化工废水处理与资源化利用研究

化工废水处理与资源化利用研究

胡岁龙

新疆广汇煤炭清洁炼化有限责任公司  新疆维吾尔自治区哈密市  839303

摘要：近年来，中国在经济和社会的领域取得了引人瞩目的成就，尤其是化学工业的发展速度令人瞩目。随着化工企业规模和数量的持续扩大，经济效益得到了显著提升，但同时也引发了一系列的环境问题，其中最严重的就是工业废水排放量的增加，而且多数工厂的废水排放都存在超标现象，给环境带来了严重的污染。随着人们对环境保护意识的不断提高和环保工作的不断加强，对于工业废水的处理技术也在持续进步。因此，需要深入理解和分析当前的综合化工废水的来源和特点，对化工废水处理技术的资源化利用进行深入研究。

关键词：化工废水；处理技术；资源化利用

引言：近年来，中国的经济持续高速发展，工业化进程不断加快，推动着城市工业园区的扩张，其中化工园区的占比逐渐增大。然而，化工生产过程中产生的大量综合化废水成为了一个严重的问题。这些废水成分复杂，种类繁多，如果直接排放，将对环境和人类健康造成严重影响。化工废水中的有机物和重金属是污染的主要来源，对天然水体产生极大的威胁。如果不经过处理直接排放，将对水资源产生严重的污染，对生态环境造成破坏，甚至可能引发人体健康问题。因此，需要重点研究和解决综合化工废水的处理与资源化利用问题。针对不同类型的化工废水，需要开发和应用不同的处理技术，以实现废水的净化、再利用和资源化。

一、化工废水概述

1.化工废水的来源

化工废水主要来自化工企业在生产过程中各个环节的排放，比如化工原料的保存、运输，以及化工产品的生产、冷却和存储等。这些废水成分复杂，含有大量难以降解的有毒有害物质，如重金属、有机废物等，对于环境和人体健康有着极大的危害。如果不经过专业处理就直接排放，这些废水将会对水体和环境造成严重的污染和破坏。因此，研究和解决化工废水的处理与资源化利用问题，是当前环境保护的重要任务之一。针对不同类型的化工废水，需要采用不同的处理技术，以实现废水的净化、再利用和资源化。

2.化工废水的特点

化学废水是一种严重的污染源，对环境和人类健康造成极大的威胁。这些废水中的有毒物质和有害化学物质不仅难以处理，而且对水体和土壤的破坏性极强。如果不经过专业的处理就直接排放，会对环境和生态系统造成不可逆转的损害。

化学废水的处理需要针对不同的污染物采取不同的处理方法，例如高级氧化、活性炭吸附、膜分离等，以实现废水的净化、再利用和资源化。这些废水中的有毒物质包括重金属、有机废物等，对于环境和人体健康有着极大的危害。因此，需要加强废水处理过程的监管和管理，确保废水处理设施的正常运行和废水达标排放。

二、化工废水处理技术

1. 物理法处理技术

（1）磁分离技术

近年来，磁分离技术已经逐渐成为一种独特的水处理方式。它的运作原理是通过在化工废水流经的通道两侧安装强磁极，以强大的磁场吸引并分离化工废水中的磁性悬浮固体，达到净化水质的目的。与传统的水处理方法相比，如沉降、过滤等，磁分离技术具有更高的处理能力和效率，同时消耗的能量更少，设备也更加简单易操作。然而，磁分离技术也存在一定的局限性。尽管它可以有效地分离化工废水中的磁性物质，但对于非磁性物质的处理效果并不理想。因此，目前磁分离技术的运用范围还相对较小。不过，随着科技的不断发展与进步，相信未来磁分离技术将会得到进一步的改进和完善，成为更加广泛应用的化工废水处理方法之一。

（2）膜分离技术

膜分离技术是一种环保且高效的新型分离技术，它利用膜对不同组分之间的选择渗透性差异进行分离和回收。这种技术以其快速、高效、低能耗等优点，在回收大分子原料的领域中占据了巨大的优势。然而，膜分离技术也面临着一些挑战。首先，这种技术依赖于高分子功能性材料的分离膜，这增加了成本并可能使膜容易受到污染。其次，膜分离技术的应用范围仍具有一定的局限性，例如在处理某些特定类型的化工废水时可能效果不佳。尽管如此，随着膜技术的不断发展和更新，膜分离技术在化工废水处理领域的应用范围正在不断扩大。此外，通过将不同的膜分离技术进行组合应用，例如双膜法结合了 MF-RO、UF-NF、 UF-RO 等多种膜分离技术，在石油化工、印染、焦化等工业废水的深度处理中得到了广泛应用，并取得了良好的效果。

