化工废水处理技术及其资源化利用研究

化工废水处理技术及其资源化利用研究

巴金洲      王兵兵

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摘要：

随着化工行业的快速发展，化工废水排放问题日益严重，对环境和人类健康造成了巨大威胁。本文综述了当前化工废水处理技术的研究进展，并探讨了废水资源化利用的途径和前景。通过对各种处理技术的分析和比较，提出了针对化工废水处理的优化策略，以实现废水的高效处理和资源化利用。

关键字：化工废水；废水处理技术；资源化利用；环境保护；可持续发展

一、引言

化工行业是国民经济的重要支柱，但同时也是废水排放的主要来源之一。化工废水通常含有高浓度的有机物、无机盐、重金属离子等有害物质，对环境造成了严重污染。因此，如何高效处理化工废水，实现资源化利用，已成为当前化工行业面临的重要问题。

二、化工废水处理技术

物理法：

1.重力沉淀法：通过水中悬浮颗粒与水的密度差异，利用重力场使悬浮颗粒沉淀，达到固液分离的目的。

2.过滤法：利用过滤层（如过滤器、微孔管等）去除废水中的不溶性杂质，降低悬浮物含量。

3.气浮法：借助高分散微小气泡，对水内悬浮物进行粘附，并通过密度差使水与悬浮物分离，常用于油类和疏水性细微悬浮物的分离处理。

化学法：

1.化学氧化法：利用强氧化剂（如臭氧、高锰酸钾等）对废水中的有机物进行氧化分解。

2.混凝沉淀法：通过添加混凝剂（如铝盐、铁盐等）使废水中的悬浮颗粒和胶体物质凝聚成较大的絮凝体，进而沉淀去除。

3.微电解技术：一种用于处理高盐、难降解有机废水的技术，通过电化学反应实现污染物的去除。

生物法：

1.活性污泥法：利用活性污泥中的微生物对废水中的有机物进行生物降解。

2.生物膜法：通过微生物在载体表面形成生物膜，对废水中的有机物进行生物降解。

3.生物滤池：废水经过填充有生物滤料的滤池，通过滤料上的微生物对有机物进行降解。

膜分离技术：

微滤、超滤、纳滤和反渗透等技术：根据物质分子大小的不同，通过微孔膜的选择性通透性实现物质的分离。膜分离技术具有处理效果好、能耗低、占地面积小等优点。

此外，还有一些新兴的技术如催化微电解处理技术、吸附法、离子交换法等也被应用于化工废水处理中。这些技术通常需要根据废水的具体成分和性质，结合多种处理工艺进行组合使用，以达到最佳的处理效果。

化工废水处理的目标是使废水达到国家排放标准或更低的水平，同时尽可能地回收废水中的有用资源，实现废水的减量化、无害化和资源化。这不仅有助于减少环境污染，还能降低企业的生产成本，提高企业的经济效益和社会效益。

三、化工废水资源化利用

化工废水资源化利用是一个综合性的过程，具体指的是将化工生产过程中产生的废水，通过一系列技术和方法进行处理，以去除废水中的有害物质，降低其对环境和生物的危害，同时尽可能地回收和再利用废水中的有用资源。

首先，化工废水中通常含有高浓度的有机物、重金属和其他有害物质，这些物质直接排放到环境中会对水体、土壤和生态系统造成严重的污染。因此，资源化利用的首要任务是进行废水的预处理，如调整pH值、沉淀、过滤等，以去除废水中的悬浮颗粒、油脂和重金属等杂质。

接着，经过预处理后的废水可以通过一系列技术进一步进行资源化处理。这些技术包括但不限于：

生物技术：利用生物反应器中的微生物，通过厌氧或好氧反应降解废水中的有机物，将其转化为生物质或产生气体（如甲烷），这些生物质或气体可以进一步用于能源生产或其他化工过程。

膜分离技术：通过微滤、超滤、纳滤和反渗透等膜技术，将废水中的溶质和溶剂分离，回收废水中的盐类、有机物等有用物质，实现废水的净化和资源化。

离子交换技术：利用离子交换树脂将废水中的有害离子与树脂上的离子进行交换，从而去除废水中的有害物质或回收有价值的离子。

热能回收也是化工废水资源化利用的一个重要方面。部分化工废水中含有热量，可以通过热交换技术回收这些热能，用于供热或发电，实现能源的高效利用。

在实际应用中，化工废水资源化利用已经取得了显著的成果。例如，通过生物技术和膜分离技术的结合，可以实现对废水中有机物和盐的同步回收，回收率可达到较高水平，同时降低废水处理的成本。

总的来说，化工废水资源化利用是一个集废水处理、资源回收和能源利用于一体的综合性过程。通过采用先进的废水处理技术和资源化利用技术，可以实现对化工废水的有效处理和资源化利用，减少环境污染和资源浪费，促进可持续发展。

四、结论与展望

化工废水处理及资源化利用是化工行业实现可持续发展的关键。通过对废水处理技术的不断研究和优化，以及资源化利用途径的探索和拓展，可以有效减少废水排放对环境的污染，实现资源的循环利用。未来，随着科技的不断进步和环保意识的提高，化工废水处理及资源化利用技术将得到更广泛的应用和发展。

参考文献：

[1]阚子建. 化工企业废水处理现状及处理工艺研究[J]. 化工管理, 2022,(27):27-29.

[2]李华华, 李逸航. 化工废水处理与资源化利用研究[D]. [湖南大学], 2023.

[3]张润宏. (2023). 化工废水处理技术的研究进展. 《化工环保》, 33(5), 555-560.