化工污水的危害及综合处理技术

张 勋

（宜春市上高生态环境保护综合执法大队，江西 宜春 336400）

化工行业属于我国能源型的基础行业，其可以为其他产业的生产经营提供各种有用的化工产品，因而在我国社会主义现代化建设过程中发挥着非常重要的作用。但是化工企业在生产和建设过程中会产生大量的污水，如果这些污水不进行处理就直接排放，不仅会污染自然环境，危害人体健康，也会对整个社会的发展造成较大的影响。因此，化工企业及相关环保部门要加强对污水治理的重视，从多方面分析化工行业污水的危害，并根据其具体特点进行综合处理，以降低污水造成的危害，提高水资源利用率，最终明确化工污水净化和处理的方向。

1 化工污水的来源

当前化工企业污水的主要来源为化工生产用原材料、化工工艺加工过程中排出的污水、化工生产过程中产生的废水、冷却水、原材料生产和加工以及运输过程中各种原料流失或者因为雨水冲刷产生的污水等。化工污水中一般含有一些无机物和有机污染物，这些污染物因为工艺条件、生产工序的布局中含有一些人工合成的有机化合物，因此导致化工污水的污染性强、危害性大、难以治理。

2 化工污水的特点和危害

2.1 有毒性和刺激性

化工污水中一般含有氰、酚、砷、汞、镉或铅等有毒或者含毒的成分，如果浓度超标或者含量过多会导致水中的生物和微生物出现毒性，并在外界影响下产生无机酸、碱类等具有腐蚀性和刺激性的物质。

2.2 有机物浓度高

石油化工企业产生的污水中含有有机酸、醇、醛、酮、醚和环氧化物等有机物，这些有机物浓度增加到一定程度时会氧化分解，消耗水中的溶解氧，不利于水中生物的生存[1]。

2.3 pH值变化大

化工企业排出的污水具有很强的酸性和碱性，对生物，土壤、建筑物、农作物等都会产生危害，腐蚀性强，且污水中如果磷、氮的含量比较高，会导致污水出现富营养化，使水中的藻类和微生物不断繁殖，最终会出现赤潮现象，从而威胁水中生物的生存。

2.4 治理难度大

化工污水在排出后会污染一定水域中的水，这些受到污染的水域想要恢复到最初的生态系统难度大，尤其是各种重金属污染物更是难以降解，即使停止排放也无法有效消除，且污水中还含有一些难降解的物质，可生化性不强，比如一些杂环类化合物、有机染料、有机氯化物等，这些物质有机性强，因此在当前的微生物界还没有可以破坏其结构的化学酶系统。

2.5 污染物成分复杂，含盐量高

当前化工企业都呈现园区规模，在其综合生产产生的污水中还含有焦化厂、纺织印刷厂、医药、石油化工等行业的污水，由于各个行业生产工艺和流程、原材料的不同，导致污水中的各种有机污染成分复杂。据统计，化工污水中盐质量系数高，如果超出一定比例会对生物活性产生抑制作用，直接影响微生物的降解作用，最终导致整个微生物系统出现问题。

2.6 污染物危害性大

化工企业如果对污水不进行处理直接排放到水渠、河流、湖泊、海洋、地面中，不仅会污染这些水域的淡水，污染地表水和地下水，一些毒性大、污染性强的污染物直接会导致鱼类或者水生植物死亡，甚至灭绝。此外，化工污水也会渗透到地下，污染地下水和地表水，甚至直接污染人们的饮用水，对人体健康造成威胁，严重时会引起人体各种疾病和死亡现象。化工污水渗透进土壤会污染土壤，导致土壤金属物超标，影响农作物、植物、微生物的成长，化工污水还带有一定的刺激性气味，污染空气。化工污水中的有毒有害物质停留在动物、生物、植物体中，会被其作为养分吸收，最终通过食物链进入到人体中，对人体健康产生威胁。人们如果饮用了受到污染的水会导致急性和慢性中毒，比如甲基汞中毒（水俣病）、镉中毒（骨痛病）、砷中毒、铬中毒、农药中毒、多氯联苯中毒等等，最终对人体健康产生危害。如果人们饮用了有致癌物质的水，比如砷、铬、镍、铍、苯胺和其它多环芳烃等污染物质，这些污染物质会在水中形成悬浮物质，成为底泥或者水生生物等，人们长期饮用会导致癌症的出现，并产生各种水性传染病，比如化工污水排放到河道中，通过食物链被人们饮用后，会导致人们患有各种细菌性肠道疾病、寄生虫病等[2]。

