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化工廢水處理是利用物理、化學和生物的方法對廢水進行處理,使廢水凈化,減少污染,達到廢水回收復用,充分利用水資源。
化學法通常利用物質之間化學反應將嚴重污染的物質反應轉化為對環境無污染的物質,工業常采用的化學法有中和沉淀法及硫化沉淀法。中和處理主要是酸與堿反應生成水和難溶性的鹽類沉淀,使用該方法的好處在于成本低,弊端就是在環境惡劣的地方不易操作,勞動衛生條件差。硫化沉淀法是工廠通常都會采用的方法,操作的基本原理是將硫化劑加入到廢水中,使它和水中某些溶解物質產生反應生成硫化物沉淀。
常用的硫化劑有:硫化氫、硫化鉀、硫化鈉。硫化法的優勢是利用酸性去除金屬冶煉的化工廢水,減少有機廢水對環境污染。弊端就是價格貴、成本高、操作難,單獨使用效果不理想。
生物方法也是處理化工廢水的一種,通過微生物的代謝作用,使廢水中呈溶液、膠體及微細懸浮狀態的有機污染物轉化為穩定、無害的物質。通常使用生物試劑對廢水進行處理,在處理金屬冶煉化工廢水過程中利用生物制劑,將金屬元素吸附到生物試劑表面,達到去除金屬的效果。有機生物試劑是工廠常用的試劑,因為在端處理過程中效果獨特,可以與其它的工藝過程結合起來,其優點是成本低、使用簡單。但是由于有機生物試劑在對殘渣的綜合利用效果上不是很理想,還需對其進行改進才能投入使用。
生物法中膜分離技術是采用較為廣泛的工業廢水處理方法,膜分離技術是一種綠色技術。其原理是分子水平上不同粒徑分子混合物在通過半透膜時實現選擇性分離的技術。膜分離技術是針對微觀元素進行處理時常用的方法,利用膜的選擇透過的特性實現金屬冶煉化工廢水排放處理,在處理污水的過程中實現了分子和離子的分離、去除。膜分離技術相比化學法和其它生物法有一個明顯的優勢:去除金屬元素的效果明顯;處理中的某些物質進行回收再利用;分離裝置結構簡單,易自控和維護,能耗低速度快。但是,膜分離技術對衛生和成本有非常高的要求,不規范的操作容易造成環境的二次污染。
在金屬冶煉化工廢水排放過程中,含有大量的重金屬元素,如果不經過處理直接排放到環境中就會對環境造成嚴重污染,土質受到影響就會導致農作物大面積減產。會造成嚴重的水體污染,水生動植物將會面臨死亡。還可能滲透到地下水,污染地下水。化工廢水排放的污染物也會傳播到空氣中,污染空氣。人畜吸入會破壞人體呼吸系統,嚴重的話就會出現呼吸道疾病,危害健康。為此,就需要在進行金屬冶煉時對產生的化工廢水進行處理,實現廢水零排放。
以下是廢水零排放技術(膜分離技術)的工藝過程;

圖1 零排放廢水工藝流程

表1 三種金屬冶煉工業廢水處理工藝水質分析
表1是對三種金屬冶煉工業廢水工藝產生的水質進行分析的結果,金屬冶煉化工的廢水處理工藝不同,產生的污染物和數量種類也各有差異。
水污染的現實和水質標準的提高,使全球水資源的供需矛盾日益尖銳化。但在金屬冶煉時需要消耗大量的水資源,如在煉鐵、軋鋼、澆鑄鋁錠的時候就需要沖澆鑄件,在這過程就需要大量的冷卻水。這種類型的金屬冶煉化工廢水采用零排放技術后有助于改善廢水再次回收利用。以蒙礦冶煉廠為例,在進行廢水排放時需要對產生的污酸和原有的酸性污水進行工藝升級改造,實行深度處理工藝,通過采用化學法和和生物膜分離技術控制出水水質指標,使水中的重金屬離子濃度降低,還能循環再利用,實現節約用水、廢水循環利用和保護生態環境的雙重目的。
根據三種工業廢水處理工藝的水質情況,將廢水排放技術進行改善,實現了本文的設計。在社會經濟發展迅速的同時也要學會兼顧生態環境和人類健康,在對金屬廢水排放時也要做好生態環境保護,處理好對環境有污染的污染物。有效的利用現代工藝將污染最小化,本文提出的廢水零排放技術具有極高的有效性,希望能夠為金屬冶煉化工廢水處理提供參考價值。