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化工污水處理方法和技術

有一組調查數據顯示，在我國的污水排放總量中，化工行業排放的污水占到全國污水排放總量的百分之二十左右。化工污水排放到環境中將對環境產生很大的危害，這就要求化工企業嚴格落實環保理念，對化工過程產生的的污水進行妥善的化工污水處理 。

化工污水還有以下特點 ：

第一，污水排放量大。化工生產離不開水，生產過程中需要大量的水作為溶劑、吸收劑和循環冷卻劑等，使得污水的排放量很大。

第二，污染物種類多 。排出的水體中會含有一些生產中的原材料、副產物等 ，會使得成分復雜，種類繁多。

第三，污染物毒性大、不易生物降解。在化工生產中，排放的有毒污染物大部分為硝基化合物 、分散劑以及鹵毒化合物等，這些化合物雖然比重小，但是由于其毒性大，導致排放的水毒性很大。

第四，化工污水的水量和水質視其原料路線 、生產工藝方法及生產規模不同而有很大差異。

第五，污染范圍廣。我國的600多個化工企業，小型企業約占90％，小型企業遍布全國各地。這些中小企業工藝落后，設備陳舊，技術力量薄弱 。

一、污水的常見處理方法

1. 化學法

化學處理法是通過化學反應來分離、去除污水中呈溶解、膠體狀態的污染物質或將其轉化為無害物質的污水處理法 ，對 于污水的深度處理也有著重要作用。主要的化學處理法有 ：混 凝 、中和 、化學沉淀和氧化還原法 。

①中和法

中和就是酸堿相互作用生成鹽和水，也即 pH調整或稱為 酸堿度調整。酸、堿污水的中和方法有：(1)酸、堿污水互相中 和法：可以達到以廢治廢的目的，既簡便又經濟；(2)投藥中和： 可以處理任何濃度、任何性質的酸堿污水；(3)過濾中和：可以 進行污水 的 pH調整。

② 混凝法

混凝法是污水處理中一種經常采用的方法，它處理的對象 是污水中利用 自然沉淀法難以沉淀除去的細小懸浮物及膠體 微粒 ，還可以用于除油和脫色。這種方法可以用于化工、煤炭、造紙等各種工業污水的預處理和中間處理階段。它優點在于設備簡單，操作容易掌握，處理效果好；缺點是運行費用高，沉渣量大，且脫水較困難 。

③氧化還原法

氧化還原法是通過藥劑 與污染物的氧化還原反應，將廢水中有害的污染物轉化為無毒或低毒物質的方法。污水處理中最常采用的氧化劑是空氣 、臭氧、二氧化氯(CIO：)、氯氣 (C1：)、 高錳 酸鉀 (KMnO )等。藥劑還原法在污水處理中應用較少，只限于某些廢(如含鉻污水)的處理，常用的還原劑有硫酸亞鐵 (FeSO)、亞硫酸鹽、氯化亞(FeC1：)、鐵屑、鋅粉、硼氫化鈉等。

另外 ，采用高能量脈沖發生器或者電子發射器形成的電子束和水分子發生碰撞，產生激發態而導致有機物質發生氧化降 解作用 的輻照技術等也漸漸 開始應用于污水處理 實踐過程中。

④化學沉淀法

化學沉淀法是指向工業污水中加入一些化學藥劑，使它和污水中的某些溶解物質產生反應，生成難溶物，沉淀下來。這種方法常用于處理含金屬離的工業污水。

2. 物理法

物理處理方法有離心分離、過濾、氣浮和破乳等。其中過濾 法指 的是通過具有孔粒狀濾料層截 留水 里面的雜質，主要是減少水里面的懸浮物；氣浮法指的是向水中通入空氣，使水中產生大量的氣泡，并促使其粘附在雜質顆粒上，形成比重比水小的浮體，在浮力作用下，上浮到水面，實現固液分離；破乳主要用來處理含油污水，破壞液滴界面上穩定的乳化層，使油和水得以分離。這幾種方法工藝簡單，處理前后水的物理性質并沒有發生變化，只能去除一些不溶于水的懸浮物，因此局限性較大。近些年以來發展的物理技術包含非平衡等離子體技術，聲波技術以及磁分離法等。

3. 物化法

物化處理方法有吸附、離子交換 、電滲析等。吸附法是采 用多孔介質 (例如磺化媒樹脂以及活性炭等 )吸附污水里面 的非極性有機物質，此方法簡便而且易于施行，不過僅能夠用 于處理非極 性 有機 物 質 吸附 之后 的污水 ，需要 深 化 處 理 吸 附 質，必須再生，吸附僅僅是一種污染物質的物理遷移過程而并 不是真正的降解作用；離子交換法是利用離子交換樹脂將污水 中的 陰、陽離子通過交換反應交 換 出來 ，這 種方法 處理 效果好 ， 不僅可以去除重金屬離子，也可以去除一些陰離子 。不過離 子交換樹脂需要一系列的再生，再生費用較高；膜分離技術可 以分為反滲透 、超濾和 電滲析 。膜分 離 的優點在于其具備對有機污染物質去除效果好，流程簡便，結構緊密，容易操控等優點 ，在廢水深化處理方面顯示出非常廣泛的應用前景，不過膜污染缺陷嚴重影響著膜的推廣和應用。

