探析化工生产废水环保处理

崔彩花(榆林职业技术学院，陕西 榆林 719000)

0 引言

化工生产废水中包含的污染物种类相对较多，且水质成分呈现出较为复杂的态势。此时，为了确保化工生产废水可以实施排放，且不会对周边环境造成极大影响，必须要落实对相应废水的环保处理。特别是在当前水资源紧缺程度更为明显的背景下，对水资源进行循环利用受到重点关注，为实现这一目标，落实化工生产废水的环保处理是必然选择，相应技术、策略值得重点探究。

1 化工生产废水环保处理的必要意义分析

化工园区废水是指园区化工厂生产产品过程中所生产的废水，如生产乙烯、聚乙烯、橡胶、聚酯、甲醇、乙二醇、油品罐区、空分空压站等装置的含油废水，经过生化处理后，一般可达到国家二级排放标准[1]。

现阶段，由于水资源度短缺的情况极为严峻，对水资源展开回收利用受到人们的重点关注。在这样的大背景下，化工生产企业必须要将达到排放标准的水再经过进一步环保处理，达到工业补水的要求并回用。化工厂作为用水大户，年新鲜水用量一般为几百万m3，水的重复利用率低，同时外排污水几百万m3，不仅浪费大量水资源，也造成环境污染，并且水资源的短缺已对这些工业用水大户的生产造成威胁[2]。为保持企业的可持续发展及减少水资源的浪费，降低生产成本，提高企业经济效益和社会效益。需对化工废水进行环保处理，作为循环水的补水或动力脱盐水的补水，实现污水回用。总体来看，在当前的社会背景下，实施化工生产废水的环保处理具有极高的现实价值，是相应化工企业的必然选择。

2 化工生产废水环保处理中的常见方法分析

2.1 物理处理法

2.1.1 过滤法

主要使用包含一定孔洞的薄膜对化工生产废水中的杂质(一般为悬浮物)进行截留与剔除，在当前的实践中，常使用扳框过滤机和微孔过滤机完成上述操作。其中，微孔管的材质为聚乙烯，其孔径大小可以随着需求的变化而实施调整。

2.1.2 重力沉淀法

主要依托悬浮颗粒的自身重力，促使其在水中自主沉淀，最终达到剔除化工生产废水中杂质的效果。通常情况下，重力沉淀法常用于实现固液分离，此时相关工作人员提取上层清液展开后续处理即可，也可以对沉淀下来的杂质进行其他处理。

2.1.3 气浮法

在吸附微气泡的支持下，水中部分悬浮物、悬浮颗粒会附在气泡或被“裹”在气泡中，最终被带出水面，达到剔除化工生产废水中悬浮颗粒的效果。

2.2 化学处理法

2.2.1 化学混凝法

该方法主要被用于剔除化工生产废水中直径在1～10nm之间的细小悬浮颗粒中，且可以一定程度实现对废水色度的去除。相比于其他化学处理法来说，化学混凝法的实施效果更容易受到外界因素的影响，如水温、水量、pH值等等，且难以降低溶解性较高的有毒有机物含量。

2.2.2 化学氧化法

该方法主要依托氧化的方式去除化工生产废水中所包含的有毒有机物，促使其转变为低毒/无毒的物质，完成化工生产废水的环保处理。

2.2.3 电化学氧化法

该方法的原理主要为：将化工生产废水转入电解槽内，促使存在于废水中的有机物在电极上发生氧化还原反应，达到剔除化工生产废水中有毒有机物的效果。同时，有毒有机物不仅能够在阳极被氧化，水中的氯离子、氢氧离子还可以因为阳极放生成氯气或是氧气，对有毒有机物进行间接氧化。

2.3 生物处理法

在使用生物处理法对化工生产废水进行处理的过程中，主要在微生物新陈代谢的支持下，促使存在于化工生产废水中的有毒有机物被降解，并转化为形式简单的无机物，从而实现对有毒有机物的去除。例如，可以应用“HEBIO”高效好氧生物处理，相比于其他处理技术来说，该技术拥有更高的污泥浓度及活性，推动生化池单位降解能力大幅提高，达到提高化工生产废水的处理效率的目标。

2.4 深度处理法

对于深度处理法来说，依托处理程度的不同，可以细化为一级处理、二级处理以及三级处理这三个类别。其中，一级处理的程度最轻，仅对化工生产废水中的悬浮物进行剔除，一般经过物化预处理即可达到该级别的处理效果。完成一级处理后，化工生产废水中生物化学需氧量普遍可以降低30%，但是尚未达到可排放要求。所以，在化工生产废水的一级处理中，主要目标在于为后续的环保处理措施提供良好条件。二级处理主要实现对化工生产废水中处于溶解状态的有毒有机物进行剔除。完成二级处理后，化工生产废水中生物化学需氧量普遍可以降低90%，达到有机污染物排放的行业要求。随着人们对环境保护重视程度的大幅提升，二级处理难以满足更多化工生产废水的处理需求，因此需要实施三级处理。对于三级处理而言，其主要完成对化工生产废水中难以降解的有毒有机物的剔除，强化化工生产废水的环保处理效果。

