氯碱化工综合废水处理及回用的研究

氯碱化工综合废水处理及回用的研究

亢海龙  张洪亮  齐金锁  杜贤威

内蒙古君正能源化工集团股份有限公司016000

摘要：

随着我国工业化进程的不断加快氯碱化工行业所产生的综合废水问题日益突出，本研究针对氯碱化工综合废水的处理及回用进行了深入探讨，通过分析氯碱化工综合废水的成分特征提出了采用膜分离技术与生物处理技术相结合的综合处理工艺路线，研究结果表明该工艺路线能够有效去除氯碱化工综合废水中的高浓度无机盐、重金属离子和难降解有机物，使处理后的废水水质达到回用标准，同时本研究还探讨了处理后废水在冷却水补给水、绿化用水等方面的回用潜力为氯碱化工行业实现废水资源化利用提供了理论基础和技术支撑。

关键词:氯碱化工；综合废水；膜分离技术；生物处理技术；废水回用

引言:

近年来我国氯碱化工行业的快速发展带来了严峻的环境问题其中综合废水的排放成为该行业面临的主要挑战之一，氯碱化工综合废水含有大量无机盐、重金属离子和难降解有机物，如不经有效处理直接排放将对周边水体造成严重污染，因此研究氯碱化工综合废水的高效处理及回用技术，既有利于减轻该行业对环境的压力同时也能实现水资源的循环利用、促进可持续发展具有重要的现实意义。

一、氯碱化工综合废水的特征及处理要求

(一)氯碱化工综合废水的成分特征

氯碱化工综合废水主要来源于氯碱生产过程中的各种废液和冲洗水包含有多种复杂且浓度较高的污染物，其主要特点包括高盐度、高碱性以及含有多种重金属离子和有机物，具体而言这些废水中的无机盐类主要为氯化钠、氯化钾等它们来自原料盐以及产品提纯过程的残留。重金属离子如汞、铅、镉等主要来源于设备腐蚀、反应副产物以及某些原料的杂质，由于氯碱生产过程中会使用到多种有机助剂，因此废水中也含有多种难以生物降解的有机物质如多环芳烃、酚类化合物等。

(二)氯碱化工综合废水处理的目标和要求

在氯碱化工行业中综合废水的处理不仅是为了减轻对环境的负担而且还着眼于提升水资源的循环利用率，展现了对环境保护和资源节约的双重关注，针对氯碱化工综合废水中高浓度无机盐、重金属离子以及有机污染物的特点，其处理策略必须既严格又高效确保能够有效地去除这些污染物达到严格的排放标准。同时也要满足回用水质的要求，这不仅涉及到技术的选择和优化例如膜技术、生物处理技术的结合使用还包括了工艺的综合设计和操作的精细化管理。除了满足基本的环保要求更进一步的目标是将处理后的水资源回用于工业生产过程或用于其他非直接饮用的场合如冷却系统、工艺用水或城市绿化以此来缓解水资源短缺的问题实现经济效益与环境保护的双赢，因此氯碱化工综合废水的处理技术和策略需要不断创新和完善以应对日益严峻的环境挑战，同时促进工业生产的可持续发展[1]。

二、膜分离技术在氯碱化工综合废水处理中的应用

(一)膜分离技术的原理及工艺流程

膜分离技术是一种利用半透膜的选择性分离性质来分离和净化液体混合物的方法，半透膜允许某些组分通过而阻挡其他组分从而实现分离目的，在氯碱化工综合废水处理中膜分离技术主要包括反渗透（RO）、纳滤（NF）、超滤（UF）和微滤（MF）等。工艺流程通常包括预处理、膜处理和后处理三个阶段：预处理阶段旨在去除废水中的悬浮固体和其他大颗粒杂质以防止膜系统堵塞；膜处理阶段则是利用不同类型的膜系统去除废水中的无机盐、有机物和重金属离子；后处理阶段可能包括pH调节、消毒等步骤以确保处理后水质符合回用或排放标准。

