化學廢水處理技術研究

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隨著經濟和社會的發展，化學廢水的產生量一直在增加，這增加了環境污染.結合化學廢水的特點，總結化學廢水處理技術的發展，探討化學廢水處理和化學廢水控制對策中需要解決的關鍵問題.

1.化學廢水的特征

隨著化學工業的發展，化學產品種類繁多，組成復雜.化學廢水是化工廠排放的廢水.它對環境的危害及其處理措施主要取決于化學廢水的特性.化學廢水的主要特征是：

（1）水質復雜[1]，污染物種類很多.

由于化學反應過程不完全，水中含有各種副產物.除了使用各種輔助材料和溶劑外，化學廢水的成分也很復雜.

（2）BOD和COD較高

化學廢水，尤其是石化廢水，含有各種有機酸，醇，醛，酮，醚和環氧化物等，其特點B0D和COD較高.一旦將廢水排放到水體中，廢水將在水中進一步氧化分解，從而在水中消耗大量的溶解氧，直接威脅水生生物的生存.化學廢水的B / C低，生物降解性差[2]，難以直接進行生物處理.

（3）有毒有害物質

化學廢水中含有多種污染物，如氰化物，苯酚，砷，汞，鎘和鉛等.物質，致癌物作為多環芳烴化合物，具有刺激性和腐蝕性，例如無機酸和堿.

（4）一些廢水具有高溫和高色度

2.化學廢水處理技術

2.1物理方法

物理方法是指通過物理作用分離并回收廢水中懸浮污染物的廢水處理方法.

2.1.1常用的物理方法

常用的物理方法包括重力沉降，過濾和氣浮.重力沉降法是指利用懸浮顆粒在水中的沉降性，在重力場的作用下自然沉降，實現固液分離.過濾方法是指利用多孔顆粒過濾材料層攔截水中的雜質以減少廢水中的懸浮固體.氣浮法是指通過產生微小氣泡將廢水中的懸浮顆粒截留并運出水中的方法.

2.1.2物理方法的發展

盡管傳統的物理方法具有工藝簡單，操作方便的優點，但不適用于去除可溶性廢水成分，具有性別限制很大[3].磁分離法，聲波技術和非平衡等離子體技術沒有這些限制.磁選法是指在廢水中使用磁性種子和凝結劑，利用剩余的磁性種子??，在凝結劑的作用下，顆粒相互吸引并聚結生長，加速懸浮液的分離物質，然后使用磁選機去除有機污染物.高梯度磁選已在國內外廣泛使用[4].聲波技術是指通過控制超聲波和飽和氣體的頻率來降解和分解有機物質.非平衡等離子體技術是指高壓脈沖放電和輝光放電產生的等離子體將水中的有機污染物氧化降解.

2.2化學方法

化學方法是指通過化學反應去除水中的污染物.

2.2.1常用化學方法

常用化學方法為氧化還原法，中和法，電解法和化學絮凝法.氧化還原法的原理是，溶解在廢水中的某些有毒有害物質可以在氧化還原反應中轉化為無毒無害的物質，以去除廢水中的污染物.中和法使用酸和堿中和并調節廢水的pH值，以使廢水中和.中和方法可以使用酸堿廢水彼此中和，也可以使用酸和堿物質中和酸堿廢水.電解法利用廢水中的離子通過電解池陽極和陰極的氧化還原反應產生新物質，從而降低廢水中的有毒物質濃度.化學凝結是通過添加化學試劑使膠體不穩定以形成沉淀并除去它而產生的凝結和絮凝作用.

2.2.2化學方法的發展

化學方法的不斷發展產生了紫外線光催化氧化技術，濕式氧化技術和超臨界水氧化技術.紫外線光催化氧化技術使用諸如TiO2之類的半導體催化劑在30-400nm紫外線照射下產生強氧化劑，例如光電子空穴和羥基自由基，以氧化和分解廢水中的有機物，最后氧化為水和二氧化碳.濕式氧化技術是一種使水溶液中的有機物在高溫高壓下發生氧化還原的處理技術[5].使用催化劑，以空氣中的氧氣和純氧作為氧化劑，可以在高溫下將有機物氧化.較低的溫度和壓力.超臨界水氧化技術是在濕式氧化基礎上開發的用于有毒有機固體廢物和工業廢水的先進氧化技術.超臨界水氧化技術高于水臨界點（22.1MPa（374°C），可以在很短的時間內將各種有機物質完全氧化為二氧化碳和水，而不會造成二次污染[6].

2.3物理化學方法

2.4生物學方法

生物學方法是指利用微生物的代謝作用來降解和轉化有機物的過程

.生物方法主要分為兩種：需氧處理和厭氧處理.

