探究化工废水处理技术与发展.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 22 日 作者简介：李嵩（1985），男，汉族，河北沧州人，本科，河北南风环保科技有限公司，中级职称，研究方向为环境工程。-135-探究化工废水处理技术与发展 李 嵩 河北南风环保科技有限公司，河北 沧州 061000 摘要：摘要：近几年来，各种化工企业的不断发展，使污水处理规模不断增大。在化工厂中，排放出来的废气、废水和废物，对我国的环境质量和生态系统造成了很大的影响，在生产过程中，产生的大量污水，对自然环境造成了严重的污染。所以，在未来的化工工业发展中，一定要提高污水处理技术，对化工厂的污水处理进行严格的控制。在这一背景下，文章从简单介绍化学废水治理的意义入手，论述了目前化学废水治理技术的发展趋势，并着重论述了其在实践中的应用，以期为化学废水治理提供借鉴。关键词：关键词：化工废水；技术发展；处理技术 中图分类号：中图分类号：X78 当前，我国的化学工业已经成为了国家经济发展的重要支柱，然而，与之相伴而来的化学工业产生的污水，也已经成为了对环境和生态系统稳定产生影响的一个重要来源。由于化工行业的污水中含有大量的毒性和复杂的组分，使得污水的处理难度很大。随着国家水资源日益紧缺，化工企业污水治理是一项重大课题。1 化工废水处理的重要性 1.1 提高化工产业水资源利用率 伴随着我国化学工业的快速发展，对各种能源的需求也越来越大，特别是化学工业对水资源的消耗也越来越大，加之我国人均水资源拥有量偏低，严重制约着我国的高质量发展。要想让我们的环境质量得到更大的改善，我们需要对化学工业中的废水进行有效的处理，这样既可以让我们的水资源得到更大的利用，又可以让我们的环境得到更好的保护，从而缓解我们现在所面临的缺水问题。1.2 保护水资源 随着化学工业的不断发展，大量企业废水中含有强碱性和强酸性物质，不仅会破坏水体的稳态，还会给农业生产带来极大的危害。因此，对化工污水进行高效的治理，既能减少化工污水中的危险成分，又能确保水环境的稳定性，确保农业生产的顺利进行。1.3 推动社会稳定发展 对化学污水进行治理，不仅能有效地解决污水所造成的环境问题，而且能有效地去除污水中所含的各种有毒有害物质，有利于维护生态环境，有利于人类与自然的协调发展。化学污水处理技术能够筛选出污水中有价值的物质，并对其进行回收，进而实现了对水资源的循环使用，进而减轻了缺水问题，促进了社会的稳定发展，进而增加了国家的经济效益。1.4 保护水生物和农作物 在工业发展过程中，化学工业排放的污水大多为强酸或强碱，对水生生物及作物生长造成了极大的威胁。而水资源具有一定的稀释功能，可以将化学废水中的高酸碱物质冲淡，因此要加强对化学废水的处理，这样才能更好地保护水生生物和农作物。2 化工废水处理技术发展情况 2.1 物理废水处理技术的发展 在常规的污水处理工作中，物理处理方法虽然操作简单、经济费用低，但通常不能有效地处理污水中的溶解固体，因此存在着一定的局限。当前，国内的物理处理技术已发展到声波处理、磁力分离、非平衡态处理等新技术，既能突破常规处理技术的限制，又能改善其运行方式，因此，未来的应用前景十分广阔。2.2 化学废水处理技术的发展 化学废水治理技术是利用化学原理对污水进行治理的一种方法。其中，反应性氧化是根据污水中的有机物质类型，加入合适的处理剂，从而使其发生化学反应，而电化氧化是利用电光磁性作为催化剂，对化学废水进行处理。当前，我国化学废水处理技术已发展到了超临界处理，它既具有处理品质又具有处理效中国科技期刊数据库 工业 A-136-率，但现有的超临界处理技术对工艺水平的要求很高，很难实现大规模应用。2.3 生物废水处理技术的发展 目前，国内污水生物处理技术主要有三大类：好氧活性污泥法、高效微生物法和固定化菌法。其中，好氧活性污泥工艺是利用基因育种、突变和筛选等多种手段，对工业废水中的微生物进行吸附和降解。而利用这种方法，在一定程度上将化学、物理学等方面的知识融入其中，可以理性地处理污水中的有机物。该处理技术需要分离出适合降解有机物的菌株，并采用基因克隆的方法将其固定起来，从而保证菌株可以维持较高的活性，还可以进行循环使用，这一处理技术兼具了经济效益与实用性。3 化工废水处理技术的应用 3.1 物理废水处理技术 当前，化工企业污水的处理技术有气浮、过滤和斜管式沉降等。