化學工藝在企業廢水處理中的應用實踐

江蘇明源環境工程有限公司 黃超

經濟的發展給人們帶來富裕的生活，然而，任何事物都有兩面性，工業發展雖然推動了區域經濟增長，但是給人們的生態環境也造成了不可估量的損失，我們的生活環境也會遭到破壞。環境資源是一種特殊的社會財富，具有經濟性。在工業生產過程中，如果人們只考慮自身的成本和收益，忽視環境價值，以犧牲環境而獲得經濟效益，這種方法并不可取。環境保護并不是通過改變個人思想就能實現的，我們要采取行之有效的方式，呼吁全民參與。尤其是在企業廢水處理過程中，要建立行之有效的方案，強化人員的生態環境保護意識，積極地從身邊的小事做起，加強對環境科學的認識，提高化工企業廢水處理的責任感，為環境保護貢獻自己的力量。

一、化學工藝應用于企業廢水處理簡述

（一）內涵

當下廢水主要包括工業廢水、生活廢水以及實驗室廢水。在科學技術的推動下，工業進程日益加快，工業廢水不斷產生。廢水可能會造成較大的環境污染，不僅會嚴重影響自然環境，而且還會威脅人的身體健康。廢水處理的形式是極為突出的，工廠對廢水隨意排放給區域人民造成的損傷也日益突出，尤其是各類廢水混合發生化學反應以后，所產生的問題更為突出，在進行源頭控制過程中具備較大的難度，因為生活和工業產生的廢水是無法避免的，這時我們要站在廢水處理角度，結合先進的廢水處理技術和化學工藝進行凈化，降低廢水的不良影響，減少對人體產生的損害。結合具體的應用案例，采取有效的方法，選擇科學有效的方式，提高廢水處理能力[1]。

現有的企業廢水包括生產廢水以及生活污水，在工業生產過程中產生的廢水和廢液會隨著水流進入后續的生產中。在中間產物、副產物等產生過程中，也會有廢水污染。在生產過程中排出的廢水按照企業廢水所含的污染物化學性質進行分類，主要有無機廢水以及有機廢水、混合有機物和無機物的混合廢水、金屬廢水、含有放射性物質的廢水等。比如，常見的電鍍廢水和礦物加工過程產生的廢水是無機廢水，而食物生產過程中的廢水是有機廢水。工業生產的產品和加工對象還有造紙廢水、農藥廢水、冶金廢水等。工業廢水所產生的污染主要有有機氧化污染、化學毒物污染、重金屬污染、酸污染、堿污染、病原體污染等，它有味、有顏色，容易產生泡沫，絕大部分企業廢水其外觀會使人產生不適的感覺。

隨著我國經濟迅速發展，環境污染尤其是水污染問題日益突出，工業廢水排放量高達200億噸，目前解決企業廢水已經逐步成為當今社會的突出問題[2]。

我們常見的生活污水也是有害污水之一，在進行處理的過程中，要重點控制常見的有機物，它們在分解過程中需要大量的氧氣。如果水中含有有機污染物，勢必會造成水中溶解氧的匱乏，進而影響魚類和其他水生生物。我們要結合現有的技術，分析生物化學的需氧量、化學需氧量以及總需氧量等。有機物在發生化學反應過程中會消耗水中的溶解氧，氧化反應進行得較快，而水體從空氣中吸收的氧不能及時補足消耗量時，厭氧細菌就會逐步繁殖，導致水生生物死亡。因此，在廢水處理過程中，我們要采取有針對性的解決方案，對工業廢水的水量、原生地、水質排放標準等進行分析，嚴格參照工業用水排放規范進行控制。

（二）原則

企業生產和廢水的產生息息相關，不同企業產生的廢水危害性和成分均不相同。在廢水排放過程中，我們要結合廢水自身的特性以及其他的物理化學性質進行廢水處理。在企業廢水處理過程中，我們要強化化學工藝的研究及應用。化學工藝研究過程中需嚴格把握以下三個方面的原則：

第一，要使用分離原則。廢水處理的化學工藝研究離不開實驗室，實驗室在進行研究時，會和大量的廢水進行接觸，廢水本身具有一定的危害性質，如果不對這些污水進行處理，容易引發二次污染，可能會嚴重危害實驗室人員和周圍居民的生命安全。為了有效避免此種情況的發生，實驗室需要將所用的污水和居民的生活用水進行分離，這樣才能有效地保證廢水排放的安全性[3]。

第二，要充分發揮現有的條件原則。在進行廢水處理排放時，其危害性較大，工作人員也無法對廢水的危害性進行精準的計算。如果沒有妥善解決，往往會造成巨大的損失。實驗室中含有大量的化學物質，是極為重要的科研場所，如果沒有妥善處理，造成的后果難以估量。在廢水處理時，尤其是在進行實驗研究時，不能和其他化學研究相沖突，要利用現有的條件，避免廢水的產生，防止廢水處理方法不當而引發嚴重后果[4]。

