化工污水处理技术综述

靳晓悦+刘雅举

摘 要：随着我国经济实力的不断增强，化工行业也迅速发展起来，然而在初期，环保法规不够完善，化工厂污水排放没有明确的规定和指标，导致水环境受到严重破坏。如今，我国对污水排放要求日益严格，化工污水处理技术也不断地发展和改进。本文列举了现今主要的化工污水处理技术，并进行分析，为化工污水处理技术的选择提供参考。

关键词：化工污水；处理；化学法；物理法；物理化学法；生物法

近年来，化工行业快速发展，污水排放成了首要问题。由于化工产品的多种多样，所以排出的废水依然是成分复杂，而且多数都含有有毒物质，不应进化不易净化。有些污水会还有重金属元素如Hg、Zn等，在生物体内会有一定的积累作用，同時对水质的造成很大程度的破坏，特别是石油化工卫生石油化工废水，还有各种有机废液如酮、醚等，这些物质生物需氧量和化学需氧量较高，所以排入水中会对水中生物的生存造成威胁。

1化工污水处理技术

1.1污水处理方法的分类

按作用原理分类：化学法、物理法、生化法和物理化学法。

1.2化工污水处理方法

1.2.1化学法

通过化学反应和传质分离作用来分离去除废水中呈溶解、胶体状的污染物，也可将转化为无害物质排放污水。一般常用的有中和处理法、电解处理法、化学沉淀处理法、混凝处理法。

1.2.1.1废水中和处理法

利用酸碱中和反应处理废水，使酸中所含的H+或OH—中和，生成H2O分子，同时生成其他易溶性盐类，采用该方法可以调解废水中的pH。

1.2.1.2电解处理法

该方法采用的原理是将废水中有毒有害的物质，通过电解的方式，转化为无毒无害的物质。优点在于：①采用电解法不必外加试剂，省下一部分成本。②在常温常压下即可实现，但于操作和运行。③可以根据废水浓度的不同调节电压和电流，以便达到净化的目的。

但是该方法会消耗大量电能和金属电极，分离后得到的重金属盐类或沉淀物不方便利用。

1.2.1.3化学沉淀处理法

原理基于废水中某些离子可以与可溶性化学试剂反应，生成难溶于水或不溶于水的化合物，作为沉淀分离出来，从而净化废水。常见的化学沉淀处理法有氢氧化物沉淀法、硫化物沉淀法、钡盐沉淀法。化学沉淀处理法常用于水的软化，也可用于除去工业废水中的重金属和氰化物。

1.2.1.4混凝处理法

该方法是向废水中投加混凝剂去除的是化工废水中的胶体及部分细小的悬浮物，混凝土的目的是使胶体脱稳，凝聚生长；主要用于处理水中的粘土（50nm～4um）细菌80um～91um）病毒（10nm～300nm）蛋白质（1nm～50nm）。

1.2.2物理法

物理处理法中主要以过滤法、气浮法、重力沉淀法为主，主要用于处理污水中的不溶性物质。作用物理方法处理时，不会改变污水中物质的化学性质。物理法处理的能力相对较弱，只能用于处理污水处理程度要求不高的情况中。

1.2.2.1过滤法

过滤法是以具有孔粒状粒料层截留水中的杂质，该方法主要用于降低水中悬浮物的含量。微孔管的孔径大小可以根据污水情况的不同人为调节，操作相对方便。

1.2.2.2气浮法

气浮法也称为浮选法，该方法是使水中产生大量的微气泡，用来形成气、水和被去除物质的三相体系。此时，在静水压力、界面张力、以及气泡的上浮力的作用下，使气泡粘附上被去除的杂质后，因密度小于水从而上浮，使得污染物与水的分离。

1.2.2.3重力沉淀法

重力沉淀法是利用污染物在水中的不溶性，使其在重力作用下自然沉淀，经过过滤法过程使污染物与水分离，该方法工艺简单，不需消耗大量人力物力，但是存在很大的局限性，无法除去污水中的可溶性成分，也无法除去BOD、COD高的物质。

1.2.3物理化学法

物理化学法是利用物理和化学的缩合作用从而净化污水的方法。该方法比较稳定，对废水水量、水温顺浓度变化适应性强，可用于脱除重金属离子，且脱色效果较为突出，但是该方法需要初期设备投资较高，日常维护所需费用也不可忽视。

常用于化工污水处理的物理化学法有吸附法、膜分离法和离子交换法。

1.2.3.1吸附法

吸附法是利用多孔性固体如纤维活性炭（ACF）等吸附材料，对化工污水中的污染物进行吸附，该方法优点是吸附速率快，吸附剂使用时间长，工艺流程较简单，成本偏低，可用于大范围推广使用。

1.2.3.2膜分离法

膜分离技术作为一种较为新颖的净化方法，过程中无相态变化，且该方法可以利用膜生物反应器在催化剂（酶、微生物）的催化下，进行生物转化以及化学反应。膜分离技术在应用过程中有能耗低、工艺简单、效率高，且操作方便等优点。膜分离在处理石油化工污水方面有着极为广阔的前景。

1.2.3.3离子交换法

离子交换技术需要外加离子交换剂，利用离子交换剂中的离子同废水中的离子进行交换，从而除去废水中的污染物离子，该方法经过交换反应，所以它的反应速率会受到温度的影响。同时，离子的价态会影响交换势的大小，所以选择交换剂时要考虑到些问题。该方法可以作为连续操作过程对污水进行处理，可降低投资。

1.2.4生物法

生物处理法主要包括活性污泥法和生物膜法。

1.2.4.1活性污泥法

活性污泥法主要是以活性污泥为主体，在有氧条件下，活性污染通过一系列生物反应和化学反应，使污水中的有机污染物得到降解，使污水得到净化。该方法效率较高，且适用范围广，技术成熟。但是占地面积较大，容易出现污泥膨胀现象，不便于管理，且需对大量剩余污泥做无害化代理，增加了投资。

1.2.4.2生物膜法

生物膜法与活性污泥法是平行发展的一种化工污水处理技术。主要用于去除工业污水中的溶解性和胶体状的有机物。该方法还可以降低水质的氨氮参数。主要优点是：①对污水水质、水量适应性强，方便管理；②几乎不产生污泥，但是该方法的效率比活性污泥处理法偏低，操作伸缩性差。

2结语

近年来，水污染问题加剧，对化工污水进行处理已经刻不容缓。本文通过对现在各种化工污水处理技术做出了简要的总结，每种方法都有各自的优缺点和使用的范围。技术没有优劣之分，在选择处理技术时要从实际出发，考虑成本，可以将不同的技术进行组合，以达到污水净化的目的。

作者简介：

靳晓悦（1996.12.09—），女，籍贯：河北省衡水市饶阳县，河北农业大学理工学院在读，研究方向：化学工程与工艺。

刘雅举（1978.09—），通讯作者。