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化工廢水特點(diǎn)及廢水處理原則、特征和方法
化工企業(yè)正在面臨越來(lái)越大的環(huán)保壓力。去年媒體曝光了數(shù)起相關(guān)企業(yè)涉水環(huán)境違法案件，無(wú)論是罰款500萬(wàn)元還是負(fù)責(zé)人被刑拘，對(duì)企業(yè)而言都不再是不痛不癢的處罰。然而化工特別是精細(xì)化工行業(yè)的廢水，成分復(fù)雜、毒性高，被公認(rèn)為是**難處理的工業(yè)廢水，處理成本也居高不下，是擺在行業(yè)可持續(xù)發(fā)展面前的一道難題。對(duì)此，業(yè)內(nèi)人士表示，化工廢水無(wú)疑將是“十三五”工業(yè)水污染防治的重點(diǎn)。特別是由于化工行業(yè)布局與我國(guó)環(huán)境敏感區(qū)、重點(diǎn)流域高度重合的原因，對(duì)化工企業(yè)廢水控制的指標(biāo)會(huì)越來(lái)越多，越來(lái)越嚴(yán)格;而在缺水地區(qū)，對(duì)化工企業(yè)用水量也逐步會(huì)有更嚴(yán)格的限制，這都對(duì)化工行業(yè)廢水治理提出更高要求。
化工廢水特點(diǎn)及廢水處理原則
隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，化工產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程對(duì)環(huán)境的污染加劇，對(duì)人類(lèi)健康的危害也日益普遍和嚴(yán)重，其中特別是精細(xì)化工產(chǎn)品(如制藥、染料、日化等)生產(chǎn)過(guò)程中排出的有機(jī)物質(zhì)，大多都是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、有毒有害和生物難以降解的物質(zhì)。因此，化工廢水處理 的難度較大。
化工廢水的基本特征為極高的COD、高鹽度、對(duì)微生物有毒性，是典型的難降解廢水，是目前水處理技術(shù)方面的研究重點(diǎn)和熱點(diǎn)。
化工廢水的特征分析如下：
(1)水質(zhì)成分復(fù)雜，副產(chǎn)物多，反應(yīng)原料常為溶劑類(lèi)物質(zhì)或環(huán)狀結(jié)構(gòu)的化合物，增加了廢水的處理難度;
(2)廢水中污染物含量高，這是由于原料反應(yīng)不完全和原料、或生產(chǎn)中使用的大量溶劑介質(zhì)進(jìn)入了廢水體系所引起的;
(3)有du有害物質(zhì)多，精細(xì)化工廢水中有許多有機(jī)污染物對(duì)微生物是有毒有害的，如鹵素化合物、硝基化合物、具有sha菌作用的分散劑或表面活性劑等;
(4)生物難降解物質(zhì)多，B比C低，可生化性差;
(5)廢水色度高?；U水處理方法廢水處理技術(shù)已經(jīng)經(jīng)過(guò)了100多年的發(fā)展，污水中的污染物種類(lèi)、污水量是隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、生活水平的提高而不斷增加，污水處理 技術(shù)也隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)生了日新月異的變化，同時(shí)，舊的污水處理技術(shù)也不斷被革新和發(fā)展著。尤其現(xiàn)在的化工廢水中的污染物是多種多樣的，往往用一種工藝是不能將廢水中所有的污染物去除殆盡的。用物化工藝將化工廢水處理到排放標(biāo)準(zhǔn)難度很大，而且運(yùn)行成本較高;化工廢水含較多的難降解有機(jī)物，可生化性差，而且化工廢水的廢水水量水質(zhì)變化大，故直接用生化方法處理化工廢水效果不是很理想。
