綜合化工廢水處理技術的應用分析

王曉秋

（九江鑫達源環保科技有限公司，江西 九江 332000）

0 引言

隨著社會經濟的不斷發展，工業化發展進程日益推進，在這種背景下，工業園區的規模顯著擴大，但其在生產發展的過程中，不可避免地會產生綜合化工廢水，相較于常規廢水，綜合廢水的成分要更加復雜，并且具有一定的毒性，十分難降解，若未對這些廢水加以科學有效的處理，將其直接排放，會危及水資源以及人類的生命健康。因此，開發和研究綜合化工廢水處理技術十分有必要。

1 綜合化工廢水的特點

經調查研究表明，常見的綜合化工廢水主要包括合成化工廢水、醫藥化工廢水、石油化工廢水以及紡織印染工業廢水4 種，這些廢水大多來源于，化工生產原料、冷卻水以及特定生產工藝排放等。經過對綜合化工廢水的深入研究，發現其特點主要呈現在以下方面。

1.1 化學成分復雜

化工行業涉及的領域較多，其中包括石油化工、醫藥以及紡織等，不同的化工企業，在生產過程中，應用的原料也存在顯著的不同，因此排出的廢水中含有各種有機物質，導致綜合化工廢水中的化學成分較為復雜[1]。

1.2 難降解物質多

綜合化工廢水中大量難以降解的物質，給水資源造成了嚴重的污染，如多氯聯苯、有機燃料等物質，這些物質在自然條件下也難以被生物作用降解，加之其具備較強的分散性以及毒性，給生態環境帶來了一系列不良影響，不利于生態環境和可持續發展。

1.3 含鹽量高

高含鹽量也是綜合化工廢水的重要特點之一，因其這一特點，在處理廢水的過程中，使得生物的活性大幅度降低，有機物無法被有效分解，使得綜合化工廢水的處理質量難以達到規定要求，嚴重的情況下，還會影響到生物系統的正常運行，使其出現崩潰等不良情況。

1.4 COD 濃度高

高濃度的COD 是綜合化工廢水中有機物無法被徹底去除的關鍵原因，不僅會給廢水的處理系統造成腐蝕，還會阻礙到廢水處理工藝發揮作用，因此，高濃度COD 的去除是綜合化工廢水處理工作急需解決的問題。

2 綜合化工廢水處理現狀

在新時期，社會大眾的生態環境保護意識顯著增強，加之一系列環保政策的出臺，使得綜合化工廢水處理取得了一定的成效，處理技術也得到了一定的進步和發展，但就實際情況而言，還存在諸多不足和欠缺，需要投入更多的資金資源用于綜合化工廢水處理工藝的研究中。

2.1 資源嚴重浪費

一些化工園區在處理綜合化工廢水的過程中，僅將其作為一項硬性規定，為滿足相應的處理要求，采取了一系列處理工藝，雖達到了處理標準，但卻忽視了對可循環物質的二次回收利用。綜合化工廢水的很多物質都具備二次回收利用的價值，如鹽分等。由于化工企業未能采取相應的措施，對廢水中的物質加以回收利用，在無形中浪費了大量的資源，使得綜合化工廢水的處理難度不斷加大。

2.2 設施缺少創新

常規情況下，在開展綜合化工廢水的處理工作時，要先實行預處理，再通過物理化學生物等技術進行處理。但由于綜合化工廢水較為特殊，排放量十分大，在實際處理過程中，面臨的挑戰和困難較多，僅采用生物化等工藝難以實現徹底有效的處理，并且，將不同類型的化工廢水集中到一起處理，會產生化學反應。在化學反應的作用下，會生成大量難以有效降解的物質，給生態環境造成了破壞。因此，想要強化綜合化工廢水的處理效果，就要加大對后續處理裝置的研發力度，將各種處理工藝與處理裝置有機結合，提升整體的處理水平。但這種處理方式需要化工企業投入大量的成本[2]。

