化工污水處理技術綜述

靳曉悅+劉雅舉

摘 要：隨著我國經(jīng)濟實力的不斷增強，化工行業(yè)也迅速發(fā)展起來，然而在初期，環(huán)保法規(guī)不夠完善，化工廠污水排放沒有明確的規(guī)定和指標，導致水環(huán)境受到嚴重破壞。如今，我國對污水排放要求日益嚴格，化工污水處理技術也不斷地發(fā)展和改進。本文列舉了現(xiàn)今主要的化工污水處理技術，并進行分析，為化工污水處理技術的選擇提供參考。

關鍵詞：化工污水；處理；化學法；物理法；物理化學法；生物法

近年來，化工行業(yè)快速發(fā)展，污水排放成了首要問題。由于化工產(chǎn)品的多種多樣，所以排出的廢水依然是成分復雜，而且多數(shù)都含有有毒物質(zhì)，不應進化不易凈化。有些污水會還有重金屬元素如Hg、Zn等，在生物體內(nèi)會有一定的積累作用，同時對水質(zhì)的造成很大程度的破壞，特別是石油化工衛(wèi)生石油化工廢水，還有各種有機廢液如酮、醚等，這些物質(zhì)生物需氧量和化學需氧量較高，所以排入水中會對水中生物的生存造成威脅。

1化工污水處理技術

1.1污水處理方法的分類

按作用原理分類：化學法、物理法、生化法和物理化學法。

1.2化工污水處理方法

1.2.1化學法

通過化學反應和傳質(zhì)分離作用來分離去除廢水中呈溶解、膠體狀的污染物，也可將轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)排放污水。一般常用的有中和處理法、電解處理法、化學沉淀處理法、混凝處理法。

1.2.1.1廢水中和處理法

利用酸堿中和反應處理廢水，使酸中所含的H+或OH—中和，生成H2O分子，同時生成其他易溶性鹽類，采用該方法可以調(diào)解廢水中的pH。

1.2.1.2電解處理法

該方法采用的原理是將廢水中有毒有害的物質(zhì)，通過電解的方式，轉(zhuǎn)化為無毒無害的物質(zhì)。優(yōu)點在于：①采用電解法不必外加試劑，省下一部分成本。②在常溫常壓下即可實現(xiàn)，但于操作和運行。③可以根據(jù)廢水濃度的不同調(diào)節(jié)電壓和電流，以便達到凈化的目的。

但是該方法會消耗大量電能和金屬電極，分離后得到的重金屬鹽類或沉淀物不方便利用。

1.2.1.3化學沉淀處理法

原理基于廢水中某些離子可以與可溶性化學試劑反應，生成難溶于水或不溶于水的化合物，作為沉淀分離出來，從而凈化廢水。常見的化學沉淀處理法有氫氧化物沉淀法、硫化物沉淀法、鋇鹽沉淀法。化學沉淀處理法常用于水的軟化，也可用于除去工業(yè)廢水中的重金屬和氰化物。

1.2.1.4混凝處理法

該方法是向廢水中投加混凝劑去除的是化工廢水中的膠體及部分細小的懸浮物，混凝土的目的是使膠體脫穩(wěn)，凝聚生長；主要用于處理水中的粘土（50nm～4um）細菌80um～91um）病毒（10nm～300nm）蛋白質(zhì)（1nm～50nm）。

1.2.2物理法

物理處理法中主要以過濾法、氣浮法、重力沉淀法為主，主要用于處理污水中的不溶性物質(zhì)。作用物理方法處理時，不會改變污水中物質(zhì)的化學性質(zhì)。物理法處理的能力相對較弱，只能用于處理污水處理程度要求不高的情況中。

1.2.2.1過濾法

過濾法是以具有孔粒狀粒料層截留水中的雜質(zhì)，該方法主要用于降低水中懸浮物的含量。微孔管的孔徑大小可以根據(jù)污水情況的不同人為調(diào)節(jié)，操作相對方便。

