化工污水的危害及綜合處理技術

張 勛

（宜春市上高生態環境保護綜合執法大隊，江西 宜春 336400）

化工行業是我國能源型的基礎行業，可以為其他產業的生產經營提供各種有用的化工產品，在我國社會主義現代化建設中發揮著重要作用。但是化工企業在生產和建設過程中會產生大量的污水，如果這些污水不進行處理就直接排放，不僅會污染自然環境，危害人體健康，也會對社會造成較大影響。因此，化工企業和社會相關部門要加強對污水治理的重視，從多方面分析污水產生的危害，并根據其具體特點進行綜合處理，以降低污水的危害，提高水資源的利用率，最終明確化工污水凈化和處理的方向。

1 化工污水的來源

當前化工污水的主要來源為化工生產的原材料、化工生產過程中產生的廢水、冷卻水、原材料生產和加工以及運輸過程中各種原料的流失或者因為雨水沖刷產生的污水等。化工污水中一般含有一些無機物和有機污染物，這些污染物因為工藝條件、生產工序的布局中含有一些人工合成的有機化合物，因此導致化工污水的污染性強、危害性大、難以治理。

2 化工污水的特點和危害

2.1 有毒性和刺激性

化工污水中一般含有氰、酚、砷、汞、鎘或鉛等有毒或者含毒的成分，如果濃度超標或者含量過多會導致水中的生物和微生物出現毒性，并在外界的影響下產生無機酸、堿類等具有腐蝕性和刺激性的物質。

2.2 有機物的濃度高

石油化工企業產生的污水中含有有機酸、醇、醛、酮、醚和環氧化物等有機物，這些有機物的濃度增加到一定程度時會氧化分解，消耗水中的溶解氧，不利于水中生物的生存[1]。

2.3 pH值變化大

化工企業排出的污水有很強的酸性和堿性，對生物、土壤、建筑物、農作物等都會產生危害，腐蝕性強，且污水中如果磷、氮的含量比較高，舊會導致污水出現富營養化，使水中的藻類和微生物不斷繁殖，最終會出現赤潮現象，從而威脅水中生物的生存。

2.4 治理難度大

化工污水排出后會污染一定水域中的水，這些受到污染的水域想要恢復到最初的生態系統難度非常大，尤其是各種重金屬污染物更是難以降解，即使停止排放也無法有效消除，且污水中還含有一些難以降解的物質，可生化性不強，比如一些雜環類化合物、有機染料、有機氯化物等，這些物質的有機性強，因此在當前的微生物界還沒有可以破壞其結構的化學酶系統。

2.5 污染物成分復雜、含鹽量高

當前化工企業都呈現園區規模，在其綜合生產過程中產生的污水包含焦化廠、紡織廠、印刷廠、醫藥、石油化工等行業的污水，由于各個行業的生產工藝和流程、原材料都不同，導致污水中的各種有機污染成分復雜。據統計發現，化工污水中鹽質量系數高，如果超出相應比例，就會對生物活性產生抑制作用，直接影響微生物的降解作用，最終導致整個微生物系統出現問題。

2.6 巨大的危害性

化工企業如果對污水不進行處理直接排放到水渠、河流、湖泊、海洋、地面中，不僅會污染這些水域的淡水，污染地表水和地下水，一些毒性大、污染性強的污染物將直接導致魚類或者水生植物的死亡，甚至滅絕。此外，化工污水也會滲透到地下，污染地下水和地表水，直接污染人們的飲用水，對人體健康造成威脅，嚴重時還會引起人體出現各種疾病和死亡現象。化工污水滲透進土壤會污染土壤，導致土壤所含金屬超標，影響農作物、植物、微生物的生長，化工污水還帶有一定的刺激性氣味，污染空氣。化工污水中的有毒有害物質停留在動物、生物、植物體中，會被其作為養分吸收，最終通過食物鏈進入到人體中，對人體健康造成威脅。人們如果飲用了受到污染的水會導致急性和慢性中毒，比如甲基汞中毒（水俁病）、鎘中毒（骨痛病）、砷中毒、鉻中毒、農藥中毒、多氯聯苯中毒等，最終對人體健康造成危害。如果人們飲用了有致癌物質的水，比如砷、鉻、鎳、鈹、苯胺和其它多環芳烴等污染物質，這些污染物質就會在水中形成懸浮物質，最終成為底泥或者水生生物等，人們長期飲用會導致癌癥的出現，并產生各種水性傳染病，比如化工污水排放到河道中，通過食物鏈被人們飲用后，會導致人們患有各種細菌性腸道疾病、寄生蟲病等[2]。

