關于精細化工廢水處理技術及控制對策的研究

朱科寅 馬萬里 安曌

摘? ?要：重點研究精細化工廢水的處理技術要點和相關控制對策，希望可以改善我國化工廢水污染日漸嚴重的現狀，并在此基礎上為相關環保工作提供合理參考。

關鍵詞：精細化工;廢水處理;環境安全

化工行業是近幾年來的熱門行業，現階段，相應的精細化工廢水處理技術也得到了突飛猛進的發展。精細化工廢水與普通的廢水相比更加復雜、處理難度大，傳統的廢水處理技術已經無法適應現代社會廢水處理的要求。

1? ? 化工廢水的危害

隨著化工行業的不斷發展及相關生產技術的提高，廢水產生的各種危害日漸顯著，其中最主要的特點有以下3個方面：

首先，水質成分復雜，在化工產品生產過程中，部分化學反應不完全，廢水中含有許多副產品和溶劑，導致精細化工廢水成分復雜。

其次，生物需氧量（Biochemical Oxygen Demand，BOD）以及化學需氧量（Chemical Oxygen Demand，COD）過高，在化工廢水中普遍含有許多有機氧化物，其中的BOD和COD成分都很高。若未對廢水加以處理就直接排放，會在水中進一步反應，對水生生物造成威脅。

最后，有毒有害物質多，化工生產時會產生許多的有害物質，在產品生產結束后溶解在化工廢水中，使廢水產生毒性和腐蝕性[1]。

2? ? 精細化工廢水處理技術

2.1? 廢水處理技術概述

（1）蒸餾法，處理時在廢水中投入甲醇，促使廢水產生酯化反應，生成甲酸甲酯后廢水沸點降低，此時再將精細化工廢水加熱到一定溫度，蒸發水中有害物質。

（2）混凝沉降，在通過合理手段調節化工廢水的pH之后可以添加混凝土，從而去除混凝土中的有機物。

（3）吸附處理，在化工廢水中投入適當的吸附材料，將水中有害物質吸附出來。

（4）萃取法，先判斷廢水中酸的類型，若含有醋酸則可以在水中投入丁醇將廢物萃取出來，并用合理手段去除或回收。

（5）沉淀法，若精細化工廢水中含有的有害物質為鹽和芳香酸，處理人員可以在水中投入三價鐵鹽作為沉淀劑，調整廢水pH后利用三價鐵鹽帶動廢水中的有害物質沉淀，隨后通過過濾將有害物質和三價鐵鹽分離出來。其優勢在于去除的關鍵是精細化工廢水的pH，與精細化工廢水中污染物的實際濃度無關。

（6）氧化法，羧酸類化工廢水的處理通常使用該方法，主要是將臭氧與廢水產生反應，或使用液化氧化的方法幫助精細化工廢水中的廢物氧化，方便處理。

（7）生化法，有些精細化工廢水中含有脂肪酸，可以使用生化法處理，即通過好氧生物降解廢水中的脂肪酸，并將其廢水中的其他污染物融入直鏈，促進精細化工廢水中的廢物降解。

（8）還原法，在酸性化工廢水中，水中污染物質可以與鐵屑發生脫色反應，幫助處理人員將污染物分離。

2.2? 物理處理法

精細化工廢水的物理處理方法是指通過物理分離技術，將廢水中的污染物分離出去，完成水資源的回收。目前，化工廢水處理工作中常用的物理分離方法包括重力沉淀、過濾、氣浮等幾種。首先是重力沉淀法，精細化工廢水中的懸浮有害物質會通過重力作用自然沉淀，隨時間推移產生固液分離的情況，最終達到凈化處理的目的。其次是過濾法，即廢水處理人員使用濾網等工具將精細化工廢水過濾，分離出廢水中的有害物質，降低水中雜質的含量。最后是氣浮法，指利用科學手段在化工廢水中形成氣泡，將水中的有害物質包裹帶出水面。