1.2.2.2氣浮法

氣浮法也稱為浮選法，該方法是使水中產(chǎn)生大量的微氣泡，用來形成氣、水和被去除物質(zhì)的三相體系。此時，在靜水壓力、界面張力、以及氣泡的上浮力的作用下，使氣泡粘附上被去除的雜質(zhì)后，因密度小于水從而上浮，使得污染物與水的分離。

1.2.2.3重力沉淀法

重力沉淀法是利用污染物在水中的不溶性，使其在重力作用下自然沉淀，經(jīng)過過濾法過程使污染物與水分離，該方法工藝簡單，不需消耗大量人力物力，但是存在很大的局限性，無法除去污水中的可溶性成分，也無法除去BOD、COD高的物質(zhì)。

1.2.3物理化學法

物理化學法是利用物理和化學的縮合作用從而凈化污水的方法。該方法比較穩(wěn)定，對廢水水量、水溫順濃度變化適應性強，可用于脫除重金屬離子，且脫色效果較為突出，但是該方法需要初期設備投資較高，日常維護所需費用也不可忽視。

常用于化工污水處理的物理化學法有吸附法、膜分離法和離子交換法。

1.2.3.1吸附法

吸附法是利用多孔性固體如纖維活性炭（ACF）等吸附材料，對化工污水中的污染物進行吸附，該方法優(yōu)點是吸附速率快，吸附劑使用時間長，工藝流程較簡單，成本偏低，可用于大范圍推廣使用。

1.2.3.2膜分離法

膜分離技術作為一種較為新穎的凈化方法，過程中無相態(tài)變化，且該方法可以利用膜生物反應器在催化劑（酶、微生物）的催化下，進行生物轉(zhuǎn)化以及化學反應。膜分離技術在應用過程中有能耗低、工藝簡單、效率高，且操作方便等優(yōu)點。膜分離在處理石油化工污水方面有著極為廣闊的前景。

1.2.3.3離子交換法

離子交換技術需要外加離子交換劑，利用離子交換劑中的離子同廢水中的離子進行交換，從而除去廢水中的污染物離子，該方法經(jīng)過交換反應，所以它的反應速率會受到溫度的影響。同時，離子的價態(tài)會影響交換勢的大小，所以選擇交換劑時要考慮到些問題。該方法可以作為連續(xù)操作過程對污水進行處理，可降低投資。

1.2.4生物法

生物處理法主要包括活性污泥法和生物膜法。

1.2.4.1活性污泥法

活性污泥法主要是以活性污泥為主體，在有氧條件下，活性污染通過一系列生物反應和化學反應，使污水中的有機污染物得到降解，使污水得到凈化。該方法效率較高，且適用范圍廣，技術成熟。但是占地面積較大，容易出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象，不便于管理，且需對大量剩余污泥做無害化代理，增加了投資。

1.2.4.2生物膜法

生物膜法與活性污泥法是平行發(fā)展的一種化工污水處理技術。主要用于去除工業(yè)污水中的溶解性和膠體狀的有機物。該方法還可以降低水質(zhì)的氨氮參數(shù)。主要優(yōu)點是：①對污水水質(zhì)、水量適應性強，方便管理；②幾乎不產(chǎn)生污泥，但是該方法的效率比活性污泥處理法偏低，操作伸縮性差。

2結(jié)語

近年來，水污染問題加劇，對化工污水進行處理已經(jīng)刻不容緩。本文通過對現(xiàn)在各種化工污水處理技術做出了簡要的總結(jié)，每種方法都有各自的優(yōu)缺點和使用的范圍。技術沒有優(yōu)劣之分，在選擇處理技術時要從實際出發(fā)，考慮成本，可以將不同的技術進行組合，以達到污水凈化的目的。

作者簡介：

靳曉悅（1996.12.09—），女，籍貫：河北省衡水市饒陽縣，河北農(nóng)業(yè)大學理工學院在讀，研究方向：化學工程與工藝。

劉雅舉（1978.09—），通訊作者。