化工厂给排水处理的环保问题探究与讨论

化工厂给排水处理的环保问题探究与讨论

陆佳芸

中国市政工程西南设计研究总院有限公司，四川省成都市，610213

摘要：化工厂面对当前的环保转型升级任务，对于给排水系统提出了更高的环保要求，在进行给排水处理系统设计时，应立足环保视角，通过优化设计来提升化工给排水系统的环保水平。本文首先分析了化工厂给排水处理工作中的环保问题，而后从节水与污水处理两个角度探讨了给排水系统的环保化设计措施，以此来改变化工厂给排水系统的应用现状，实现节约用水与零排放的环保管理目标。

关键词：化工厂；给排水处理；环保问题；节水措施

化工厂在开展生产活动时，会生成大量的工业废水，并且组成成分相对复杂，包括酚、氨、硫化物等有害物质，溶解难度较高，在排放后会给生态环境以及周边人员身体健康造成威胁。因此化工厂在处理给水、排水问题时，必须高度重视环保效益。

1化工厂给排水处理中的环保问题

化工厂排放出的污水中的有害成分占比较高，除了纤维素与淀粉之外，还有有机物，如矿物油等，其中总磷与总氮占比也很高，这些物质的生物、化学需氧量极高[1]。经过多次处理后，化工厂污水中的总磷与总氮含量仍旧难以得到有效降低，将污水排放到自然水域中，会使水体产生富营养化的问题，进而引发赤潮，还会导致水质不达标。另外化工厂的生产系统节水空间也比较大，当前其水资源浪费的情况也比较严重，生产过程中的耗水量较大，而很多化工厂都处于水资源较为匮乏的区域。因此在设计、建设以及优化给排水系统时，应高度重视环保问题。

2化工厂给排水处理的环保问题应对措施

在设计环节中，设计者应具备长远意识与全局意识，其需要充分考虑施工建设环节以及后续化工生产环节的各种情况，切实规避处置废物以及安全等风险因素，以此才能够保障设计方案的合理性。设计者应结合化工厂的各个生产部门的情况来完善设计，尤其要做好结构设计工作，确保水资源的处理与循环利用需求都可以被满足。

2.1节水措施

2.1.1给水系统

化工厂在响应国家的节水政策时，首先可从源头处实现节水目标。在进行给排水设计时，可针对生产给水系统，选择重复用水技术，借助串级使用或者循环使用的方式来达到节水目标，并针对运行参数进行优化，引入节水型设备，加大对工艺废热的有效回收，降低化工生产中的冷却负荷[2]。节水设备可选择全新屏蔽泵，其具有不消耗密封冲洗水与冷却水的优势。针对水质要求较低的化盐、洗涤以及吸收等工艺，可采取再生水。对于消防水系统，可将流量检测装置设置到喷淋水所在管网与报警阀间的供水干管处，出水管放水时可借助泄压阀与放水阀来实现回流至消防池的目标，避免出现随意排放水的情况。另外可将自动补水设施安装到放水池处，并设置具有报警与指示功能的检测仪表。

对于循环冷却水系统进行设计时，应当依照化工厂对于冷却水提出的温度要求以及自然条件，选择机械化的通风冷却塔或者自然通风系统，并增设除水器。若化工厂处于干燥低温的环境中，可为其选择空冷闭式、水膜型冷却塔，尽量将设计温升控制在8℃以内。可选择雨水或者再生水作为补充水。若需要同时运行数台带有集水盘装置的冷却塔，则应增加平衡水量的设施，如连通管等，同时应将集水盘扩大，以此来缩减无效耗水量。加大对余压的利用力度，使循环冷却水保持较高的浓缩倍率，不可低于3。选择旁滤设施时，应当优先考虑出水水质与截污量因素。

对于除盐水系统，需结合产水与原水水质要求，运用节水型工艺。相比离子交换工艺，膜法处理技术属于物理方法，在排水时，只需要浓缩原水中的盐分，整体含盐量并未出现较大的变动，向外排出的含盐废水量相对较低，本身的产水率也更高，因此更有益回用废水与环境保护工作。预处理原水环节，应选择耗水率较低，净化效率较高的设备，如微絮凝过滤设备、高密度沉淀设备等。超滤系统的实际产水率应当在90%以上，产水率与原水的利用率之间呈现出正比的关系，而排水率越低，节水效果越好。除盐水处理环节中，应当将收水装置设置到排风口处，减轻飘洒损失。超滤与微滤系统提供的反冲洗排水中的悬浮物具有较低的质量浓度，大多在20到50mg/μ之间，因此可将其用于预处理盐水环节中。应将自动化技术运用到该给水系统中，进一步改善产水水质并获得更高产水率，降低不合格水的生成量，进而缩减再生废水量与反洗排水量。