2.4.1好氧生物處理技術

好氧生物處理技術主要包括生物膜法和活性污泥法.生物膜方法是通過廢水與生物膜之間的接觸，生物膜吸附并氧化廢水中的有機物.活性污泥法使用懸浮的活性污泥處理廢水.其中，活性污泥由好氧微生物及其吸附和代謝的有機和無機物質組成.活性污泥具有降解廢水中有機污染物的能力.

2.4.2厭氧生物處理技術

厭氧生物處理技術是指在沒有分子氧的情況下厭氧微生物或兼性微生物的過程.有機物分解并將其轉化為甲烷和二氧化碳的過程.該過程主要取決于三種主要細菌的組合作用，即產生水解酸的細菌，產生氫的乙酸的細菌和產甲烷的細菌.

2.4.3生物學方法的發展

2.4.3.1好氧生物處理技術的進展

（1）A / O工藝

A / O工藝可以降解廢水中的有機污染物，并具有一定的反硝化和除磷功能去除.該過程是串聯連接前缺氧段和后需氧段.在缺氧階段，異養細菌將污水中的懸浮污染物（如淀粉，纖維，碳水化合物和可溶性有機物）水解為有機酸，將高分子有機物分解為小分子有機物，并將不溶性有機物轉化為可溶性有機物.缺氧水解產物進入好氧池進行好氧處理后，可以提高污水的生物降解性和氧效率.在缺氧區域，異養細菌會氨化蛋白質，脂肪和其他污染物，生成游離氨（NH，NH +），在充足的氧氣條件下，自養細菌的硝化作用會還原NH.-N（NH +）被氧化成NO3，并通過回流控制返回A池.在缺氧條件下，異質細菌的反硝化作用會將NO3還原為分子氮（N2），從而完成生態系統中的C，N和O循環，從而實現對污水的無害處理.該工藝具有效率高，工藝簡單，投資少，運行成本低，體積負荷大，降解率高，抗沖擊性強的優點.

（2）A2 / O工藝

A2 / O工藝是厭氧-缺氧-好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱.它具有污染物去除效率高，運行穩定，抗沖擊負荷，污泥沉降性能好，同時具有脫氮除磷功能的優點.

2.4.3.2固定生物技術

固定生物技術是指使用天然凝膠（例如藻酸鈣）和高分子材料（例如聚丙烯酰胺和聚乙烯醇）作為載體.特意篩選一些特殊的顯性菌株并將其固定在載體上[8].固定化生物技術具有響應速度快，降解能力強，對廢水適應性強的優點.

3.結論

3.1化學廢水處理技術中的問題

（1）由于化學工業的不斷發展，化學廢水的水質和濃度不斷變化使處理更加困難，許多處理技術難以適應化學廢水質量的變化，導致處理效果差.

（2）盡管對化學廢水處理技術的研究很多，但許多研究在實驗室中都能取得良好的效果，但是將其應用于實際的化學廢水處理項目時通常很難實施.

（3）隨著化學廢水處理技術的不斷發展，許多新技術和方法已在實踐中得到應用，但由于投資和運營成本高，許多新技術無法廣泛使用.

3.2化學廢水控制對策

（1）化工企業布局合理.在安排化工公司時，要加強跨地區公司的集聚和規模效應，劃分明確的功能區域，綜合考慮并優化組合[9].

（2）使用清潔生產技術.清潔生產過程是從源頭控制污染，且運營成本低.因此，在化學廢水的處理中，促進清潔生產是主要的，補充末端處理以促進經濟和社會效益的提高.

（3）就地回收車間廢水.在化學生產過程中，每個車間都會產生廢水.如果對廢水進行原位處理，不僅可以減少廢水量，而且處理后每個車間都可以使用廢水，從而實現了生產過程中的水循環.

參考文獻

[1]張天生，李明榮.日用化學廢水處理技術及工程實例[M].北京：化學工業出版社，2002.[2]孫潔，李海燕，左志軍.化學廢水處理技術進展[J].武漢科技大學學報，2001，04：7-10.[3]季斌宏，張飛娟.鄧小平，于洪波.難處理有機污染物的處理技術[J].重慶環境科學，1998，05：38-42.[4]陳凡志，嚴有平，康新宇.高梯度磁選技術在環境保護中的應用]化工環保，2000，05：l1-15.[5] ChenR，PignatelloJJ.氟萘醌中間體在芳烴中的穿梭和光輔助芳烴氧化的質子氧化].環境科學與技術，1997，31（8）：2399-z406.[6]孫強史，原田佳昭.山崎賢一.催化濕式氧化處理高濃度有機廢水的實驗研究]環境污染與防治，1999，01：4-6.[7]崔新宇.關鍵詞：化學廢水處理技術研究進展科學技術濃縮指南，2013，ii：310.[83韓明山.關鍵詞：化學廢水處理技術裝備制造技術，2011，03：173―175.[93李金國.化工廢水控制與處理技術分析[J].化工設備，2012.12：199―201.