3 化工污水綜合處理技術

3.1 生物處理技術

該技術是利用微生物自身的新陳代謝來降解各種有機物，當前生物處理技術主要包括好氧處理和厭氧處理兩種，好氧處理又包括生物膜法、活性污泥法兩種，其中生物膜法是指將污水和生物膜結合，通過生物膜吸附污水中的有機物。活性污泥法是指通過懸浮生長的活性污泥來處理污水中的污染物質，活性污泥主要由好氧微生物來吸附各種有機物和無機物。研究發現，活性污泥可以有效降解化工污水中的有機污染物。厭氧處理是指厭氧生物處理技術，該技術是指在無分子氧條件下利用厭氧微生物將污水中的有機物分解成為甲烷和二氧化碳，在此過程中厭氧微生物處理主要依靠水解產酸細菌、產氫產乙酸細菌和產甲烷細菌三大主要類群的細菌。

3.2 物理化學工藝

3.2.1 高級化學氧化技術

該技術主要通過氧化劑來降解各種有機物，或者將難降解的有機物轉化為容易降解的有機物，以此實現對污水的處理，但是在具體處理中也會因為氧化劑短缺而出現氧化能力不強的情況。對于此問題可以借鑒國外的高級氧化法來解決，高級氧化法的氧化能力強，在特定工藝下可以有效處理各種半導體污水，有效提高污水處理效率，但是該方法使用單個氧化劑時反應速度變慢，聯合使用多個氧化劑才會提高反應速率。因此，人們需要不斷完善該工藝，以實現污水中氧化物的礦化，我國研究學者已經研發出了一種復合型催化劑來處理含酚污水。

3.2.2 微電解技術

微電解技術主要依據金屬腐蝕性原理，在鐵表面形成多個微小原電池，并在酸性條件下，使污染物直接通過電極進行轉化，最終通過電解產生可以氧化消毒的一氧化氫。微電解技術也可以有效地降解各種高濃度鹽和高濃度酸等有機物，并通過微電解接觸氧化方法處理污水，以此提高綜合處理效果，有效提高污染物的去除率。

3.2.3 膜技術

膜技術也是一種常見的物理處理方法，是當前可以進行深度處理的一種技術方法。當前的膜技術主要包括超濾、微濾、納濾、電滲透、反滲透幾種，其中超濾和反滲透處理技術已經被應用到化工污水處理中，可以有效去除污水的渾濁度、電導率，處理后的污水可以直接排放。相關人員還研發出了中空纖維復合納濾膜技術，主要用于處理印刷污水。

3.2.4 電催化氧化法

該方法是由電催化高級氧化法轉化而來的一種處理有毒、難降解污染物質的技術，在恒溫恒壓狀態下，通過催化活性電極反應產生各種自由基，從而將難降解的物質轉化為易降解的物質[3]。

3.3 生物法

3.3.1 A/O工藝

A/O工藝可以有效降解化工污水中的有機污染物，其脫氮除磷功能顯著，該工藝主要利用前缺氧和后缺氧段結合的方式來處理污水中的淀粉、纖維等懸浮污染物及可溶性有機物等。該工藝可以將可溶性有機物水解成有機酸，將大分子有機物分解成為小分子，最終將這些缺氧水解有機物通過好氧池進行好氧處理，提高污水的可生化性和氧化率。在缺氧段，通過異養菌可以將各種蛋白質、脂肪等污染物進行氨化游離處理，且在保證供應穩定的基礎上，通過自養菌的硝化作用對其進行氧化，最終通過回流作用對其進行處理。總之，該工藝主要利用了生物系統的循環原理，有效對化工污水進行無害化處理，且處理效果好、工藝簡單、成本低、操作簡單、容積負荷高，因而可以有效提高有機物的降解率。

3.3.2 A2/O工藝

該工藝具體由厭氧、缺氧、好氧生物脫氮除磷工藝組成，可以有效處理污水中的污染物質，且耐沖擊負荷強，污泥沉降性好。

3.3.3 固定化生物技術

該技術主要利用藻酸鈣等凝膠、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇等分子作為原材料，通過篩選菌類進行固定處理。該技術反應速率高，降解能力強，對不同的污水都可以進行處理。

3.4 化學處理法

該方法也是一種常見的化工污水綜合處理技術，其原理主要是在污水中加入一些化學試劑，促使污水通過化學反應有效分離污染物。這種方法主要去除化工污水中可溶解的膠狀污染物，可以將處理后的污水直接進行排放。化學處理方法具體分為化學混凝法、氧化法、電化學法等多種方法，其中化學混凝法可以處理污水中的懸浮物和膠體污染物，只需要在污水中加入化學試劑就可以促使懸浮物的分離，促使膠體污染物發生絮凝，以此沉淀到底部，最終完成凈化處理。但是化學混凝法只能去除一些小顆粒的懸浮物，在去除過程中還可以降低污水的色度，去除一些微小生物和有機物等，但是該方法容易受到污水pH值、水質、水溫的影響，因此需要加強對這些指標的控制。另外，還需要根據具體污染物的情況選擇化學氧化法進行處理，使化學污水經氧化還原反應后可以滿足排放標準，并將其中有毒物質轉化為無毒物質，最終保證處理效果。化學氧化方法還包括空氣氧化、氯氧化、臭氧氧化等幾種，且在人們的不斷研究和努力下還會出現新的電極材料氧化法[4]。

