化学工业园区废水处理技术分析

熊平 吴菊珍 邱阳

摘要：本文阐述了化工园区废水的来源及特点。以四川某化工园区为例，分析比较了目前国内外主要化工废水处理技术，提出了“企业分散处理+化工园区废水集中处理”的治理模式，并采用“AAO+MBR+臭氧氧化”耦合处理工艺集中处理化工园区废水，使该化工园区出水水质排放标准，能够稳定排放。

关键词：化工园区废水;治理模式;“AAO+MBR+臭氧氧化”耦合处理工艺

日常生产、生活对化工产品的需求令化学工业迅猛发展。在我国生态环境保護不断深化、全社会环保意识不断提高的大背景下，化工园区作为化工企业推动绿色发展的主要措施，也因园区企业排放的高污染高危害污染物而受到环境保护的重点关注。一般来说化工园区排放的废水水质复杂，表现出高色度、氨氮含量高、盐度高、机物污染物含量高以及可生化性差等特点，一旦处置不当极易给当地的水资源、水环境和水生态造成沉重压力。此外，大量化工企业污水的排放，极易导致化工园区周边河流水质污染，对当地的生态环境以及可持续发展造成较大的影响。因此，如何控制化工园区对周边水环境和水生态造成的不利影响，减轻污染负荷排放以及有效处理化工园区废水已逐渐成为当前化工园区建设和健康发展的焦点和必须解决的问题。

本文以泸州化工园区为例，针对园区所排放出的废水的特点，形成了化工园区的污水处理技术以及相的应解决方案，为形成长江经济带化工园区废水高效处理技术方案做出有益探索。

一、化工园区废水的特点及危害

化工园区废水的主要来源有以下几个方面：原材料、生产过程中排放的废水、生产过程中产生的副产物、冷却水以及由于原材料和产品在生产过程、运输和储存中存在物料流失或者由于雨水侵蚀而形成的废水等方面.

（一）化工园区废水的特点

1.有毒性和刺激性。大部分化工废水中含有大量如酚（ArOH）、氰（CN）、汞（Hg）、砷（As）、镉（Cd）或铅（Pb）等具有较强毒性的物质，易对生态环境造成较大的影响。

2.部分废水中的污染物特别是有机污染物的浓度偏高。如石化企业排放的废水中含有大量有机物。因此该废水一旦进入水中，其会与水中的溶解氧发生反应，造成水中溶解氧的浓度下降，对水中各种类型生物的生存造成影响。此外大部分精细化工在生产过程中也会产生大量的有机污染物，这类污染物降解难度大，对环境也容易产生较大的危害。

3.组分复杂。化工园区废水通常采用的集中式处理。而由于园区化工企业多种多样，因此其废水也汇集了石油化工、医药农药、纺织印染、化学合成、日用化学品制造以及焦化等多种类型的废水，成分十分复杂。

4.pH波动大。由于生产的产品以及工艺流程不同，部分园区排放的废水会呈现出较强的酸性或碱性，这类废水易对园区周围的生物、建筑物及农作物造成较大的影响。

5.恢复难度较大。受到污染的水域要恢复到水域的原始状态是相当困难的。尤其是水域中进入大量重金属、难降解有机物等降解难度大、危害性的污染物，及时停止排放仍短时间内仍难以消除。

（二）化工园区废水的危害

大部分化工园区的废水均有毒有害，这些废水若不经过处理直接外排会对周围环境造成较大的危害，此外废水含还有较强的毒性，不慎进入水中会造成水中的生物死亡甚至绝迹。化工园区产生的废水还可能以渗透的方式进入地下水，如果周边居民将受到污染的地表水或地下水作为常规的生活用水，长时间饮用会造成污染物在人体内积累，破坏人体健康。若废水渗入土壤，还会造成土壤污染，影响植物和土壤中微生物的生长。有些工业废水还带有难闻的恶臭，污染空气。

二、构建化工园区废水处理方案

园区废水的处理与处置，不仅需要相适应的污水处理设施，也需要有良好的管理措施，良好的管理措施有助于提升废水处理效果，保证废水达标排放。

（一）建立园区信息平台，提升精细化管理水平

为确保化工企业废水排放达到纳管标准，化工园区废水处理的管理中，首先融入现代科学与信息技术，建设化工园区环境管理的信息平台。我们以四川某化工园区信息化管理系统为例，该园区设置有完善的化工园区实时监测系统，24小时监测园区内废水指标的动态情况，通过该系统一方面可以根据监测数据迅速判断园区废水处理的效果，另一方面一旦废水指标出现波动，系统可以随时预警，提醒工作人员对废水处理设施进行调整，确保废水稳定达标排放。此外，该化工园区还充分利用大数据整合和分析的优势，对废水处理的流程和数据进行监控，并以监测数据为参考，对园区内废水的各项指标进行分析，评价废水处理获得最好的处理措施，有效地提升了园区管理水平。