第三，分類處理原則。實驗室的綜合性極強，對不同廢水處理要求是不同的，不能采取同樣的處理方式。我們需要根據不同研究階段對實驗室進行改造，每個階段要有專門的負責人員，這樣才能夠確保分工明確，合理改造化學實驗室的廢水排放系統。將一般的洗滌用水和實驗器皿的洗滌用水進行分門別類的排放，可以設置不同的排放系統，利用管道將實驗器皿的洗滌水輸送至廢水處理裝置以后再進行操作。一般的洗滌用水可以直接排放，而廢水需要進行處理后方可排放。

二、化學工藝在企業廢水處理中的應用實踐

（一）氨氮廢水的處理

在化工企業工業廢水中最常見的污染成分主要有氨氮和總氮。例如，石油化工廠、煉焦廠等，他們所產生的廢水含有氨氮和總氮，此種廢水污染性較大、毒性較強，如果不對氨氮廢水進行科學處理，勢必會嚴重地影響環境，威脅人們的生命健康。在進行氨氮廢水處理的過程中，使用電化學的處理方式。這是一種新型的綠色處理技術，被廣泛運用于廢水處理過程中。該方法能有效去除氨氮，運作時成本低、無毒無害。氨氮廢水超標排放也是造成水體富營養化的原因之一，氨氮廢水處理過程中PH值的變化對氨氮廢水處理效果產生的影響也是不同的。通過實驗表明在酸性溶液中，氨氮廢水的氨氮離子，沒有被去除，反而增加。實際上氨的氧化主要發生在PH值高于7的環境中，氨的氧化對PH值具有較的依賴性。除此之外，氯離子也廣泛在水環境中存在，在使用電化學的方法進行氨氮廢水處理時，還要考慮氯離子的影響，氯離子濃度也會影響氨氮的處理效果。電極材料是發生化學反應的主要場所，能有效進行電子的轉移，降低化學反應活化能。不僅如此，在電化學反應進行過程中，也離不開填充粒子以及電流密度等。從現有的工藝參數來看，氯離子濃度和PH值是最重要的影響因素，在堿性條件下會存在大量的中間體OH，能進一步處理污染物。該技術在應用過程中具有氧化和還原雙重的化學反應能力，能夠使用于不同形態、不同濃度的氨氮廢水的處理。實際上，廢水中的污染物含量差別較大，使用該方法會令部分污染物發生電化學反應，使其處理方式變得較為復雜。在運作過程中，我們要考慮到實際廢水共存組分是否會影響后續的反應過程，我們要采取有效的方式，提高氨氮的去除效果[5]。

（二）電鍍廢水的處理

化學工藝也可以使用在電鍍廢水處理中。有些電鍍廢水內部含有大量的金屬離子與有機物產生的金屬絡合物，此類廢水在處理過程中難度較大。微波化學處理技術是一種新型廢水處理技術，它通過微波對廢水中的特定污染物質進行選擇性的低溫催化，能起到高效、穩定的處理效果。微波化學處理技術可應用于電鍍廢水處理，同時與傳統化學處理工藝相結合，通過添加一定量的添加劑，使電鍍廢水的污染物與添加劑有機結合，形成絮凝體且進行沉淀，從而達到污染物與水分離的目的。電鍍廢水處理使用化學工藝，能夠有效降低污染物的含量。利用微波化學處理技術處理電鍍廢水具有運行成本較低、調試周期短、占地面積較小、工藝流程短等優點，能有效地降低工程成本、節約土地資源，與傳統的廢水處理工藝相比，具有不可比擬的優勢。除此之外，在具體的企業廢水處理過程中，我們還要選擇科學的處理工藝，盡可能地使用合理措施，降低造價，選用質優價廉的設備，提高廢水處理的自動化水平，從實際出發，根據需求和設備的供應情況，妥善解決廢水處理問題[6]。

（三）丙二醇廢水的處理

對丙二醇類有機溶劑進行廢水處理時，大部分化工企業使用的是活性炭吸附、電化學方法等，前者主要是利用活性炭進行物理吸附，后者則是在特定的容器中，借助電極反應進行化學反應，此種方法使用的設備簡單，能夠有效地避免二次污染，不會受到丙二醇毒性的影響。電化學法主要有以下兩種：一種是電絮凝法，能夠借助直流電使鐵鋁陽極失去電子，形成離子，形成氫氧化鐵、氫氧化亞鐵等絮凝物再進行吸附，使毒性逐步降低。二是電化學氧化法，此方法在使用時能夠將廢水直接地或間接地在電極附近發生化學反應。電解還可以分為可逆和不可逆的，可以加入氯酸鹽、過氧化氫等化學物質，這是不可逆的，其主要目標物就是丙二醇，采用電化學氧化法加入氧化劑，會生成不可逆的丙二酸，將其加入堿性物質進行綜合反應，提高廢水的排放標準。

