等离子处理技术处理化工企业废水的效果非常好，并且在放电条件下，可以生成等离子体或者活性粒子，使化工废水中的有机物质发生氧化反应，从而实现分解、降解污染物的目的。另外，低温等离子处理技术与其他处理技术有很大不同，该技术可以添加任何一种催化剂，而且反应方式相对较为灵活，因而成本也相对较低。另外，根据相关研究显示，低温等离子处理技术的应用效果尽管较好，但是其成熟度还有待提高，其稳定性也还需要不断进行深入研究。

3.5 化学处理技术

3.5.1 高级氧化工艺

高级氧化技术在处理化工企业废水时，可以产生羟基自由基，因而其氧化能力相对较强，并且在高温、电、声、光辐照、催化剂等反应的影响下，可以将难以降解的大分子有机物进行氧化处理，形成小分子物质，使其具有低毒或无毒的特点[9]。同时，化工废水含有大量可生化性差的有机物质，因而具有一定的污染性。

为了保证化工企业废水处理的效果，可以将化学预处理和生物处理方式相结合，去除化工废水中的可生化性差的物质，从而有效提升化工废水的可生化性。另外，在利用该技术处理化工企业废水时，可以将大部分有机物完全矿化或者分解，从而促使化工废水可以实现达标排放，有效避免其对环境造成严重影响。

3.5.2 微纳气泡工艺

微纳气泡工艺是指点气泡的直径通常介于微米气泡和百纳米气泡之间，因而具有很好的物理和化学特性。同时，微纳气泡工艺的气泡体积相对较小，但是表面积却相对较大，因而上升速度相对较慢，稳定性相对较好，可以很好地附着在悬浮颗粒上。因此，在处理化工企业废水时，可以利用微纳气泡工艺对废水中有机物和无机物的进行处理，并且微纳气泡破裂以后，气液界面就会消失并发生剧烈的变化，高浓度离子可以将储存的化学能量释放出来，大量的羟基自由基也被激发出来。由于羟基自由基具有氧化还原的作用，可以降解化工废水中的有机物质，使水质得以净化，确保化工企业废水的处理效果。另外，微纳气泡工艺在未来的发展中，可以与其他处理技术相互结合，例如：吸附、离子交换等技术，进而降低化工企业废水的处理成本，实现良好的经济效益。

3.6 臭氧氧化处理技术

由于化工企业的生产性质不同，所以化工废水含有的成分及含量也不同，因此在处理化工企业废水时，工作人员需要选择合适的技术对废水进行有针对性地处理。臭氧氧化处理技术主要是利用臭氧发生器及气水接触设备，对化工废水进行处理，并且还可以对化工废水中的酚、氰等污染物进行处理，确保化工企业废水处理的效果[10]。但是，在应用臭氧氧化处理技术时，需要注意以下几点：第一，从氰化物氧化处理的角度来说，主要是将其生成氰酸盐，并且等到含量达到一定程度以后，将臭氧添加入其中；第二，待到臭氧添加完成以后，需要对臭氧的含量进行测试，并分析其含量是否达到一定标准。同时，在进行臭氧氧化处理时，处理人员需要结合实际情况与活性污泥法联用，进一步有效去除废水中的氰化物，从而达到预期的处理效果。

4 实例分析

本文以某公司甲醇制醇醚燃料试验项目污水处理装置为例，由于本装置的废水中含有醛类、聚甲氧基二甲醚等难降解的有机物，利用活性污泥法难以去除，如果单纯采用活性污泥法进行处理，水中的污染物对活性污泥的运行稳定性还会产生很大影响，而且经处理的废水也很难达标，因此，本公司采用了“芬顿+水解酸化+接触氧化+臭氧氧化+活性炭吸附”的污水处理工艺。

（1）污水首先经过强氧化池，将毒性较强和难生物降解的甲醛等有机物氧化，为后续生化处理奠定基础。采用芬顿氧化法投加的药剂为双氧水、硫酸亚铁，在酸性环境（pH值为3～4）下反应。芬顿氧化法流程简单，操作稳定可靠，氧化性强，氧化产物为二氧化碳和水，而且不会产生二次污染。

（2）出水进入水解酸化池，工作人员可以根据实际情况补充氮磷等营养元素，使高分子、难降解的有机物分解成为小分子、易降解的有机物，并内置组合式生物填料，以促进微生物的附着生长。

（3）水解酸化池的出水进入生物接触氧化池，池中内置组合式生物填料，并采用旋流式曝气器进行曝气，且氧的利用率高，使用寿命长。接触氧化法是利用附着在填料上的好氧菌分解有机物，使有机物分解为二氧化碳和水。

（4）接触氧化池的出水经沉淀后，采用臭氧氧化法，将难以降解的有机物质转变为小分子、易生化的有机物，再进入二级接触氧化池继续生化处理。。

（5）采用平流式沉淀池进行固液分离，沉淀时间为2～4小时，并将沉淀污泥排至污泥贮池，再采用板框压滤机进行压滤干化处理。

（6）最后设置活性炭过滤器对超标污染物质进行过滤、吸附处理，确保产水达标排放。

5 结语

综上所述，化工废水处理一直是化工企业发展需要重点关注的问题。由于化工废水的成分相对较为复杂，其中含有大量的有毒物质和污染物质，对生态环境造成了严重的影响。因此，化工企业需要结合废水的实际情况，制定合理、有效的废水处理方案，如果情况较为特殊，可以将多种工艺技术联用，这样才能有效去除废水中的有毒物质和污染物质，确保化工企业废水的处理效果[11]，避免其对生态环境造成严重影响，从而促使化工企业能够健康、稳定地发展。