化工廢水處理方法研究

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北極星水處理網訊:有一組調查數據顯示 ，在我國的汙水排放總量中，化工行業排放的汙水佔到全國汙水排放總量的百分之二十左右。化工廢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廢水進行妥善的化工廢水處理。

化工廢水還有以下特點 ：第一 ，廢水排放量大 。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，使得廢水的排放量很大。第二，汙染物種類多 。排出的水體中會含有一些生產中的原材料、副產物等 ，會使得成分複雜，種類繁多。第三，汙染物毒性大 、不易生物降解 。在化工生產中，排放的有毒汙染物大部分為硝基化合物 、分散劑以及滷毒化合物等 ，這些化合物雖然比重小 ，但是由於其毒性大， 導致排放的水毒性很大。第四，化工廢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， 汙染範圍廣 。我國的600多個化工企業，小型企業約佔90％， 小型企業遍布全國各地 。這些中小企業工藝 落後 ，設備陳舊， 技術力量薄弱 。

1、化工廢水的常見處理方法

1．1 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 裡面的雜質 ，主要 是減 少水裡面的懸浮物；氣浮法指的是向水中通入空氣，使水中產 生大量 的氣泡 ，並促使 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 用來處理含油廢水，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，處理前後水的物理性質並沒有發生變化，只能去除一些不溶於水的懸浮物，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。

1．2 化學法

化學處理 法是通過 化 學反 應來 分離 、去 除廢水 中呈溶 解 、 膠體狀態的汙染物質或將其轉化為無害物質的廢水處理法 ，對 於廢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 、化學沉澱和氧化還原法 。

1．2．1 混凝法

混凝法是廢水處理中一種經常採用的方法，它處理的對象 是廢水中利用 自然沉澱法難以沉澱除去的細小懸浮物及膠體 微粒 ，還可以用於除油和脫色。這種方法可以用於化工、煤炭 、 造紙等各種工業 廢水 的預 處理 和 中間處 理 階段 。它 優 點在 於 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 。

1．2．2 中和法

中和就是酸鹼相互作用生成鹽和水，也即 pH調整或稱為 酸鹼度調整。酸 、鹼廢水 的中和方法有 ：(1)酸、鹼廢水互相中 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、任何性質的酸鹼廢水；(3)過濾中和：可以 進行廢水 的 pH調整 。

1．2．3 化學沉澱法

化學沉澱法是指 向工業廢水 中加入 一些 化學藥 劑 ，使它 和 廢水 中的某些溶解 物質 產 生反應 ，生成 難溶 物 ，沉 澱下 來 。這 種方 法常用於處理含金屬離子 的工業廢水 。

1．2．4 氧化還原法

氧化還原法是通過藥劑 與汙染物 的氧化 還原 反應 ，將廢 水 中有害的汙染物轉化為無毒或低毒物質的方法。廢水處理 中 最常採用的氧化劑是空氣 、臭氧、二氧化氯(CIO：)、氯氣 (C1：)、 高錳 酸鉀 (KMnO )等。藥劑還原法 在廢水處 理 中應 用較少 ，只 限於某些廢(如含鉻廢水)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 ，採用高能量脈衝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 開始應用於汙水處理 實踐過程 中。

1．3 生物法

廢水 的生物處理法就是利用 微生 物 的代 謝作 用 ，把 廢水 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汙染物，最後達到無害的一種方 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，獲取廢水中的養分 ，同時使得 廢水中的有機汙染物質得以淨化。

生物法處理汙水具備運作成本不高、操作管理便捷的優 勢，在汙水處理系統中的二級處理 佔主體地位。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 工汙水水質變化快 、成分 繁瑣 、毒性 強、降解 困難 的特 點 J，單獨採用生物法處理化工汙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 汙 水處理髮 展的必然趨勢 。

1．4 物化法

物化處理方法有吸附、離子交換 、電滲析等。吸附法是採 用多孔介質 (例如磺化媒樹脂以及活性炭等 )吸附汙水裡面 的非極性有機物質，此方法簡便而且易於施行，不過僅能夠用 於處理非極 性 有機 物 質 吸附 之後 的汙水 ，需要 深 化 處 理 吸 附 質，必須再生，吸附僅僅是一種汙染物質的物理遷移過程而並 不是真正的降解作用；離子交換法是利用離子交換樹脂將廢水 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 於其具 備對 有 機汙染物質去除效果好 ，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 汙染缺陷嚴重影響著膜 的推廣和應用 。

2、化工廢水的新型處理工藝

基於以上的處理方法 ，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 於 其 中 ，某些新 技術也呈現 出良好 的應用前 景。

2．1 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 的廢水 中接觸 ，形成原 電池效應或發 生 電解 反應 來處理 廢水 的 工藝，又稱電解、鐵屑過濾法 、零價鐵等 J。微電解技術常用於 含有高濃度鹽、高濃度有機物的難降解廢水的預處理。Zhou 等 利 用 微 電 解 接 觸 氧 化 法 處 理 混 合 化 工 廢 水 ，處 理 後 m(BOD5)／m(CODc)值大於0．6，CODc的去除率為 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 。

2．2 MBR技術

MBR汙 水 處 理 技 術 ，是 採 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 在在處理廢水的具體操作中，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 ，並 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 廢水 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廢水進行催化氧化處理。實驗結果顯示，工藝出水 水質符合國家廢水綜合排放一級標準 ，且有效的縮減了水處理 裝置的 佔地面積 、水力停 留時間 以及運行 費用 。

2．3 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，可以用於處理汙水中 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：分解 產 生羥基 自由基 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，同時汙水中的 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廢水中的 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，就除去了廢水中 47．9％的氯化物 。

3、總結

化工廢水 的處理是化工行業發 展 的一 大難題 ，對 於國家 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，要使廢水的 排放量大大減低 ，從 源頭 上減 少 汙染 。同時 ，我們 也 要努 力探 索廢水處理 的新 工藝 ，來推動廢水處理技術 的發展 。

參考文獻

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原標題:化工廢水處理方法研究

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