化工污水的危害及綜合處理技術(shù)

張 勛

（宜春市上高生態(tài)環(huán)境保護綜合執(zhí)法大隊，江西 宜春 336400）

化工行業(yè)屬于我國能源型的基礎(chǔ)行業(yè)，其可以為其他產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營提供各種有用的化工產(chǎn)品，因而在我國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)過程中發(fā)揮著非常重要的作用。但是化工企業(yè)在生產(chǎn)和建設(shè)過程中會產(chǎn)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(huán)境，危害人體健康，也會對整個社會的發(fā)展造成較大的影響。因此，化工企業(yè)及相關(guān)環(huán)保部門要加強對污水治理的重視，從多方面分析化工行業(yè)污水的危害，并根據(jù)其具體特點進行綜合處理，以降低污水造成的危害，提高水資源利用率，最終明確化工污水凈化和處理的方向。

1 化工污水的來源

當前化工企業(yè)污水的主要來源為化工生產(chǎn)用原材料、化工工藝加工過程中排出的污水、化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水、冷卻水、原材料生產(chǎn)和加工以及運輸過程中各種原料流失或者因為雨水沖刷產(chǎn)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(chǎn)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(xiàn)毒性，并在外界影響下產(chǎn)生無機酸、堿類等具有腐蝕性和刺激性的物質(zhì)。

2.2 有機物濃度高

石油化工企業(yè)產(chǎn)生的污水中含有有機酸、醇、醛、酮、醚和環(huán)氧化物等有機物，這些有機物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(yè)排出的污水具有很強的酸性和堿性，對生物，土壤、建筑物、農(nóng)作物等都會產(chǎn)生危害，腐蝕性強，且污水中如果磷、氮的含量比較高，會導致污水出現(xiàn)富營養(yǎng)化，使水中的藻類和微生物不斷繁殖，最終會出現(xiàn)赤潮現(xiàn)象，從而威脅水中生物的生存。

2.4 治理難度大

化工污水在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(tài)系統(tǒng)難度大，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降解的物質(zhì)，可生化性不強，比如一些雜環(huán)類化合物、有機染料、有機氯化物等，這些物質(zhì)有機性強，因此在當前的微生物界還沒有可以破壞其結(jié)構(gòu)的化學酶系統(tǒng)。

2.5 污染物成分復雜，含鹽量高

當前化工企業(yè)都呈現(xiàn)園區(qū)規(guī)模，在其綜合生產(chǎn)產(chǎn)生的污水中還含有焦化廠、紡織印刷廠、醫(yī)藥、石油化工等行業(yè)的污水，由于各個行業(yè)生產(chǎn)工藝和流程、原材料的不同，導致污水中的各種有機污染成分復雜。據(jù)統(tǒng)計，化工污水中鹽質(zhì)量系數(shù)高，如果超出一定比例會對生物活性產(chǎn)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(tǒng)出現(xiàn)問題。

2.6 污染物危害性大

化工企業(yè)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、污染性強的污染物直接會導致魚類或者水生植物死亡，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，甚至直接污染人們的飲用水，對人體健康造成威脅，嚴重時會引起人體各種疾病和死亡現(xiàn)象。化工污水滲透進土壤會污染土壤，導致土壤金屬物超標，影響農(nóng)作物、植物、微生物的成長，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(zhì)停留在動物、生物、植物體中，會被其作為養(yǎng)分吸收，最終通過食物鏈進入到人體中，對人體健康產(chǎn)生威脅。人們?nèi)绻嬘昧耸艿轿廴镜乃畷е录毙院吐灾卸荆热缂谆卸荆ㄋ畟R病）、鎘中毒（骨痛病）、砷中毒、鉻中毒、農(nóng)藥中毒、多氯聯(lián)苯中毒等等，最終對人體健康產(chǎn)生危害。如果人們飲用了有致癌物質(zhì)的水，比如砷、鉻、鎳、鈹、苯胺和其它多環(huán)芳烴等污染物質(zhì)，這些污染物質(zhì)會在水中形成懸浮物質(zhì)，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(xiàn)，并產(chǎn)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(shù)

3.1 生物處理技術(shù)

該技術(shù)是指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(shù)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(jié)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(zhì)，活性污泥法主要由好氧微生物來吸附各種有機物和無機物。研究發(fā)現(xiàn)，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(shù)，該技術(shù)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技術(shù)主要依靠水解產(chǎn)酸細菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細菌和產(chǎn)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(shù)

該技術(shù)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(zhuǎn)化為容易降解的有機物，以此實現(xiàn)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(xiàn)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(lián)合使用多個氧化劑會提高反應速率。因此，人們需要不斷完善該工藝，以實現(xiàn)污水中氧化物的礦化，我國研究學者已經(jīng)研發(fā)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(shù)

微電解技術(shù)主要依據(jù)金屬的腐蝕性原理，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(zhuǎn)化，最終通過電解產(chǎn)生可以氧化消毒的一氧化氫。微電解技術(shù)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，提高綜合處理的效果，從而有效提高污染物的去除率。

3.2.3 膜技術(shù)