4. 生物法

污水 的生物處理法就是利用 微生 物 的代 謝作 用 ，把 污水 當 中的有機物轉化為簡單的無機物的過程，簡而言之，就是利用 微生物的生命活動過程來轉化污染物，最后達到無害的一種方 法。這種方法可以根據參與的微生物種類，分為好氧生物處理 和厭氧生物處理。

伴隨著化工行業 的發 展 ，廢 水成 分越 來越 復 雜 ，含有 的難 降解的有機物質和有毒物質也越來越多，單純的用物理處理法 或者化學 處理法是不行 的 。這時候 ，需 要運用 微生 物的處 理方 法，利用微生物的新陳代謝作用，獲取污水中的養分 ，同時使得 污水中的有機污染物質得以凈化。

生物法處理污水具備運作成本不高、操作管理便捷的優 勢，在污水處理系統中的二級處理 占主體地位。但是微生物對 營養物質 、溫度以及 pH值等條件有一定的要求，這種方法不容 易適應化 工污水水質變化快 、成分 繁瑣 、毒性 強、降解 困難 的特 點 J，單獨采用生物法處理化工污水達標工作難度很高，因此 生物物理 或者 生物 化學 處理方 法 的相互 結合 成 為化 工行業 污 水處理發 展的必然趨勢 。

二、化工污水的新型處理工藝

基于以上的處理方法，國內外的研究人員開始針對化工廢水進行了大量的研究。研究人員將不同的學科及技術應用于其中，某些新技術也呈現出良好的應用前景。

1. MBR技術

MBR污水處理技術 ，是采用膜生物反應器 (Membrane Bioreactor，簡稱 MBR)技術是生物處理技術與膜分離技術相結合的一種新技術 ，取代了傳統工藝中的二沉池 ，它可以高效地 進行固液分離 ，得到直接使用的穩定中水。這種新型工藝應用 在在處理污水的具體操作中，地面積小，出水水質好，一般不須經三級處理即可回用。它有其工藝簡單、操作方便等優點 ，并且全程可 以實現 全 自動運行管理 。

南京工業大學開發 了一種 “MBR處理PTA污水的高效組合工藝”，該工藝利用活性炭作為催化劑、空氣為氧化劑對聚酯 企業的 A污水進行催化氧化處理。實驗結果顯示，工藝出水 水質符合國家污水綜合排放一級標準 ，且有效的縮減了水處理裝置的占地面積、水力停留時間以及運行費用 。

2. 光催化氧化技術

光催化氧化技術利用光激發氧化將 0 、H0：等氧化劑與 光輻射相結合。所用光主要為紫外光，包括 uV—H0、uV一 0 等工藝，可以用于處理污水中 CHC13、CC1、多氯聯苯等難降 解物質。另外，在有紫外光的 Feton體系中，紫外光與鐵離子之間存在著協 同效應，使 H 0：分產生羥基自由的速率大大加 快 ，促進有機物 的氧化去除 。在空 穴附 近的 OH 一和 H：0被 氧化成 ·OH，同時污水中的 0：與激發 的電子結合為 ·0 一， 所 生成 的 ·OH和 0：一將有機物氧化分解為c0：、H 0 。光催化氧化還原以n型半導體為催化劑，如TiO：、ZnO、Fe：O，、 SnO2等。

Wang9等使用納米TiO作為催化劑進行了脫硫污水中的 氯化物的光催化降解 ，實驗發現當 TiO加入量為800mg／L、溫度25℃、pH值 =2時，使用uV照射僅10min，就除去了污水中47.9％的氯化物。

3. 微電解技術

將具有電極單位差的金屬與金屬 (非金屬)在傳導性較好的污水中接觸，形成原電池效應或發生電解反應來處理污水的工藝，又稱電解、鐵屑過濾法、零價鐵等。微電解技術常用于含有高濃度鹽、高濃度有機物的難降解污水的預處理。Zhou 等利用微電解接觸氧化法處理混合化工廢水，處理后m(BOD5)／m(CODc)值大于0.6，CODc的去除率64．6％，同 時對氨氮和鉛有一定的去除。微電解技術有效地利用了固體廢棄物，是一種”以廢治廢”的處理技術。

三、總結

化工污水 的處理是化工行業發展的一 大難題 ，對 于國家 經 濟社會的發展也具有十分重要的意義。僅僅靠著上述的一些基本的處理方法還遠遠不夠，在化工生產過程中，要使污水的排放量大大減低 ，從源頭上減少污染 。同時 ，我們也要努力探索污水處理的新工藝 ，來推動污水處理技術的發展 。

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