2.5 其他

2.5.1 光催化氧化技术

光催化氧化技术的应用原理为光化学反应，当分子吸收光能后会转入高能态，在电子的激发下完成化学反应，在此过程中光子的能量为化学反应活化能的提供源。在化工生产废水的处理过程中，在光的支持下，氧化反应展开，促使O2、H2O2等氧化剂与光辐射相结合。此时，所使用的光主要为紫外光，包括UV-H2O2、UV-O2等。在处理化工废水中包含的CHCl3、CCl4、多氯联苯等难降解物质时，光催化氧化技术能够发挥出更好的效果[3]。另外，在有紫外光的Feton体系中，紫外光与铁离子之间存在着协同效应，使H2O2分解产生羟基自由基的速率呈现出大幅增高的趋势，实现对有机物氧化去除反应的促进。

2.5.2 超声波技术

功率超声的空化效应可以为讲解化工生产废水中的有害有机物创造更好的环境，实现对化工生产废水的环保处理。实践中，当超声空化泡发生崩溃后，会产生能够促使化学键断裂的能量，并生成氢氧基和氢基，同化工生产废水中待处理的有机物发生氧化反应。相比于其他处理技术来说，超声波技术的化学反应速度更快，且可以更好的实现对有机物的讲解，促使其转变为水、二氧化碳、无机离子、有机酸等低毒/无毒物质，达到对化工生产废水环保处理的效果。

3 化工生产废水环保处理的实例分析

3.1 背景分析

某化工企业的生产中，主要应用煤气化制合成气、合成气制甲醛、甲醛制低碳烯烃、烯烃聚合生产聚烯烃塑料的煤化工项目。实践中，甲醇制烯烃装置反应生成的废水，在经过一系列处理的后与生活污水混合进升华二级处理。其中，甲醇制烯烃废水水量为每小时200m3，其他生产废水水量为每小时30m3。在进行化工生产废水的环保处理前，提取水样，并对相应水质展开检测，具体数据如下所示：处理前，相应化工生产废水的pH值为8，化学需氧量为12000ppm，悬浮物的浓度为1620ppm，石油类的浓度为200ppm，氨氮的浓度为168ppm。

3.2 处理工艺流程设计

3.2.1 总体流程设计

应用的主要处理方法包括微电解、催化氧化、混凝沉淀、水解酸化等等，流程设定为：物化预先处理-生化处理-深度处理，着重剔除化工生产废水中包含的油状物、有害有机物、氨氮等成分。

3.2.2 物化预先处理工艺流程设计

将待处理水样(化工生产废水)移入调节池，进行pH值的调节；移入(依托水泵)溶气气浮装置展开固液、液液的分离，剔除水样中包含的悬浮物、油状物(石油类物质)；移入微电解反应釜内，在充氧条件下促进新生态氢离子的生成，实现对水样中有机物质的还原讲解；移入Fenton反应釜，依托由二价铁离子与过氧化氢形成的Fenton试剂(强氧化性自由羟基自由基)，对水样中包含的卤代氢类、苯环类物质实施氧化分解；移入稳定池，完成pH值调整后转移至混凝沉淀池，投入助凝剂与混凝剂，去除水样中的悬浮物；移入三效蒸发器，进行蒸发析盐处理。

3.2.3 生化处理工艺流程设计

将完成物化预先处理的水样移入厌氧反应池，混合厌氧反应泥，实现对水样中降解难度较大的有机物展开讲解处理，并依托硝化反应的展开降低其中氨氮含量；对水样实施缺氧+好氧处理，将其中包含的有机物作为碳源，将好氧池回流混合液中带入的大量NO2--N以及NO3--N还原处理，促使其转变为氮气排出水样外，达到大量讲解水样中有害有机物及氨氮的效果；移入好氧池，进一步剔除水样中的有机杂质；移入二沉池，实现泥水分离。

3.2.4 深度处理工艺流程设计

将完成物化预先处理、生化处理的生产废水(泥水分离后的上清液)转移至接触氧化池，并在其中加入ClO2进行深度氧化与消毒，实现对废水中所包含难降解有机物的进一步剔除。同时，ClO2还具有漂白剂的作用，可以去除废水颜色，促使其转入透明状态，最大程度保证化工生产废水的环保处理效果。

3.3 处理结果分析

对完成上述环保处理流程的水样进行检测，得到的结果如下所示：处理后，相应化工生产废水的pH值为7；化学需氧量为56ppm，除去率为99.53%悬浮物的浓度为18ppm，除去率为98.89%；石油类的浓度为12ppm，除去率为94%；氨氮的浓度为3ppm，除去率为98.21%。能够看出，在完成环保处理后，化工生产废水中所包含的有害有机物、其他有毒物质含量大幅下降，满足环境保护的现实要求。

4 结语

综上所述，在当前的社会背景下，实施化工生产废水的环保处理具有极高的现实价值，是相应化工企业的必然选择。在现阶段的化工生产废水处理中，常用的技术包括物理处理法、化学处理法、生物处理法、深度处理法、光催化氧化技术、超声波技术等等。依托深度处理思路，对多种环保处理方法展开实践分析，结果表明，在完成环保处理后，化工生产废水中所包含的有害有机物、其他有毒物质含量大幅下降，废水色度也降低，有着极为可观的处理效果。