3 綜合化工廢水處理技術應用要點

3.1 生物處理技術

生物處理技術是綜合化工廢水常見的處理工藝之一，該技術的工作原理是利用微生物的新陳代謝作用，分解有機物質，可將這種技術劃分成以下兩種形式。

3.1.1 好氧生物處理法

該技術又分為兩種形式：①生物膜法。使生物膜與綜合化工廢水緊密接觸，這時生物膜會發揮出吸附和氧化作用，進而實現對廢水中有機物的處理。②活性污泥法。利用活性污泥的懸浮生長作用處理有機污染物。其中活性污泥主要好氧微生物以及無機物等物質組成。

3.1.2 厭氧生物處理法

這種技術是在無分子氧條件下，利用厭氧微生物轉化廢水中的有機物，將其轉化成二氧化碳或者甲烷。該技術的工作原理是，通過水解產酸細菌、產氫產乙酸細菌以及產甲烷細菌，將這三大細菌結合到一起，利用其聯合作用分解有機物。

3.2 物化處理技術

3.2.1 高級化學氧化法

化學氧化處理技術指的是在氧化劑的作用下，將降解難度大的有機物加以氧化，使其成為容易降解的物質，再采取相應的措施處理這類物質。但在實際處理過程中，氧化劑的氧化能力有限，極易出現選擇性氧化的情況，給這種技術帶來了一定的局限性。高級化學氧化法是對化學氧化處理技術的升級和創新，這種技術融合了多種先進的手段，如電化學氧化以及生化學氧化等，在該技術的支持下，可產生更多氧化性能強的OH。

例如，在處理含有甲基丙烯酸甲酯半導體的廢水時，就可以分別采取兩種方式處理這類廢水，一種是O3工藝，另一種是O3/UV 工藝，經實踐證明，O3處理工藝在處理廢水中的甲基丙稀酸甲酯時，去除效果要更強，去除率較高，但單獨使用該技術反應速率較慢，將該技術與UV 技術有機結合后處理甲基丙酸甲酯時，可實現良好的氧化效果。

3.2.2 微電解處理法

微電解處理技術是基于金屬腐蝕原電池的工作原理，通過電極轉化污染物。在實際處理過程中，當鐵屑表面出現微小的原電池后，在酸性條件的作用下，污染物就會在電極上轉化分解。通常情況下，這種處理技術適用于高濃度有機物降解難度大的廢水處理中，但也可以應用到預處理高濃度鹽的化工廢水中。在綜合化工廢水處理中，應用微電解接觸氧化技術，既可以大幅度提升CODCr的去除質量和效率，還可實現對固體廢棄物二次回收利用。

3.2.3 膜技術

膜技術是典型的物理處理工藝，擁有廣闊的發展前景，將該技術應用到化工園區的綜合廢水處理中，可起到良好的處理效果。常見的膜處理工藝有反滲透、電滲析以及超濾等，科學應用上述工藝處理廢水，可將綜合化工廢水中的TOC 以及濁度等有效處理，經過科學有效處理后，不僅可直接排放，還可將處理后廢水當做冷卻水使用。

3.2.4 化學處理技術

化學處理技術在綜合化工廢水處理中，應用的頻率較高，屬于核心處理技術。這種技術的工作原理為，在廢水中加入一定量的化學試劑，利用化學試劑與廢水的化學反應，實現有效分離。該技術的優勢體現在兩個方面，分別是去除廢水中的膠體污染物與可溶解污染物，以及達成對廢水的無公害化處理目標。

化學處理技術還可劃分為化學混凝法以及電化學氧化法等。以化學混凝法為例，這種廢水處理方法，可將膠體污染物與微小的懸浮物有效去除，再添加適量的化學藥劑后，廢水中的物質就出現絮凝的情況，在凝聚的作用下，這些物質會沉淀到底部，為污染物質的有效去除，創造有利條件[3]。