針對(duì)化工廢水處理的這種特點(diǎn)，我們認(rèn)為對(duì)其處理宜根據(jù)實(shí)際廢水的水質(zhì)采取適當(dāng)?shù)念A(yù)處理方法，如絮凝、內(nèi)電解、電解、吸附、光催化氧化等工藝，破壞廢水中難降解有機(jī)物、改善廢水的可生化性;再聯(lián)用生化方法，如SBR、接觸氧化工藝，A/O工藝等，對(duì)化工廢水進(jìn)行深度處理。
目前，國(guó)內(nèi)對(duì)處理化工廢水工藝的研究也趨向于采用多種方法的組合工藝。例如，采取內(nèi)電餌混凝沉淀—厭氧—好氧工藝處理醫(yī)藥廢水、采用大孔吸附樹(shù)脂吸附和厭氧—好氧生物處理—絮凝沉淀法處理有機(jī)化工廢水、采用絮凝—電餌法聯(lián)用處理ma黃素廢水、采取臭氧一生物活性碳工藝去除水中有機(jī)污染物、采用的光催化氧化—內(nèi)電餌—sBR組合方法處理高濃化工廢水都取得了比較好的結(jié)果。
化工廢水成分復(fù)雜、水質(zhì)水量變化大。隨著**對(duì)其處理達(dá)標(biāo)要求越來(lái)越嚴(yán)格，人們用一種方法很難得到良好的處理效果。處理化工廢水根據(jù)實(shí)際情況采用各種組合處理技術(shù)。以取長(zhǎng)樸短，實(shí)現(xiàn)處理系統(tǒng)優(yōu)化。水污染指標(biāo)水污染指標(biāo)是衡量水體被污染程度的數(shù)值標(biāo)示，也是控制好檢測(cè)水處理設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的重要依據(jù)。
其中，**常用的水污染指標(biāo)有(8個(gè))：
生化需氧量(BOD)：表示在有飽和氧條件下，好氧微生物在20℃ ,經(jīng)一定天數(shù)降解每升水中有機(jī)物所消耗的游離氧的量，常用單位mg/L，常以5日為測(cè)定BOD的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，以BOD5表示。
化學(xué)需氧量(COD)：表示用強(qiáng)氧化劑把有機(jī)物氧化為H2O和CO2所消耗的相當(dāng)氧量。常用的氧化劑為重鉻酸鉀或高錳酸鉀，分別表示為CODCr或簡(jiǎn)寫(xiě)(COD)和CODMn(也稱(chēng)耗氧量，簡(jiǎn)稱(chēng)OC)，單位為mg/L。
總需氧量(TOD)：當(dāng)有機(jī)物完全被氧化時(shí)，C、H、N、S分別被氧化為CO2、H2O、NO、SO2時(shí)所消耗的氧量，單位為mg/L。
總有機(jī)碳(TOC)：表示水中有機(jī)污染物的總含碳量，以碳含量表示，單位為mg/L。
懸浮物(SS)：水樣過(guò)濾后，濾膜或?yàn)V紙上截留下來(lái)的物質(zhì)，單位為mg/L。pH：表示污水的酸堿性。
有毒物質(zhì)：表示水中所含對(duì)生物有害物質(zhì)的含量，如jing化物、砷化物、汞、鎘、鉻、鉛等，單位為mg/L。
大腸桿菌數(shù)：指每升水中所含大腸桿菌的數(shù)目，單位為個(gè)/L?！?/p>
廢水處理的方法分類(lèi)針對(duì)不同污染物的特征，發(fā)展了各種不同的廢水處理方法，特別是對(duì)化工廢水的處理，這些處理方法可按其作用原理劃分為4大類(lèi)，即物理處理法、化學(xué)處理法、物料化學(xué)處理法和生物處理法。
一、物理處理法
通過(guò)物理作用，以分離、回收廢水中不溶解的呈懸浮狀態(tài)污染物質(zhì)(包括油膜和油珠)的廢水處理法，根據(jù)物理作用的不同，又可分為重力分離法、離心分離法和篩濾截留法等。與其他方法相比，物理法具有設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低、管理方便、效果穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，主要用于去除廢水中的漂浮物、懸浮固體、砂和油類(lèi)等物質(zhì)。物理法包括過(guò)濾、重力分離、離心分離等。
二、化學(xué)處理法