（四）油漆廢水的處理

在化工企業油漆廢水處理過程中可以結合化學工藝，減少廢水中的有害物質。聲化學技術應用于油漆廢水處理，能夠除去有機物濃度高且難以降解的油漆廢水，該工藝可以和其他工藝進行組合使用。聲化學技術的原理主要是借助超聲波空化效應帶來的高溫高壓加速化學反應，能夠有效提高污染物的轉化效率。所謂的空氣效應是指在超聲波周期的波動下，液體介質不斷收縮，進而形成氣泡，氣泡逐步增大、崩塌，瞬時形成高壓，使廢水中的污染物得以消除。與其他的處理技術相比，聲化學處理技術廢水處理效率較高，其所需的冷卻系統較為復雜，會增加廢水的處理成本。實際上，聲化學處理廢水過程和有機物高溫損傷的過程有一定的類似，在該技術使用時能夠進行污染物的富集處理，且不會影響有機物自身的特性，能夠有效提高廢水的處理效果。在應用過程中，聲波頻率大致在116MHZ和100MHZ之間，這樣液體能夠形成自由基，超聲波形成空化效應，廢水中的污染物就會被逐步消除[7]。

（五）氯化物和氰化物的處理

氯化物和氰化物是工業廢水中常見的一類污染物，對于此類型的廢水，可以使用吹脫法進行處理。該方法簡單高效，能夠有效避免工業用水出現二次污染。在吹脫法使用時，可以使用酸性或堿性的化學試劑，能夠有效去除污水中的有害物質，從而實現雜質的處理。吹脫法在使用時主要以空氣為介質，在工業廢水中融入氣體，發生化學反應以后，水溶性物質逐步轉變為氣體，最后進行吹脫分離。常見地吹脫分離主要包括兩種：一種是天然吹脫，另一種是人工吹脫。在處理廢水中硫化鈉、氰化鈉等物質時，可以使他們在酸性環境下逐步轉變為硫化氫和氰化氫，這樣在吹脫過程中能夠使有毒物質以氣的形式去除。吹脫池可以分為強化吹脫和鼓氣吹脫，對于強化吹脫來說，主要向池中吹入壓縮空氣，鼓氣則是在底部安裝曝氣管。吹脫塔也有填料塔和篩板塔兩種，前者能夠借助一定高度的填料層使液體從塔頂進入，然后從底部流入。從上到下噴入水，空氣則從下往上進入，為了有效除氣，工業廢水中的硫化物和氰化物還可以使用堿性溶液進行吸附，生成氰化鈉、硫化鈉等，然后進行蒸發結晶，就可以去除污染物。此外，也可以使用活性炭吸附或者是燃燒方法。除了上述方法，在廢水處理過程中還可以使用化學熱力理論，可以在不同污染物質的廢水中進行PH值、化學組成、污染物狀態以及物化性質的分析。當某物質進入到水源聚集池后，會和沸水中的分散物質進行反應，產生自凝，自凝現象在一些廢水處理中具有顯著效果，凝聚物也容易被處理。

三、化學工藝在企業廢水處理中的應用前景

在現階段的廢水處理過程中，使用化學工藝具有至關重要的現實意義，化學工藝在廢水處理中也取得了突出的效果。現階段，在經濟新常態背景下，我國正逐步進行生態文明建設，與化學工藝相關的技術研究也實現了不斷的提升，這為廢水處理提供了強有力的支撐。在現階段的化學工藝以及服務業發展過程中，要改變傳統的粗獷的經濟增長模式，結合當前國際經濟轉型時期存在的問題進行探究。目前化學產品的使用效率日益提高，相關部門要加強宏觀調控，對廢水處理工藝進行資金以及政策的扶持，各大高校也應不斷優化專業學科的建設，為社會培養理論和實踐相結合的優秀人才，為化學工業發展奠定強有力的基礎。化學工藝在廢水處理中的作用是不言而喻的，目前國內化工廢水處理能力不斷提升，國家在對生態文明建設的同時，也要考慮到后工業時代先進技術的使用優勢，其中最為重要的一點是在現有的工業廢水處理過程中，要嚴格參照國家頒布的環境保護法，根據保護法的相關要求，企事業單位在生產過程中要避免對環境產生污染和破壞，要結合環境影響報告，加大對工業廢水的管控。尤其是在江河湖泊等領域，為了維持水質的良好狀態，在廢水排放過程中要符合國家標準，嚴禁使用滲坑、溶洞等西式的辦法排放有毒有害廢水、工業廢水。還要有效避免工業廢水滲漏，保護地下水環境不受污染，建立完善的水管網和污水處理設施。

四、結語

眾所周知，水資源是一種不可再生資源，我們不僅要節約用水、保護水資源環境，堅持可持續發展，還需要加強工業廢水的處理，不讓廢水污染人們的居住環境，給更多的群眾營造一個綠色、健康、可持續的生態環境。在現階段的工業廢水處理過程中使用化學工藝能有效提高廢水處理效果，實現水資源的凈化，在降低廢水處理成本的同時提高化工企業的經濟效益。我們需要重點針對廢水處理的問題和原則進行層層把關，選擇行之有效的處理方式，提高廢水處理的效果。廢水治理效果不僅和人們的生產、生活密切相關，而且還會直接影響功能生產環境。為了保護水資源，我們要加強對工業廢水的處理，同時結合現有的化學工藝進行廢水監測，這是目前廢水處理的有效舉措。