2. 化学法处理技术

（1）臭氧氧化技术

这种技术是一种新兴的污水处理技术，被广泛应用于有机污染物的处理。它主要利用臭氧的强氧化性来对废水中的酚、氰等污染物进行处理，同时还能起到脱色、除臭、杀菌的作用。臭氧在水中迅速分解为氧，不会造成二次污染，操作起来也十分方便。然而，臭氧氧化具有选择性，而且臭氧氧化能力受限于废水的pH值。随着废水pH值的增加，臭氧被消解的速度加快，这会对有机物的矿化能力产生很大影响。此外，臭氧经济性不好，耗电量大、成本高。臭氧氧化技术在污水处理中具有一些优点，但也有一些局限性。因此，在选择使用臭氧氧化技术时，需要考虑其适用条件和成本效益等因素。

（2）铁碳微电解技术

铁碳微电解技术在处理难降解的化工废水方面非常有效，该技术通过在阳极产生具有高化学活性的新生态二价铁离子，以及在阴极产生活性氢自由基，两者可以与废水中的许多成分发生氧化还原反应，将大分子物质分解成小分子物质。这一过程可以显著提高废水的可生化性，使其更容易被处理。此外，这种技术不需要添加任何化学试剂，因此不会产生二次污染。与其他废水处理技术相比，它具有更高的经济性和环保性。

3. 生物法处理技术

（1）活性污泥技术

活性污泥法是一种广泛应用、技术成熟的好氧生物污水处理技术。通过促进微生物在曝气条件下大量繁殖，形成污泥状物质，这些物质可以吸附和分解废水中的大量有机污染物，从而净化污水。然而，此方法最大的问题是产生大量剩余污泥，难以处理和处置。因此，研究新的污水处理技术，以便从源头上减少或消除污泥的产生已成为当前的研究热点。

（2）生物膜技术

生物膜法是一种利用微生物附着在固体表面进行有机污水处理的技术。该技术首先利用生物膜吸附废水中的有机物，然后由好氧菌将其分解成水和二氧化碳，接着由厌氧菌将其进一步分解成水和甲烷，最后将老化的生物膜冲掉，让新的生物膜继续生长。这种技术具有对废水水质、水量的变化有较好的适应性，并且剩余污泥量少等优点。

三、化工废水资源化利用研究

1.加热蒸汽冷凝水的回收利用

在化工产品的生产过程中，需要消耗大量的能源，这些能源主要被中低压蒸汽用于加热反应釜中的反应物料。加热后的蒸汽转化为冷凝水，这些冷凝水顺着管道排出并被导入下水道。通过计量和计算，发现冷凝水出口的温度在45～50℃之间。每天，车间会排放出大量的冷凝水，总量高达320吨。为了更有效地节约能源和水资源，决定采取一项重大改进措施：改变原来的排放方式，通过管道系统集中回收这些冷凝水。这些回收的冷凝水将被导入一个配备了保温设施的回收槽中，以确保水的温度不会过度下降，从而最大程度地节省能源。这一改进不仅可以减少生产过程中的能源消耗，还可以显著减少废水的排放，进一步保护环境。

2.前工序生产废水的回收利用

注入了含有复杂有机分子的染料废水，通过精细的化学调控，调整废水的酸碱性质。随后，加入了特定的化学物质，包括2，4-二硝基氯化苯、氢氧化钠、硫化钠和硫磺等，这些物质在特定的反应条件下发生了复杂的化学反应。

这些反应包括水解、硫化等过程，废水中的有机分子在这些过程中转化成了一种特殊的悬浮颗粒，这种颗粒就是需要的硫化黑染料。这种染料颗粒在液体中以一种特殊的形式悬浮着，这是由其氧化状态决定的。在这个过程中，还产生了一种叫做Na2Sx的物质，这种物质在接下来的氧化反应中被氧化成了Na2S203。通过一种巧妙的过滤方法，成功地将生成的染料颗粒与反应后的废水分离。过滤出的染料颗粒经过一个特殊的洗涤程序，以去除可能残留的化学物质。最后，得到了纯净的硫化黑BRN原染料。同时，废水中的Na2S203·5H20经过一系列的物理化学处理，包括浓缩、脱色、结晶、烘干和筛分等步骤，转化成了硫代硫酸钠。通过这个过程，不仅成功地处理了染料废水，还从中得到了有价值的化学产品，实现了环保和资源利用的双赢。

总之，通过对化工废水处理技术进行深入研究，可以发现，要想确保废水处理工作的顺利进行，必须充分利用各种有利因素。因此，有关工作人员需要充分了解化工废水处理的实际情况，并灵活运用各种现有优势，制定出更具创新性和实用性的废水处理与资源化利用实施方案。

参考文献

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