3 化工污水综合处理技术

3.1 生物处理技术

该技术是指利用微生物自身的新陈代谢来降解各种有机物，当前生物处理技术主要包括好氧处理和厌氧处理两种，好氧处理又包括生物膜法、活性污泥法两种，其中生物膜法是指将污水和生物膜结合，通过生物膜吸附污水中的有机物。活性污泥法是指通过悬浮生长的活性污泥来处理污水中的污染物质，活性污泥法主要由好氧微生物来吸附各种有机物和无机物。研究发现，活性污泥可以有效降解化工污水中的有机污染物。厌氧处理是指厌氧生物处理技术，该技术是指在无分子氧条件下利用厌氧微生物将污水中的有机物分解成为甲烷和二氧化碳，在此过程中厌氧微生物处理技术主要依靠水解产酸细菌、产氢产乙酸细菌和产甲烷细菌三大主要类群的细菌。

3.2 物理化学工艺

3.2.1 高级化学氧化技术

该技术主要通过氧化剂来降解各种有机物，或者将难降解的有机物转化为容易降解的有机物，以此实现对污水的处理，但是在具体处理中也会因为氧化剂短缺而出现氧化能力不强的情况，对于此问题可以借鉴国外的高级氧化法来解决。高级氧化法的氧化能力强，在特定工艺下可以有效处理各种半导体污水，有效提高污水处理效率，但是该方法使用单个氧化剂时反应速度变慢，联合使用多个氧化剂会提高反应速率。因此，人们需要不断完善该工艺，以实现污水中氧化物的矿化，我国研究学者已经研发出了一种复合型催化剂来处理含酚污水。

3.2.2 微电解技术

微电解技术主要依据金属的腐蚀性原理，在铁表面形成多个微小原电池，并在酸性条件下，使污染物直接通过电极进行转化，最终通过电解产生可以氧化消毒的一氧化氢。微电解技术也可以有效地降解各种高浓度盐和高浓度酸等有机物，并通过微电解接触氧化方法处理污水，提高综合处理的效果，从而有效提高污染物的去除率。

3.2.3 膜技术

膜技术也是一种常见的物理处理方法，是当前可以进行深度处理的一种技术方法。当前的膜技术主要包括超滤、微滤、纳滤、电渗透、反渗透几种，其中超滤和反渗透处理技术已经被应用到化工污水处理中，可以有效降低污水的浑浊度、电导率，处理后的污水可以直接排放。相关人员还研发出了中空纤维复合纳滤膜技术，主要用于处理印刷污水。

3.2.4 电催化氧化法

该方法是由电催化高级氧化法转化而来的一种处理有毒、难降解污染物质的技术，在恒温恒压状态下，通过催化活性电极反应产生的各种自由基，将难降解的物质转化为易降解的物质[3]。

3.3 生物法

3.3.1 A/O工艺

A/O工艺可以有效降解化工污水中的有机污染物，其脱氮除磷功能显著，该工艺主要利用前缺氧和后缺氧段结合的方式来处理污水中的淀粉、纤维等悬浮污染物、可溶性有机物等，该工艺可以将可溶性有机物水解成有机酸，并将大分子有机物分解成为小分子，最终将这些缺氧水解有机物通过好氧池进行好氧处理，提高了污水的可生化性和氧化率。在缺氧段，通过异养菌可以将各种蛋白质、脂肪等污染物进行氨化游离处理，且在保证供应稳定的基础上，通过自养菌的硝化作用对其进行氧化，最终通过回流作用对其进行处理。总之，该工艺主要利用了生物系统的循环原理，有效地实现对化工污水的无害化处理，且处理效果好、工艺简单、成本低、操作简单、容积负荷高，因而可以有效提高有机物的降解率。

3.3.2 A2/O工艺

该工艺具体由厌氧、缺氧、好氧生物脱氮除磷工艺组成，可以有效处理污水中的污染物质，且耐冲击负荷强，污泥沉降性好。

3.3.3 固定化生物技术

该技术主要利用藻酸钙等凝胶、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇等分子作为原材料，通过筛选菌类进行固定处理。该技术反应速率高，降解能力强，对不同的污水都可以进行处理。

3.3.4 化学处理法

该方法也是一种常见的化工污水综合处理技术，其原理主要是在污水中加入一些化学试剂，促使污水通过化学反应有效分离污染物。这种方法主要去除化工污水中可溶解的胶状污染物，可以将处理后的污水直接进行排放。化学处理方法具体分为化学混凝法、氧化法、电化学法等多种方法，其中化学混凝法可以处理污水中的悬浮物和胶体污染物，只需要在污水中加入化学试剂就可以促使悬浮物的分离，促使胶体污染物发生絮凝，并沉淀到底部，最终完成污水的净化处理。但是化学混凝法只能去除一些小颗粒的悬浮物，在去除过程中还可以降低污水的色度，去除一些微小的生物和有机物等，但是这种方法容易受到污水pH值、水质、水温的影响，因此相关工作人员需要加强对这些指标的控制。另外，工作人员还需要根据污水中污染物的具体情况选择化学氧化法，使化学污水经氧化还原反应后可以满足排放标准，并将其中有毒物质转化为无毒物质，最终保证处理效果。化学氧化法还包括空气氧化、氯氧化、臭氧氧化等几种，且在人们的不断研究和努力下还会出现新的电极材料氧化法[4]。