第一，过滤，是指使用一定的多孔性材料，将污水中的有害物质阻隔在外，其主要作用是降低污水中的悬浮和杂质，通常情况下，污水的过滤是由过滤器和微生物过滤两种方法来实现的。在进行过滤时，滤具以聚乙烯为主，其优点是可以灵活地调整其滤孔大小，便于在日常的化工废水处理中进行灵活地调整。第二种是倾斜管道沉淀法，它是通过重力来将污水里面的杂质和微粒从水中分离出来。在倾斜管道的沉降过程中，还可以对污水中的杂质进行进一步的分离，从而使污水的处理效果得到进一步的提高。第三，就是用气浮法来处理污水里面的微粒和垃圾。所谓的气浮法，就是将特定的微生物投入到化工排放出来的污水里面，利用微生物的呼吸，将污水里面的有害物质包裹起来，使其漂浮在水中。气浮法的处理工艺比较简单，可以节约大量的人力成本，节约大量的经济成本，但它并不能被目前大多数的化工废水处理工作所采用，仍然有一些局限性。第四，现在大多数的化工企业，都是利用吸附技术来处理污水，例如染色污水。其中，吸附技术是最常用的一种，也是最有价值的一种。在使用吸附技术的时候，主要使用的是活性炭。利用活性碳对废水进行处理，能够大大加强其对废水的吸收作用，从而达到改善废水处理的目的。经过试验，我们可以发现，在对染色污水进行处理的过程中，可以实现对活性炭的吸附。尽管当前，活性炭在污水处理过程中，其处理效率和降解率都居于第一位。然而，由于其比容较小、成本较高等原因，制约了该技术的发展和应用。随着当前技术的发展，各种类型的介孔碳、凹凸棒、粉煤灰等吸附剂逐渐进入污水处理市场，各种吸附剂已成为化工企业污水处理工艺中使用最多的一种污水处理方法。3.2 化学废水处理技术 化学废水处理技术是指用化学混凝、化学氧化、电化学氧化等多种方式，对生活污水中的有机物质和无机物质进行有效的转换和治理。第一类是能够对水体中的悬浮物及胶状物进行高效去除的化学絮凝方法。在废水中加入化学药品，将废水中的有机质、无机物等进行混凝，并产生沉淀物，将废水中的物质与废水相分离。采用这种方法，不仅能去除污水中的微小的悬浮物，而且还能使污水中的微生物和有机物得到进一步的去除。但是，一般情况下，化学絮凝法会受到废水的温度、废水的水质、废水的含水量以及废水的含水量等因素的影响，因此，对于部分具有较高可溶性的有机物和无机物的去除效果并不明显。第二是化学氧化法，通常都是将一种氧化剂添加到工业污水里面，然后将其中的有机物氧化掉。通过对废水进行氧化，使废水中的无机盐、有机质转变为低毒的污染物，达到了净化水质的目的。一般来说，化学氧化法的氧化剂包括氯氧、臭氧等，还有一种是空气氧化法，但是由于空气氧化法的氧化能力相对较低，所以它被用于含有较强还原性物质的污水处理。采用化学氧化法对有机污水进行氧化处理，能够避免污水处理的二次污染，以臭氧氧化和氯氧化的污水处理效果最佳，但总的来说，成本较高，不适合于低浓度、大水量的污水处理。第三是电化学氧化法，则是要将污水排入到电解水中，使污水发生氧化反应，从而将污水中的杂质清除掉。在实际工作中，为了增强电解槽阳极的氧化效果，避免产生内阻，一般会选择在电解槽中添加氯化钠，氧化分解废水中的有机物和无机物。最近几年，国内的电化学氧化法虽然出现了几种新型的处理材料，但仍存在着成本较高和副作用较大的问题。3.3 物理化学废水处理技术 中国科技期刊数据库 工业 A-137-通常，在化工废水处理工作中常用的物理化学方法包括萃取法、膜分离法、吸附法、离子交换法等。由于污水中常含有微量的悬浮物质和静止的有机物质，因此，通常需要对污水进行物理化学处理，以进一步提高污水的处理效果。目前，对理化污水的处理方法有如下几类。第一，离子交换法主要是通过离子交换剂与污水中的离子发生交换反应，将污水中的有毒有机物质除去。在污水的软化和处理中，离子交换法被广泛地使用。第二种方法，通常是使用一些不溶于水，却可以将有机物质溶解在水中，让这些物质与污水中的有机物质进行充分的混合，接触，进而将污水中的有机物质进行分离。第三，电渗析技术是一种新型的污水处理技术，它的前一种被称为渗透析技术。电渗析是在直流电场作用下，利用电解作用，使废水中的阴、阳离子发生置换，使废水中的阴、阳离子得到有效的净化，并使废水中的溶液和水得到有效的分离。第四，反渗透是一种用渗透性的薄膜对废水进行过滤的技术，所以又叫膜法。半渗透膜用于废水处理，既能保障水质，又能截留水中的悬浮颗粒物与溶质，因而能高效去除废水中的粘稠颗粒与溶质。近年来，在环保界，而且其应用领域也越来越广。然而，该方法通常只能对特定种类的污水进行分离，存在着局限性，而且处理费用昂贵，还会对污水产生二次污染。