4 化工污水綜合處理策略

4.1 完善相關法律法規，加強檢查

為有效控制化工污水的排放量，降低其危害性，不僅需要科學采用綜合處理技術對污水進行凈化處理，確保其達標排放，還需要從源頭上、生產過程中進行綜合處理，以有效減小化工污水對人體健康和環境的危害性。首先，相關部門需要完善法律法規，并加強宣傳和教育，規范化工企業的生產、經營行為，有效控制產生化工污水的污染源，并制定完善的安全生產法律法規、安全管理制度。其次，社會監管部門需要明確自身責任，加強對化工生產企業的管理和監督，重點加強對化工企業產品的生產、運輸、加工、存儲、銷售、使用等環節的安全管理，從源頭上控制污水的排放。最后，相關執法部門還需要加大執法力度，加大對違法、違規生產的化工企業的懲罰和整治力度，對于不達標排放污水的化工企業加大懲罰、整治力度，追究相關責任人的責任，以有效控制污水的排放，降低污水的危害性。

4.2 推廣清潔生產，有效控制化工污水的排放

為有效降低化工污水的危害性，需要加強對污水的綜合處理力度和水平，有效控制化工企業污水的排放，注重從源頭加強控制，要求化工企業積極引進先進的生產技術、加工技術，優化工藝，通過技術升級實現清潔生產，有效降低能源消耗，減少污水的排放。化工企業還需要引進先進的設備、工藝，有效降低化工產品生產、加工過程中的污水排放量，實現清潔生產，有效保護環境。另外，還需要采購一些清潔、環保、無污染的化工原料，并改進工藝流程，加強管理，有效回收、處理、循環利用污水。另外，相關部門需要重點加強對污染嚴重的化工企業的環境整治力度，從源頭上、生產中加強控制，以有效降低污水排放。

4.3 對化工廢水進行科學分類，有效把握處理原則

4.3.1 根據污染物的性質分類

當前化工污水中包含有機污染物的為有機污水，比如電鍍污水、化學品加工污水、石油加工污水等，含有無機污染物的為無機廢水，根據其產品加工對象可以分為化學肥料污水等。

4.3.2 根據污水的成分進行分類

根據污水的成分可以分為酸性廢水、堿性廢水、含氯廢水、含鉻廢水、含鐵廢水、含酚廢水、含油廢水、含硫廢水、含有機磷廢水、含放射性物質廢水等幾種。通過對廢水進行分類可以有效把握化工污水的危害性，從而為后期進行綜合治理提供數據依據。

4.3.3 根據污水中的污染物類型進行分類[5]。

當前化工污水中的污染物具體包括以下幾種：廢熱，其主要是冷卻水污染導致，該污水可以直接回收利用；普通污染物，這種污水中含有毒性不強、容易降解的生物，且包括生物營養素化合物、懸浮物等；有毒污染物，這種污水中包含有毒且不易降解的物質，比如重金屬、有毒化合物等。在對化工污水分類后進行處理時，需要堅持以下幾點原則：優化生產工藝，在生產、加工過程中盡量避免各種有毒有害污水的產生，或者在加工生產前使用無毒無害、清潔健康的原材料，減少有毒有害污水的產生；在采用有毒原材料或者在生產和加工過程中容易出現有毒污水時需要優化工藝流程，采用先進的設備對其進行處理，并嚴格根據標準要求生產、加工，減少有毒污水的排放；對于一些有毒的污水或者含有重金屬的污水、含有放射性物質、高濃度酚的污水，需要對其進行分流處理，便于回收利用，提高綜合處理效率；對于一些流量大、污染小的污水，盡量不要將其排入到下水道中，以減小城市下水道和污水處理廠的負擔，在自行處理后回收利用；對分類后的污水科學地選擇處理技術和工藝，因地制宜地建設各種污水處理廠，引入污水處理系統和污水處理設施，以提高污水處理效率。在有效降低處理成本的同時，也可以保證水質，最終確保系統穩定運行，強化處理效果；對于一些難降解的有毒污水，在綜合處理后，確保其達到排放標準后才可以排放，并通過污水處理廠再一次進行生物氧化處理[6]。

5 結語

總之，隨著社會的不斷發展，化工污水的排放量也在不斷增多，污染物質的成分也越來越復雜，處理要求也在不斷提高。因此，需要人們科學地分析污水的特點及危害性，并充分把握污染物質的成分，采用綜合處理技術對污水進行處理。在具體應用各種技術的過程中，相關人員需要掌握這些技術的優缺點，聯合應用單個技術綜合處理化工污水，并根據自身的實際情況選擇經濟性強、處理效果好、降解能力強的處理工藝及方法，從而進一步提高污水處理效率。另外，人們還需要選擇一些小型機械設備來輔助污水處理過程，以提高污水處理的綜合水平。通過分析污染源、改進處理工藝，不斷研發新技術、新工藝，進一步有效減少化工污水的排放，并提高污水處理效率。