通過(guò)化學(xué)反應(yīng)和傳質(zhì)作用來(lái)分離、去除廢水中呈溶解、膠體狀態(tài)的污染物質(zhì)或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)的廢水處理法。可用來(lái)除去廢水中的金屬離子、細(xì)小的膠體有機(jī)物、無(wú)機(jī)物、植物營(yíng)養(yǎng)素(dan、磷)、乳化油、色度、臭味、酸、堿等。
化學(xué)法包括中和法、混凝法、氧化還原、電化學(xué)等方法。
(1)中和法在化工、煉油企業(yè)中，對(duì)于低濃度的含酸、含堿廢水，在無(wú)回收及綜合利用價(jià)值時(shí)，往往采用中和的方法進(jìn)行處理。中和法也常用于廢水的預(yù)處理，調(diào)整廢水的pH。
(2)混凝沉淀法混凝法是在廢水中投入混凝劑，因混凝劑為電解質(zhì)，在廢水中形成膠團(tuán)，與廢水中的膠體物質(zhì)發(fā)生電中和，形成絮體沉降。絮凝沉淀不但可以去除廢水中的粒徑為10-3——10-6的細(xì)小懸浮顆粒，而且還能夠去除色度、油份、微生物、氮磷等富營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、重金屬及有機(jī)物等?！?/p>
(3)氧化還原法廢水經(jīng)過(guò)氧化還原處理，可使廢水中所含的有機(jī)物質(zhì)和無(wú)機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)毒或毒性不大的物質(zhì)，從而達(dá)到廢水處理的目的。常用的氧化法有：空氣氧化法、氯氧化法、臭氧氧化法、濕式氧化法等。
(4)電解法電解是利用直流電進(jìn)行溶解氧化還原反應(yīng)的過(guò)程。一般，按照污染物的凈化機(jī)理可以分為電解氧化法、電解還原法、電解凝聚法和電解浮上法。
三、物理化學(xué)法
利用物理化學(xué)作用去除廢水中的污染物質(zhì)。廢水經(jīng)物理方法處理后，仍會(huì)含有某些細(xì)小的懸浮物以及溶解的有機(jī)物，為了進(jìn)一步去除殘存在水中的污染物，可進(jìn)一步采用物理化學(xué)方法進(jìn)行處理。主要有吸附法、離子交換法、膜分離法、萃取法、汽提法和吹脫法等。
四、生物化學(xué)處理法
通過(guò)微生物的代謝作用，使廢水中呈溶液、膠體以及微細(xì)懸浮狀態(tài)的有機(jī)性污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定、無(wú)害的廢水處理方法。生物處理過(guò)程的實(shí)質(zhì)是一種由微生物參與進(jìn)行的有機(jī)物分解過(guò)程，分解有機(jī)物的微生物主要是細(xì)菌，其它微生物如藻類(lèi)和原生動(dòng)物也參與該過(guò)程，但作用較小。
五、微電解處理法
微電解處理作為近年來(lái)新興起的處理工藝，已取得了廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)有工藝生產(chǎn)的微電解填料已克服了板結(jié)鈍化的弊端，填料可持續(xù)**的運(yùn)行。特別針對(duì)有機(jī)物濃度大、高毒性、高色度、難生化廢水的處理，可大幅度地降低廢水的色度和COD，提高B/C比值即提高廢水的可生化性?？蓮V泛應(yīng)用于：印染、化工、電鍍、制漿造紙、制藥、洗毛、農(nóng)yao、醬菜、酒精等各類(lèi)工業(yè)廢水的處理及處理水回用工程。
(1)染料、印染廢水;焦化廢水;石油化工水;----上述廢水在脫色的同時(shí)，處理水中的B/C值顯著提高。
(2)石油廢水;皮革廢水;造紙廢水、木材加工廢水;----上述廢 水處理 水后的BOD/COD值大幅度提高。
(3)電鍍廢水;印刷廢水;采礦廢水;其他含有重金屬的廢水;----可以從上述廢水中去除重金屬。
(4)有機(jī)磷農(nóng)業(yè)廢水;有機(jī)氯農(nóng)業(yè)廢水;----大大提高上述廢水的可生化性，且可除磷，除硫化物。
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