2.1.2回用水系统

对于雨水回用系统，可通过虹吸雨水系统来直接对屋面雨水进行收集；也可对完成土壤渗滤作用的雨水进行直接化的回收与利用；收集渗入到化工厂区域中的停车场、道路以及下沉绿地的雨水并加以利用。可通过蓄水方块来实现对雨水的收集。可借助一个收集管道系统来收集来自地面、屋面的混合雨水，再统一进行处理，达到标准后即可进行回用。

对于污水回用系统，可针对浓盐水进行回收，依靠反渗透叠加工艺，回收与处理1级地下水中的反渗透浓水，缩减其排放量，并实现对原水资源的充分重复再利用，水质能够达到化工厂生产用水标准，产水量也符合工艺要求。通过优化装置将回收率与脱盐率提升后，系统形成了更强的适应性，在后续使用过程中可通过提高膜组件的维护管理水平来有效防止膜污染。

2.2污水处理措施

污水是化工厂排水系统中存在的较为典型的环保问题，可综合运用多种污水处理技术来解决排水系统的环保效益过低的问题。

2.2.1化学处理法

电化学氧化技术、化学氧化技术与化学混凝技术都是比较有效的化学法。以化学混凝技术为例，其可以将化工污水中的胶体物质与微小悬浮物去除，将化学药剂投入到待处理的废水中，药剂可发挥出絮凝与凝聚的化学作用，促使胶体物质进入脱稳状态，形成沉淀后，即可将其从水中除去[3]。该技术除了可以将细小悬浮颗粒去除，还能够去除有机物、微生物与色度。但会受到水量、水质、水温以及pH值等因素的影响。

2.2.2物理处理法

气浮法技术、重力沉淀技术是化工厂中使用率较高的物理化的污水处理法。应用重力沉淀技术时，主要对悬浮颗粒物具有的可沉淀性能加以利用，借助重力场作用来发挥出自然沉降的效果最终可实现分离固液的目标[4]。气浮技术则是利用具有吸附作用的微小气泡来携带附裹悬浮物，使其脱离化工污水。在处理废水中的可溶性成分时可优先选择这些方法，实施过程简单，管理难度也比较低。

2.2.3光催化氧化法

该技术主要是在光激发氧化的条件下将光辐射与氧化剂相结合，主要依靠紫外光来发挥污水处理作用，还综合了uv-O2与uv-H2O2等工艺技术，可以处理化工废水中的难以有效降解的物质，如多氯联苯、CCl4与CHCl3等物质。运用该污水处理技术时，铁离子与紫外光之间可发生协同效应，H2O2能够快速分解并生成羟基自由基，提高有机物的去除效率。

2.2.4磁分离法

将混凝剂与磁种投入到化工污水中，综合发挥出二者的作用，使颗粒物在磁种剩磁的影响下，相互聚结，进而完成分离悬浮物的任务，再依靠磁分离设备将污染物去除，具体可选择微生物-分离技术、间接磁分离技术与直接磁分离技术[5]。

3结论

化工厂对于给排水处理系统有着较高的设计要求，尤其是在当前的绿色经济发展背景下，其需要借助完善且环保的给排水系统来应对废水污染与水资源消耗量过大的问题。因此应在化工给水系统与回水系统的设计中，遵循节水原则，引入节水技术与设备，实现对水资源的节约与高效利用，并综合运用多种污水处理工艺技术，确保排放的污水符合排放标准，以此来不断提高化工厂的综合效益。

参考文献

[1]孙晓菲. 化工厂建筑与民用建筑给排水设计的探讨[J]. 百科论坛电子杂志,2021(12):1981.

[2]黄宇洲,伍一专.中小型化工厂消防给排水现状及优化措施探究[J].中国石油和化工标准与质量,2020,40(10):138-139.

[3]马文韬. 节水节能理念在工业给排水设计中的运用探究[J]. 砖瓦,2021(11):89-90.

[4]毕见霖,马斌,张淑珍,等. 浅谈石油化工的消防给排水设计[J]. 文渊（中学版）,2021(9):3494.

[5]徐立峰. 石油化工企业给排水设计初探[J]. 百科论坛电子杂志,2020(20):3857.