(二)膜分离技术在氯碱化工综合废水处理中的优势和局限性

膜分离技术在氯碱化工综合废水处理中的应用具有明显优势，该技术能够有效去除废水中的高浓度无机盐和有机污染物包括一些难以生物降解的物质，因此适用于处理高度污染的工业废水，膜处理过程具有较高的灵活性和可扩展性可以根据具体水质情况调整膜系统配置以达到最优处理效果。膜分离技术不涉及复杂的化学反应过程、操作相对简单、易于自动化控制有利于降低运行成本，然而膜分离技术也存在一定的局限性，最主要的问题是膜污染和膜堵塞这会导致膜通量下降、处理效率降低并增加清洗和更换膜的频率从而提高运营成本。处理高浓度盐分废水时反渗透等膜处理过程可能产生较高的能耗，因此实际应用中需要综合考虑膜材料选择、预处理工艺优化和运行参数调控以提高膜系统的稳定性和经济性，尽管存在这些挑战膜分离技术仍然是氯碱化工综合废水处理领域中非常有前景的一种技术方案[2]。

三、生物处理技术在氯碱化工综合废水处理中的应用

(一)生物处理技术的原理及工艺流程

生物处理技术利用微生物的代谢作用来去除废水中的有机污染物和部分无机物质是一种环境友好的废水处理方法，其基本原理是通过微生物的生长代谢过程将废水中的有机物质转化为微生物体质量、二氧化碳和水从而实现净化目的。生物处理工艺主要分为好氧和厌氧两种：好氧处理是在氧气存在的条件下进行主要用于处理可生物降解性较强的有机废水；厌氧处理则在无氧或低氧条件下进行适用于高浓度有机废水的处理。生物处理的工艺流程一般包括预处理、生物反应和后处理三个阶段：预处理旨在去除废水中的大颗粒物质和调节水质以提高生物处理的效率；生物反应阶段是整个处理过程的核心根据废水特性和处理目标选择相应的生物处理系统（如活性污泥法、生物膜法等）；后处理阶段包括沉淀、过滤等物理方法进一步去除悬浮固体和部分溶解性污染物确保出水水质满足排放或回用标准。

(二)生物处理技术在氯碱化工综合废水处理中的应用

在处理氯碱化工综合废水的过程中生物处理技术面临的挑战主要集中在废水成分对微生物活性的影响上，由于这类废水含有较高浓度的无机盐、重金属离子及难降解有机物，这些成分能够显著抑制微生物的生长和代谢活动从而影响生物处理过程的效率和稳定性。特别是重金属离子它们不仅对微生物有毒还可能通过生物积累作用对环境和人类健康造成间接危害，高浓度无机盐的存在会改变微生物的渗透压环境进而影响其生理活性和代谢能力。面对这些挑战通过采用耐高盐、耐重金属的微生物菌种和优化微生物群落结构可以有效提升生物处理系统对这类特殊废水的处理能力，耐盐菌种能够在高盐环境中保持较高的活性，而特定的微生物群落则可以通过相互作用增强整个系统的稳定性和抵抗力。结合物理化学方法预处理废水，如利用膜分离技术先行去除重金属离子和部分无机盐可以显著减轻生物处理阶段的负担，为微生物的生长和代谢提供一个更为适宜的环境。

生物处理技术本身具有成本效益高、对环境友好的优点，在氯碱化工综合废水的处理中合理的工艺设计和操作控制是实现高效生物处理的关键，这包括根据废水特性精心选择适宜的微生物菌种，设计合理的反应器系统以及精准控制操作条件（如温度、pH、曝气量等）以确保系统的最佳运行状态和处理效果。通过这些方法的综合应用不仅能够有效处理氯碱化工综合废水中的有机污染物，还能提高水质为废水的深度处理和回用奠定坚实的基础，进一步推动水资源的可持续利用和环境保护[3]。

结束语:

本研究提出了一种结合膜分离技术与生物处理技术的综合工艺路线用于氯碱化工综合废水的深度处理，该工艺路线不仅能够有效去除废水中的无机盐、重金属离子和有机污染物，确保处理后的水质满足回用标准而且也为氯碱化工行业实现废水资源化利用提供了技术支持，未来还需进一步优化工艺参数提高处理效率、降低运行成本以推动该技术在实际生产中的广泛应用。

参考文献

[1]崔红军.氯碱化工综合废水处理及回用措施分析[J].现代盐化工,2018,45(03):25-26.

[2]刘锋.浅析氯碱化工综合废水处理及回用利用[J].化工管理,2018,(17):154-155.

[3]杨成刚.氯碱化工综合废水处理及回用利用研究[J].当代化工研究,2016,(09):70-71.