膜技術(shù)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(shù)方法。當前的膜技術(shù)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(shù)已經(jīng)被應用到化工污水處理中，可以有效降低污水的渾濁度、電導率，處理后的污水可以直接排放。相關(guān)人員還研發(fā)出了中空纖維復合納濾膜技術(shù)，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(zhuǎn)化而來的一種處理有毒、難降解污染物質(zhì)的技術(shù)，在恒溫恒壓狀態(tài)下，通過催化活性電極反應產(chǎn)生的各種自由基，將難降解的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易降解的物質(zhì)[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(jié)合的方式來處理污水中的淀粉、纖維等懸浮污染物、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，并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，提高了污水的可生化性和氧化率。在缺氧段，通過異養(yǎng)菌可以將各種蛋白質(zhì)、脂肪等污染物進行氨化游離處理，且在保證供應穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，通過自養(yǎng)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(tǒng)的循環(huán)原理，有效地實現(xiàn)對化工污水的無害化處理，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(zhì)，且耐沖擊負荷強，污泥沉降性好。

3.3.3 固定化生物技術(shù)

該技術(shù)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(shù)反應速率高，降解能力強，對不同的污水都可以進行處理。

3.3.4 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(shù)，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(fā)生絮凝，并沉淀到底部，最終完成污水的凈化處理。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，去除一些微小的生物和有機物等，但是這種方法容易受到污水pH值、水質(zhì)、水溫的影響，因此相關(guān)工作人員需要加強對這些指標的控制。另外，工作人員還需要根據(jù)污水中污染物的具體情況選擇化學氧化法，使化學污水經(jīng)氧化還原反應后可以滿足排放標準，并將其中有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)，最終保證處理效果。化學氧化法還包括空氣氧化、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(xiàn)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(guān)法律法規(guī)，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(shù)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(chǎn)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(huán)境的危害性。首先，相關(guān)部門需要完善法律法規(guī)，并加強宣傳和教育，規(guī)范化工企業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營行為，有效控制產(chǎn)生化工污水的污染源，并制定完善的安全生產(chǎn)法律法規(guī)、安全管理制度。其次，社會監(jiān)管部門需要明確自身責任，加強對化工生產(chǎn)企業(yè)的管理和監(jiān)督，重點加強對化工企業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)、運輸、加工、存儲、銷售、使用等環(huán)節(jié)的安全管理，從源頭上控制污水的排放。最后，相關(guān)執(zhí)法部門還需要加大執(zhí)法力度，加大對違法、違規(guī)生產(chǎn)的化工企業(yè)的懲罰和整治力度，對于不達標排放污水的化工企業(yè)加大懲罰、整治力度，追究相關(guān)責任人的責任，并有效控制這類企業(yè)污水的排放，降低污水的危害性。

4.2 推廣清潔生產(chǎn)，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(yè)污水的排放。為了從源頭控制企業(yè)的污水排放，需要化工企業(yè)積極引進先進的生產(chǎn)技術(shù)、加工技術(shù)，優(yōu)化工藝，通過技術(shù)升級實現(xiàn)清潔生產(chǎn)，從而有效降低能源消耗，減少污水的排放。化工企業(yè)還需要引進先的設(shè)備、工藝，有效降低化工產(chǎn)品生產(chǎn)、加工過程中的污水排放量，實現(xiàn)清潔生產(chǎn)，有效保護環(huán)境。另外，還需要采購一些清潔、環(huán)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(huán)利用污水。另外，相關(guān)部門需要重點加強對污染嚴重的化工企業(yè)的環(huán)境整治力度，從源頭上、生產(chǎn)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(jù)污染物的性質(zhì)進行分類

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(jù)其產(chǎn)品加工對象可以分為化學肥料污水等。

4.3.2 根據(jù)污水的成分進行分類

根據(jù)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(zhì)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(shù)據(jù)依據(jù)。

4.3.3 根據(jù)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(yǎng)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(zhì)，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(yōu)化生產(chǎn)工藝，在生產(chǎn)、加工過程中盡量避免各種有毒有害污水的產(chǎn)生，或者在加工生產(chǎn)前使用無毒無害、清潔健康的原材料，以減少有毒有害污水的產(chǎn)生；在采用有毒原材料或者在生產(chǎn)和加工過程中容易出現(xiàn)有毒污水時，需要優(yōu)化工藝流程，采用先進的設(shè)備對其進行處理，并嚴格按照標準要求進行生產(chǎn)、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(zhì)、高濃度酚的污水，需要對其進行分類處理，方便對其進行回收利用，從而提高廢水的綜合處理效率；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，以減少城市下水道和污水處理廠的負擔，并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(shù)和工藝，因地制宜地建設(shè)各種污水處理廠，引入污水處理系統(tǒng)和污水處理設(shè)施，以有效提高污水處理效率。在有效降低處理成本的同時，還可以保證水質(zhì)，最終確保污水處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，強化污水處理效果；對于一些難降解的有毒污水，要在綜合處理后，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(jié)語

總之，隨著社會的不斷發(fā)展，化工行業(yè)的污水排放量也在不斷地增大，污染物質(zhì)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(zhì)的成分，采用綜合處理技術(shù)進行污水處理。在具體應用各種技術(shù)過程中，相關(guān)工作人員需要把握這些技術(shù)的優(yōu)缺點，聯(lián)合應用單個技術(shù)綜合處理化工污水，并根據(jù)自身的實際情況選擇經(jīng)濟性強、處理效果好、降解能力強的污水處理工藝及方法，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(shè)備輔助污水處理過程，以提高污水處理的綜合水平。還可以通過分析污染源、改進處理工藝，不斷地研發(fā)新技術(shù)、新工藝，進一步有效減少化工污水的排放量并提高污水處理效率。