第五，污水吸附技术是一种以多孔状固态物质为污水吸收剂的方法，通常采用的是活性炭，但其再生性能差，处理成本高，因此并未被广泛使用。3.4 生物废水处理技术 化学污水处理中的生物污水处理技术，是指通过微生物的新陈代谢来降解并转化污水中的有机物，随着我国化学工业的快速发展，化学工业中的生产技术也在不断提高，所以化工厂所排放的污水也变得越来越复杂。通过化学或物理的方式难以有效地根除污水中的有机物，所以，通过微生物的代谢来降解有机物，可以进一步提升化工行业的污染物处理技术，从而使化工厂的污水排放达到环保标准。通常，化学废水处理中的生物废水处理技术有如下几个方面。第一种是活性污泥工艺.活性污泥处理法是指利用微生物的絮体对污水当中的有机物进行吸附和降解，并可以有效地处理污水当中的无机物。第二，生物膜法，就是将污水与生物膜组合起来，利用其对污水中所含有的杂质进行吸收，使污水的处理效果和水质得到极大的提升。第三，所谓的厌氧法，就是将污水置于没有氧气的情况下，通过厌氧菌的分解，将污水中的杂质分解成二氧化碳或者沼气。在厌氧处理过程中，其手续和流程比较复杂，而且采用厌氧处理，需要消耗大量的人力、物力、财力，才能对废水的处理质量进行提升。从这一点可以看出，当前生物处理方法在化学工业的污水处理工作中已经得到了运用，并且取得了一些成效。大多数情况下，使用生物法处理化工废水，都可以达到简单、快速、便于工作人员管理的目的。然而，因为生物法经常会受到处理环境值和温度的影响，所以最后得到的废水处理效果并不尽如人意，不能有效地处理组成较为复杂、含有较高毒性的工业废水。所以，在今后使用生物方法处理化工废水时，要进一步贯彻环境保护、低污染的思想，防止生物方法的二次污染。4 化工废水处理技术的发展 4.1 物理处理技术的发展 传统的物理处理工艺虽然简单实用，但在大部分情况下，都会对化学废水中的可溶性组分进行处理，但是，目前逐步兴起的磁分离技术和声波处理技术，完全可以弥补这一缺陷。在运行上，通过优化物理处理技术，可以在化工废水的处理过程中稳步发展。磁分离法是一种向污水中添加磁性物质和絮凝剂的方法，通过两者的协同作用，促使污水中的杂质粒子发生团聚，从而实现污水中杂质的高效分离。然后，利用磁性分离机，将污染物分离出来，以达到所期望的结果。另外，高梯度磁选技术在国内外也得到了广泛的应用，有着很好的发展前景。声波处理技术也可以处理化学废水，其主要是利用超声波的频率分解化学废水中的有机物，达到分离有机物的目的。这种方法操作简单，但对超音波装置的损耗程度较大。4.2 化学处理技术的发展 利用化学方面的有关知识来处理化工废水。其中，化学氧化法和电氧化法是目前最重要的两种处理方法。化学氧化法是将一定量的化学药剂添加到化学废水中，中国科技期刊数据库 工业 A-138-与化学药剂中的有害物质进行化学反应，以去除污染物。电氧化技术是一种利用电磁波和其它介质，与化学废水中的物质进行催化反应来处理化学废水的方法。与臭氧化法相比，此法成本低廉，运行时间长，是一种值得推广的工艺。4.3 生物处理技术的发展 采用生物膜技术处理工业废水，取得了较好的效果。采用该方法对化学污水进行处理时，需将其与活性污泥联用，以增强其对化学污水的去除作用。而在目前阶段，应用于化学污水处理的生物处理技术，是一种新的污水处理技术。该工艺利用重金属离子本身对重金属离子的吸收，使重金属离子对重金属离子的去除效果得到显著改善。然而，它所耗费的费用比较高，仍有待于改进与发展。5 结论 总而言之，化学废水的污染给人们的生活环境和生活质量带来了很大的影响，因为化工厂的环保压力很大，而且成本很高，因此，污水处理工作始终达不到环保的排放标准，因此，我们必须增强对化工厂环境保护的认识，利用化学处理技术、物理处理技术、生物处理技术，对化工厂排放的废水进行有机物处理，以此来提升化工厂废水处理的效能和处理的品质，实现可持续发展。参考文献 1强林萍,曹伟富.化工废水中的常用处理技术及发展探究J.环境与发展,2020,32(05):112+115.2赵锋.化工废水处理技术与发展探讨J.山西化工,2019,39(06):169-171.3孙艺荣.化工废水处理技术与环境发展研究J.化工管理,2019(35):69-70.4杨延.化工废水处理技术与发展研究J.中小企业管理与科技(下旬刊),2019(10):164-165.5宣逸安.化工废水处理技术与环境发展研究J.工程建设与设计,2019(10):125-126.