在應用化學混凝法的過程中，還需要注意以下內容：若廢水中懸浮污染物的粒徑在1.0～10.0mm，可優先使用化學混凝法，該技術不僅可去除顆粒污染物，還可以去除廢水中的有機物以及色度等。但這種技術也存在一定的局限性，受外部因素的影響較大，如pH、水溫等，因此不適用在無機物、可溶性有機物的處理中。因此在處理這些物質時，要采取有針對性的技術、如化學氧化法，在廢水中添加適量的氧化劑，可將有機污染物全方位去除。并且，在氧化還原反應的作用下，還可降低廢水中有機物、無機物的毒性。化學氧化法的形式較多，其中包括空氣氧化以及臭氧氧化等，需要化工園區結合自身的現實需求，科學選擇廢水處理工藝。

3.3 生物法處理技術

3.3.1 A/O 工藝

A/O 工藝可將綜合化工廢水中的有機污染物充分降解，還能夠脫氮除磷。具體而言，該技術分為兩個方面內容，一方面是串聯前段缺氧段，另一方面是后段好氧段。串聯前段中的異氧菌可降解各種懸浮污染物和可溶有機物，如淀粉、纖維等。將可溶有機物水解成有機酸，再將大分子有機物分解成小分子有機物，促使溶性難度較大的有機物，轉化成為易溶的有機物。當可溶性有機物進入好氧池后，就會將廢水降解處理，使綜合化工廢水的可生化性以及氧化效果更強。缺氧段中的異養菌可對污染物進行氨化游離，在供氧條件良好且充足的條件下，異養菌會充分發揮出氧化作用，但若供氧不充足，處于缺氧的狀態，異養菌會出現反硝化的情況，在此基礎上，達成無公害處理的目標。由此可知A/O工藝優勢較多，如操作便捷、運行成本低及流程簡單等。

此外，相較于A/O 技術，A2/O 工藝的穩定性和脫氮除磷效果要更強，并且該技術的污泥沉降性能較強，加之其去除效率高，在綜合化工廢水的處理中得到了廣泛的應用。

3.3.2 固定化生物處理法

這種技術是以高分子材料為載體，將其載體作用充分發揮出來，篩選出特殊的優勢菌后，將其固定在高分子材料上實行全面的降解。固定化生物處理法的反應速率快并且降解性能加強，可適應各種類型的綜合化工廢水的處理[4]。

4 實例分析

4.1 項目概況

某工業園區基于自身的實際情況，設計的生產目標為每年生產1000t 的松香樹脂。在新時期，我國對生態環境保護的重視程度與日俱增，在這種背景下，該企業為全面貫徹落實國家環保要求，對現有的廢水處理工藝以及處理系統，展開了全面的改良和優化，旨在達到國家綜合排放標準。

4.2 廢水處理流程

該工業園區的廢水主要來源于兩個方面，一方面是生產廢水，如真空泵循環廢水、地面沖洗廢水等，另一方面是生活污水，如生活區、辦公區排放的廢水等。為強化廢水處理效果，要細化生產廢水以及生活廢水的處理流程，規范處理程序，確保處理技術和系統，能夠發揮出應有的作用和價值。圖1 為生活廢水處理流程，圖2 為生產廢水處理流程。

圖1 生活廢水處理流程

圖2 生產廢水處理流程

4.3 廢水處理工藝

經過對該工業園區綜合化工廢水的分析研究后，對水醛類、酚類等物質的處理工藝，展開了優化設計，將前段物化處理技術與芬頓、厭氧處理技術有機結合后，對廢水實行降毒、斷鏈處理，以強化廢水處理的有效性。針對廢水的二次污染問題，基于現有的處理技術，根據企業對投資等內容的要求，在前期，應用三級水噴淋冷卻吸收技術加以處理，后期工藝的應用要結合前期的處理效果，制定行之有效的廢水處理方案?？傮w而言，在先進處理技術與系統的支持下，如原氣浮系統、芬頓系統等，該工業園區的綜合化工廢水處理效果，達到了預期的目標[5]。

5 結語

綜上所述，在新時期，化工企業發展面積和規模的擴大，使得綜合化工廢水持續增多，這類廢水的成分復雜，在處理過程中，對處理工藝和裝置的要求較高，僅采用一種處理技術難以達成理想的效果，因此，要組合應用各種處理技術，加強對廢水的綜合化處理，為化工行業的長效健康發展，注入源源不斷的動力。