化工廢水處理技術和管理問題研究

楊蘭蘭

（上海華強環境科技工程有限公司，上海 201203）

化學工業生產工藝復雜，產生的污染物種類繁多且毒性大，如果廢水處理技術應用不合理，管理不到位，將會造成水資源污染和生態平衡破壞，甚至對人類與動植物造成直接危害。因此，相關企業要重視廢水處理與排放問題，根據生產實情科學選擇工業廢水處理技術，并加強管理，提高工業廢水處理效率，降低成本與能耗，促進化學工業有序發展。

1 化學工業廢水主要來源與特點

根據生產原料不同，分為石油化工、精細化工、煤化工等，產業之間互有滲透與交叉。化學工業廢水主要來源于生產排放廢水、洗滌用水、循環冷卻水、濃鹽水及回用水等。廢水中含有大量有毒有害物質，如重金屬、難降解有機物等［1］。化學工業廢水也因產業差異略有不同，但整體相近，主要包括硫化物、芳香烴多；重金屬含量高、色度高、酸堿變化大、有藥物殘留；含鹽量高、水質不穩定等。如若未經處理或處理不達標排放，均會對生態環境造成破壞。

2 化學工業廢水處理技術

化學工業廢水具有高鹽度、高COD、難降解、有毒等特性，常用處理技術包括物理法、化學法、生物法。

2.1 物理法

物理法是利用吸附、氣浮、混凝及膜處理等手段去除廢水中懸浮物類物質的技術，常作為廢水預處理和深度處理技術。吸附法是利用吸附劑的吸附性能去除水中污染物的過程，分為物理吸附、化學吸附和離子交換吸附。常用的吸附劑有活性炭、天然沸石及樹脂吸附劑等，可有效降低色度、COD及異味等，但處理成本較大，無法回收利用，易造成二次污染［2］。氣浮法是在廢水中形成微小氣泡，使氣泡與水中懸浮顆粒黏附形成水-氣-顆粒三相混合體系，上浮至水面，形成浮渣層被刮除，以此實現固液分離。目前常用的有曝氣氣浮法和溶氣氣浮法，除油效果良好。膜法包括微濾、超濾、反滲透及電滲透等，是一種高效低耗的分離處理技術［3］。工藝較成熟，可以去除廢水中98%以上的電解質，及有機物、無機鹽等，同時可回收利用，但處理成本較高，膜易堵塞受污染，使用壽命短［4］。

2.2 化學法

化學法是利用化學反應的作用以去除水中的雜質，處理對象主要是無機的或有機的溶解物質或膠體物質。化學法包括絮凝法、氧化法等。

絮凝法是在廢水中加入絮凝劑，使水中懸浮物顆粒或膠體凝聚產生絮凝體，從廢水中分離而去除的凈化技術。現常用復合絮凝劑替代單一絮凝劑進行廢水處理，處理效果更好。氧化法包括光化學氧化、電化學氧化、濕式氧化等。光化學氧化是光催化劑經光照射，在其表面產生強氧化性物質，達到對有機物的降解和礦化，具有徹底高效快速的優點。如臭氧，可快速氧化還原態的污染物，但處理成本高，且對一些鹵代烴物質的氧化效果欠佳。電化學氧化是利用電化學反應的選擇性對廢水中有機物進行直接或間接氧化降解。該技術中主要氧化劑是電子，反應條件溫和，無二次污染，并具有殺菌作用，在染料及造紙等產業中應用廣泛。但該技術需支付高額操作費，且能耗較大。濕式氧化法最早興起于20世紀50年代，在高溫（150～350℃）和高壓（0.5～20MPa）條件下，以空氣或純氧為氧化劑，在液相中將有機污染物氧化為CO2和水等無機物或小分子有機物的過程［5-6］。能耗低，但催化劑失活及設備管線腐蝕問題較嚴重，投資運行成本高。

2.3 生物法

生物法是利用微生物的代謝作用分解廢水中污染物的處理方法，包括厭氧處理和好氧處理兩種。

厭氧處理是厭氧細菌在無氧環境下對廢水中的有機物進行降解和轉化，生成二氧化碳和甲烷等。厭氧處理過程包括水解酸化、產氫產乙酸、產甲烷三個階段，分別利用水解產酸細菌、產氫產乙酸細菌及產甲烷細菌［7］。缺點是厭氧微生物的生長發育緩慢，處理過程復雜且不穩定，并有氣味產生。好氧處理技術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，具有較強氧化性，在曝氣池中以流動形態存在。生物膜法是微生物附著生長在載體表面，廢水流經載體表面時，污染物被微生物吸附轉化，廢水得到凈化。現我國焦化廢水處理常采用好氧與厭氧聯合工藝，如A／O工藝，脫氮除磷效果良好。

2.4 處理技術發展趨勢

隨著化學工業技術的不斷發展，工業廢水處理技術進步顯著，新型化學工業廢水處理技術得到了重點關注，并取得了一定成績。磁分離技術、低溫等離子體技術及超聲波氧化技術得到了重點研究與應用，但仍在實驗室研究階段。磁分離技術，能夠有效改善污泥沉降性能，發揮其磁性，將磁化泥順利吸附起來，實現對其有效回收及應用［8］，常用的磁種是四氧化三鐵。低溫等離子處理技術則是通過放電產生等離子體和活性粒子，使廢水中的有機物分子鏈發生反應，該技術還不成熟，能耗較大。

3 化學工業廢水處理管理問題與對策

目前，我國化學工業廢水的處理管理仍存在體系不健全、處理方式不恰當及處理效率低、效果差等問題。首先，在進行化學工業廢水處理時，沒有進行有效的初期調研與考察，主要依靠老舊管理模式，使得處理效率與效果下降，無法達到預期處理效果。其次，大多數化學工業企業在選擇廢水處理技術時，盲目跟風，選擇主流和熱門的工藝，反而忽略了自身生產實際情況，未充分考慮當地水質及水量等情況，留下較多的用水隱患。最后，化學工業廢水處理管理過程中，由于缺少完善的技術、設備及管理體系等，使得人員配置和技術應用都比較混亂，缺乏有效創新與改進，阻礙了廢水處理工作的有序發展。

為此，在進行化學工業廢水處理管理的過程中，相關管理人員要充分認識企業自身的生產現狀，結合生產廢水的特性，科學選用處理技術，制定嚴格的管理制度，并對管理人員進行專業技術培訓，提高工作意識與責任意識。同時要做好廢水處理設備、儀表、閥門等的日常維修與保養，定期進行檢測與調試，保證處理系統正常運行。

4 結語

綜上，化學工業廢水處理技術與管理是保證化學工業健康持續發展的前提，應根據企業自身發展情況制定科學的處理與管理方案，切實提高廢水處理效率與效果，并在處理過程中及時發現并解決問題，推動技術創新與工藝優化，保證企業發展動力。