傳統的物理處理方式技術簡單便捷、操作難度低，但具有一定的局限性，不適合去除水中的可溶性有害物質。近年來，我國陸續開發出了新的物理廢水處理法，如磁分離、聲波技術和非平衡等離子體處理技術，目前，許多精細化工廢水處理部門對可溶于水的有害物質分離處理都會使用這些方式。例如，某精細化工廢水處理機構在處理化工廢水時，會先使用傳統的物理處理技術進行分離，再使用新的處理技術解決廢水中的有害污染物，即借助磁分離法在廢水中添加磁力凝結劑，使用磁力使廢水中的有害物質加速凝結懸浮，再使用磁分離劑將有害物質分離出來。對可降解的有害物質，該機構選擇使用超聲波技術處理，通過超聲波將化工廢水中的有機物降解分離。

2.3? 化學處理法

在精細化工廢水的處理中，化學方法的使用也十分常見，即通過化學反應將廢水中的污染物質去除或凈化。常見的化學廢水處理方法有氧化還原法、中和法、電解法和絮凝法等。其中，氧化還原法是通過氧化反應還原廢水中的有害物質后，將其轉化為無害物質，從而處理精細化工廢水中的有害物質。中和法是指使用合理的酸堿中和手段調整化工廢水pH，使廢水pH處于中性，主要用于酸性或堿性的化工廢水處理。電解法的技術要點為通過合理的手段促使廢水中的離子發生氧化反應，再還原為新的物質，降低精細化工廢水中的有害物質濃度。混凝法是指在精細化工廢水中投放化學藥劑，使廢水產生混凝反應，同時，配合適當的手法將水中的有害物質去除。

隨著科學技術的發展，我國精細化工廢水處理中的化學處理技術也不斷產生新的變化，如紫外線催化氧化技術、濕法氧化技術以及超臨界水氧化技術等，有效地提高了化學處理法在精細化工廢水處理中的效率和質量，有著不容易產生二次污染的優勢[2]。例如，某化工廠在處理精細化工廢水時，會對化工廢水使用半導體催化劑照射，使廢水產生羥基自由基，憑借強氧化劑的能力自行分解水中的有機物，一段時間后將廢水中的有害物質氧化成水和二氧化碳。在處理精細化工廢水中溶于水的有害物質時還會使用濕法氧化手段，將精細化工廢水放置在高溫高壓的環境下處理，在水中投入催化劑，在一定的溫度和壓力下使精細化工廢水中的有害物質氧化還原。能夠在較短時間內將化工廢水中的有害物質完全氧化，縮短了該化工廠用在廢水處理上的時間。

2.4? 生物處理法

2.4.1? 好氧生物處理技術

精細化工廢水的好氧生物處理技術主要是生物膜法和活性污泥法。其中，生物膜法是在化工廢水中投入生物膜，在兩者接觸后用生物膜吸附并對廢水中的有害物質進行氧化。活性污泥處理技術是利用好氧生物的吸附和代謝能力將廢水中的有機污染物降解。目前，廣泛應用的處理技術有兩種，一種是缺氧/好氧（Anoxic/Oxic，A/O）工藝，能將廢水中的有機物脫氧降解，將各種污染物通過水解反應轉化成有機酸，提高廢水的可生化性，該工藝的優勢在于效率高、流程簡單、難度小、降解率高等。另一種是厭氧-缺氧-好氧（Anaerobic-Anoxic-Oxic，A2/O）工藝，其通過厭氧-缺氧-好氧的處理流程對化工廢水進行加工，能夠高效、穩定且安全地處理精細化工廢水。

2.4.2? 厭氧生物處理技術

精細化工廢水通過厭氧生物處理的技術要點在于，為化工廢水創造無分子氧的處理條件，利用厭氧生物的特點將精細化工廢水中的有機物分解并轉化成甲烷和二氧化碳，主要是依靠水解作用幫助廢水進行凈化，是通過反應產生的產酸細菌、產乙酸細菌和產甲烷細菌3種細菌共同反應形成的處理效果。