（二）化工园区废水处理关键技术

园区在废水处理常采用的模式有企业分散处理和园区废水集中处理两种治污模式。企业分散处理主要是指园区内不同类型的企业较多，其排放的废水污染物成分不同，鉴于此园区常要求各企业自行进行处理，再有园区管道统一进行排放，该法的优点是能够有效地处理不同种类的污染物，缺点是污染处理设施多，企业处理成本高，管理难度大。园区废水集中处理主要是针对以同类型企业为主的园区，该类园区废水水质基本一致，集中处理可以降低企业成本，便于园区管理，但该类方法应用范围较窄，达标排放难度大。鉴于此单纯的企业分散处理和园区的集中处理均难以适应目前我国化工园区的现状，因此四川某化工园区根据相关情况逐步形成了“一企一管，共同治理”的园区废水处理模式，一方面充分调研该化工园区企业污染物排放现状，形成具有园区特点的污水排放标准，并规定园区各企业根据自身生产情况产生的不同废水设置相应的处理设施进行预处理，处理完成后才可以通过管道汇集到园区的集中式污水处理厂进行进一步处理。该种模式通过企业的预处理可以有效去除废水中的特征污染物，有利于后续园区的深度处理。

三、化工园区废水集中处理技术方案

由于化工园区废水处理难度较大的特征，若采用常规的处理技术远远达不到达标排放的要求，因此化工废水的集中处理需要多种工艺结合才能达到处理效果。目前常见的化工园区废水集中处理工艺流程一般可分为前期预处理单元、生化处理单元以及深度处理单元三个部分。

（一）前期预处理单元

前期预处理的主要作用是截流大颗粒固体悬浮物、调节水量、去除部分较大有机物、调节Ph值，此外该单元还能有效降低后续工艺的处理负荷，强化处理效果。目前预处理单元主要利用的是物化法进行处理，其主要设施有格栅、沉砂池、废水调节池等。作为化工废水，水量、水质不稳定，并有大量悬浮物进入污水管网，因此在废水处理流程中设立廢水调节池和沉砂池，既能有效去除废水中的颗粒物质，还能在废水冲击负荷预警时，利用加药沉淀的方法来进一步提升颗粒物的去除效果。

（二）生化处理单元

生化处理单元是废水处理的核心，常用的生物处理方法主要有活性污泥法、氧化沟法、吸附—生物降解法（AB）、缺氧-好氧生物法（A/O）、厌氧-缺氧-好氧法（A2/O）、序批式活性污泥法法（SBR）等。而由于化工园区废水的水质差异较大，同时含有种类复杂的有毒有害物质，常规单一的物化处理和生化处理效果均不能达到良好的处理效果，使处理后的废水达到排放要求，因此迫切需要开发出一种经济、有效的处理方法是实现化工园区废水处理后能够达标排放的关键。四川某化工园区采用改良型脱氮处理AAO工艺联合MBR技术处理废水取得了良好的效果，其中水解酸化法常作为化工废水生物预处理技术，尤其是作为难生物降解废水的预处理工序，可大大提高废水的可生化性。采用改良型脱氮处理AAO工艺作为生化处理主工艺，有机物处理效果好且稳定，同时具有良好的脱氮效果，其硝化、反硝化段单独设置，利于控制各段的溶解氧浓度和污泥、混合液回流量，保证脱氮效果。

（三）深度处理单元

由于化工园区废水来源不同，水质差异较大，同时含有种类复杂的有毒有害物质，常规单一的物化处理和生化处理效果较差，因此在污水处理流程中通常会根据情况设置深度处理单元更进一步降解废水中污染物来保证园区废水达标排放，目前常见的深度处理方法主要有活性炭吸附法、膜分离法、高级氧化法、光化学催化氧化法、电化学氧化法等方法。针对废水水质特点，四川某化工园区废水处理厂拟采用臭氧氧化技术作为深度处理技术，该法具有良好的脱色和有机污染物降解能力，且该法的反应速度快，无二次污染，是目前应用较为广泛的深度处理方法。鉴于此为实现出水水质稳定达到排放标准，该化工园区废水生化处理后选择采用臭氧氧化处理即“AAO+MBR+臭氧氧化”耦合处理工艺，该法处理效果好，无二次污染，污泥产生量小，能保证该化工园区废水达标排放。

四、结语

通过对四川某化工园区的处理工艺和技术方案的分析，我们发现采用“企业分散处理+化工园区废水集中处理”的治理模式，既能通过各企业的预处理有效去除废水中的特征污染物，有利于后续园区的深度处理，还能有效降低企业成本以及管理难度，保证废水稳定达标排放。而处理方法使用“AAO+MBR+臭氧氧化”耦合处理工艺集中处理化工园区废水的处理效果好，无二次污染，污泥产生量小，出水水质可以达到排放标准的要求。这说明“企业分散处理+化工园区废水集中处理”的治理模式以及“AAO+MBR+臭氧氧化”耦合工艺处理效果良好，能为长江沿岸化工园区的废水处理工艺的研发提供有益参考。

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基金项目：成都工业学院校级科研项目（项目编号2020DF009）。