4 化工污水综合处理策略

4.1 完善相关法律法规，加强检查

为有效控制化工污水的排放量，降低其危害性，不仅需要科学采用综合处理技术对污水进行净化处理，确保其达标排放，还需要从源头上、生产过程中进行综合处理，以有效减小化工污水对人体健康和环境的危害性。首先，相关部门需要完善法律法规，并加强宣传和教育，规范化工企业的生产、经营行为，有效控制产生化工污水的污染源，并制定完善的安全生产法律法规、安全管理制度。其次，社会监管部门需要明确自身责任，加强对化工生产企业的管理和监督，重点加强对化工企业产品的生产、运输、加工、存储、销售、使用等环节的安全管理，从源头上控制污水的排放。最后，相关执法部门还需要加大执法力度，加大对违法、违规生产的化工企业的惩罚和整治力度，对于不达标排放污水的化工企业加大惩罚、整治力度，追究相关责任人的责任，并有效控制这类企业污水的排放，降低污水的危害性。

4.2 推广清洁生产，有效控制化工污水的排放

为有效降低化工污水的危害性，需要加强对污水的综合处理力度和水平，有效控制化工企业污水的排放。为了从源头控制企业的污水排放，需要化工企业积极引进先进的生产技术、加工技术，优化工艺，通过技术升级实现清洁生产，从而有效降低能源消耗，减少污水的排放。化工企业还需要引进先的设备、工艺，有效降低化工产品生产、加工过程中的污水排放量，实现清洁生产，有效保护环境。另外，还需要采购一些清洁、环保、无污染的化工原料，并改进工艺流程，加强管理，有效回收、处理、循环利用污水。另外，相关部门需要重点加强对污染严重的化工企业的环境整治力度，从源头上、生产中加强控制，以有效降低污水排放。

4.3 对化工废水进行科学分类，有效把握处理原则

4.3.1 根据污染物的性质进行分类

当前化工污水中包含有机污染物的为有机污水，比如电镀污水、化学品加工污水、石油加工污水等，含有无机污染物的为无机废水，根据其产品加工对象可以分为化学肥料污水等。

4.3.2 根据污水的成分进行分类

根据污水的成分可以分为酸性废水、碱性废水、含氯废水、含铬废水、含铁废水、含酚废水、含油废水、含硫废水、含有机磷废水、含放射性物质废水等几种。通过对废水进行分类可以有效把握化工污水的危害性，从而为后期进行综合治理提供数据依据。

4.3.3 根据污水中的污染物类型进行分类[5]。

当前化工污水中的污染物具体包括以下几种：废热，其主要是冷却水污染导致，该污水可以直接回收利用；普通污染物，这种污水中含有毒性不强、容易降解的生物，且包括生物营养素化合物、悬浮物等；有毒污染物，这种污水中包含有毒且不易降解的物质，比如重金属、有毒化合物等。在对化工污水分类后进行处理时，需要坚持以下几点原则：优化生产工艺，在生产、加工过程中尽量避免各种有毒有害污水的产生，或者在加工生产前使用无毒无害、清洁健康的原材料，以减少有毒有害污水的产生；在采用有毒原材料或者在生产和加工过程中容易出现有毒污水时，需要优化工艺流程，采用先进的设备对其进行处理，并严格按照标准要求进行生产、加工，减少有毒污水的排放；对于一些有毒的污水或者含有重金属的污水、含有放射性物质、高浓度酚的污水，需要对其进行分类处理，方便对其进行回收利用，从而提高废水的综合处理效率；对于一些流量大、污染小的污水，尽量不要将其排入到下水道中，以减少城市下水道和污水处理厂的负担，并在自行处理后回收利用；对分类后的污水科学地选择处理技术和工艺，因地制宜地建设各种污水处理厂，引入污水处理系统和污水处理设施，以有效提高污水处理效率。在有效降低处理成本的同时，还可以保证水质，最终确保污水处理系统的稳定运行，强化污水处理效果；对于一些难降解的有毒污水，要在综合处理后，确保其达到排放标准后才可以排放，并通过污水处理厂再一次进行生物氧化处理[6]。

5 结语

总之，随着社会的不断发展，化工行业的污水排放量也在不断地增大，污染物质的成分也越来越复杂，处理要求也在不断提高，因此，需要人们科学地分析污水的特点及危害性，并充分把握污染物质的成分，采用综合处理技术进行污水处理。在具体应用各种技术过程中，相关工作人员需要把握这些技术的优缺点，联合应用单个技术综合处理化工污水，并根据自身的实际情况选择经济性强、处理效果好、降解能力强的污水处理工艺及方法，从而进一步提高污水处理效率。另外，人们还需要选择一些小型机械设备辅助污水处理过程，以提高污水处理的综合水平。还可以通过分析污染源、改进处理工艺，不断地研发新技术、新工艺，进一步有效减少化工污水的排放量并提高污水处理效率。