2.4.3? 固定生物處理技術

固定化生物廢水處理技術是將褐藻酸鈣一類的天然凝膠與聚丙烯酰胺和聚乙烯醇等材料混合作為載體，將處理精細化工廢水能力強的優勢菌種固定在載體上，這種處理技術的反應速度快、對廢水中有害物質的降解能力強，且適用于許多種類的精細化工廢水[3]。

3? ? 精細化工廢水控制對策

3.1? 優化處理工藝

化工廠在生產活動中必然會產生許多化工廢水，在排放前需要根據國家規定的排放標準對廢水進行檢測凈化，達到排放標準后才能排放。避免排放污染嚴重的化工廢水對周邊環境造成負擔，影響人們的正常生活。且目前環境保護是我國的主要課題，對此方面的工作，國家環保部門不斷加大環境保護力度，完善化工廢水的處理制度和排放標準，嚴格監督和控制化工廠污水排放。化工廠也應積極配合有關部門的工作，優化自身的廢水處理技術，確保廢水達到排放標準再排入指定區域，在傳統廢水處理手段的基礎上創新，主動利用新的廢水處理方案進行精細化工廢水處理方面的工作，在降低成本的同時提高處理效率。

3.2? 合理構建化工廠

在化工企業日常生產經營的過程中會在各個環節不斷產生污染物，最終會形成化工廢水，若不進行合理控制會造成后續的廢水處理工作量較大。因此，化工廠應主動在生產環節中加強對生產項目的控制力度，結合實際的生產經營情況和周邊情況設計合理的化工廠布局，將對周邊環境的保護考慮進設計中，同時，在生產時選擇污染較輕的原料。此外，為避免廢水在排放時與周邊環境作用產生二次污染，化工廠在建廠時應對工廠周邊環境全面掌握，結合產品特點和原料性質，避免對環境造成不可逆轉的傷害。應將生態的穩定發展作為建廠原則，將后續的精細化工廢水對環境造成的影響降到最低。

3.3? 嚴格監控化工生產

想要控制化工廠污染物產生量，化工廠廢水處理部門對于生產環節也要進行嚴格的管理，根據各生產環節所用的原料和產生的污染物質設計生產技術，有效地對化工廠生產全過程進行控制。可以對生產季節進行調查研究，根據研究結果制定合理的管理措施，減少化工廠生產過程中產生的污染。

例如，某化工廠為減輕精細化工廢水處理部門的工作量，對場內不同的生產環節和所用原料進行了調查，并根據調查結果研究出了合理的優化方案，使用污染較少的清潔原料進行生產，并要求員工在生產過程中積極對產生的廢水等進行初步處理，為后續的化工廢水處理工作提供方便。

3.4? 加強化工廢水排放管理

經過以上的控制處理，精細化工廢水在排放前也需要進行檢查，結合國家規定的化工廢水排放標準和企業自身的經營情況以及地理環境制定檢測標準，確保廢水經檢測達標后再排放到指定區域內，若廢水經檢測不滿足排放標準則要重新處理檢查后再排放，避免給環境造成負擔。

3.5? 降低化工廢水處理難度

由于精細化工廢水成分復雜，因此，處理起來也有一定難度。相關部門為提高工作效率，可以在對精細化工廢水進行處理之前采取合理手段降低廢水處理難度。同時，應在處理之前對廢水進行分類，根據不同的廢水類型使用相應的處理方式統一處理，保障精細化廢水處理工作達到最佳效果[4]。

4? ? 結語

精細化工廢水的成分復雜且污染大，處理起來有難度，因此，相關的廢水處理部門要想做好廢水控制，就要根據實際的廢水產生情況采用合理的廢水處理手段，降低化工廢水對環境造成的危害，實現精細化工的可持續發展。

[參考文獻]

[1]劉建國.精細化工廢水處理技術及控制對策分析[J].化工管理，2019（33）：103-104.

[2]汪? 晨.試析精細化工廢水處理技術及控制對策[J].當代化工研究，2018（3）：102-103.

[3]劉? 亮.精細化工廢水處理技術及控制對策[J].化工設計通訊，2018（5）：200.

[4]卞劍鋒，張生根，母玉林.精細化工廢水處理技術及控制對策分析[J].化工管理，2019（31）：188-189.