化工生产过程中废水的处理工艺及利用效果

　　目前，污水处理以及回用在我国有着巨大的发展潜力，一方面，有许多的城市水资源严重短缺，另一方面，有些城市大量的废水却白白流失，既污染了环境，又浪费了水资源。城市污水数量巨大，易于收集，处理工艺成熟，可以作为城市的“第二水源”，比远距离引水经济得多，省钱省力，保护了环境。城市供水量的80%最后变成了污水排入了下水道，如果将其中的70%收集起来净化回用，便可以节省等量的自来水，大大缓解城市供水压力。对于缺水严重的城市，污水处理及回用更为重要。2012年我国城市缺水量达到100亿立方米，如果全国废水回用率提高到20%，就可以达到60亿，解决了60%的缺水问题。 

　　我国早在20世纪50年代就开始采用污水灌溉的方式利用污水，但是现在意义上的污水处理才进行了20多年。1990年我国将污水净化与资源化技术研究列入“八五”国家科技攻关计划，组织了城市污水资源化和土地处理与稳定系统的科技攻关。并建立了示范工程，研制成套技术设施并推广应用。进入21世纪，随着环境问题的日益严峻以及国家对于环保的重视，大批量的市政污水处理厂开始出现，有些企业工厂内部也建设了自己的污水处理设备。这些现象表明，污水处理已经成为城市甚至企业生产生活中重要的组成部分。 

　　2 化工废水的处理工艺以及利用效果 

　　一般情况下，按照使用的技术、措施的原理和适用对象，化工废水处理可以分为物理、物理化学、化学、生物法四种方法。 

　　2.1 物理处理法 

　　物理处理法是一种简单直接，利用吸附、过滤、沉淀、分离等物理方法对废水进行处理，是为了分离和除去废水中不溶解的悬浮物质。在处理过程中，污染物化学性质不发生变化。其工艺包括：格栅和筛网，主要用于以去除细小的悬浮物，减轻后续处理环节的负担；沉淀法，用于去除无机砂粒、比水重的悬浮有机物、生物污泥、混凝絮状物，还可在分离出污泥中水分，进行污泥浓缩；如果要分离密度和水接近或者比水小的细微颗粒，就需要用气浮法。离心分离，可以有效分离不同质量的悬浮物、水体。 

　　2.2 物理化学方法 

　　常用于化工废水处理的物理化学法有：离子交换法、萃取法、膜分离法和吸附法等。废水中经常含有某些细小的悬浮物及溶解静态有机物，为了进一步去除残存在水中的污染物，可以采用物理化学方法进行处理。离子交换法是一种借助于离子交换剂上离子和水中离子进行交换反应而除去废水有害离子态物质的方法，在水的软化、有机废水处理中有着广泛的应用。萃取法采用与水不互溶但能很好溶解污染物的萃取剂，使其与废水充分混合接触，利用污染物在水和溶剂中的溶解度或分配比的不同，达到分离、提取污染物和净化废水的目的。电渗析是在渗析法的基础上发展起来的一项废水处理工艺，它是在直流电场的作用下，利用阴、阳离子交换膜对溶液中阴、阳离子的选择透过性，而使溶液中的溶质与水分离的一种物理化学过程。反渗透是利用半渗透膜进行分子过滤，来处理废水的一种方法，所以又称为膜分离技术，这种方法是利用“半渗透膜”的性质，进行分离作用。这种膜可以使水通过，但不能使水中悬浮物及溶质通过，所以这种膜称为半渗透膜，利用它可以除去水中的溶解固体、大部分溶解性有机物和胶状物质。近年来该方法开始得到人们的重视，应用范围也在不断扩大。这些方法只适用于某一类物质的分离，具有较强的选择性，且成本较高，容易造成二次污染。吸附法是利用多孔性固体物质作为吸附剂，以吸附剂的表面吸附废水中的有机污染物的方法，活性炭是一种非选择性的常用的水处理吸附材料。但是由于活性炭再生性能差，水处理费用高，因而难以广泛使用。 

　　2.3 化学处理法 

　　废水化学处理法是通过化学反应和传质作用来分离、去除废水中呈溶解、胶体状态的污染物或将其转化为无害物质的废水处理法。以投加药剂产生化学反应为基础的处理单元有混凝、中和、氧化还原等；以传质作用为基础的处理单元有萃取、汽提、吹脱、吸附、离子交换以及电渗吸和反渗透等。有废水臭氧化处理法、废水电解处理法、废水化学沉淀处理法、废水混凝处理法、废水氧化处理法、废水中和处理法等。与生物处理法相比，能较迅速、有效地去除更多的污染物，可作为生物处理后的三级处理措施。此法还具有设备容易操作、容易实现自动检测和控制、便于回收利用等优点。化学处理法能有效地去除废水中多种剧毒和高毒污染物。 

　　2.4 生物处理法 

　　主要借助微生物的分解作用把污水中有机物转化为简单的无机物，使污水得到净化。按对氧气需求情况可分为厌氧生物处理和好氧生物处理两大类。厌氧生物处理系利用厌氧微生物把有机物转化为有机酸，甲烷菌再把有机酸分解为甲烷、二氧化碳和氢等，如厌氧塘、化粪池、污泥的厌气消化和厌氧生物反应器等。好氧生物处理系采用机械曝气或自然曝气（如藻类光合作用产氧等）为污水中好氧微生物提供活动能源，促进好氧微生物的分解活动，使污水得到净化，如活性污泥、生物滤池、生物转盘、污水灌溉、氧化塘的功能。很直白的说就是活性污泥中的微生物群体首先粘附有机物，然后吸收，再消化（降解）掉有机物同时释放出能量，也就是无机物，一般情况下是水和二氧化碳。同时在这一过程中实现微生物的自身增值。例如，活性污泥法是以悬浮状生物群体的生化代谢作用进行好氧的废水处理形式。微生物在生长繁殖过程中可以形成表面积较大的菌胶团，它可以大量絮凝和吸附废水的悬浮的胶体状或溶解的污染物，并将这些物质吸收入细胞体内，在氧的参与下，将这些物质完全氧化放出能量、CO2和H2O。活性污泥法的污泥浓度一般在4g/L。 

　　3 结语 

　　污水处理是一项利国利民的工程，对于缓解国家水资源短缺和保护生态环境具有重大的意义。虽然目前的处理工艺已经比较成熟，但是面对废水量越来越大，废水组成越来越复杂，我们必须研发新的处理工艺，来满足未来新的需要。国家应该加大对废水处理行业的支持力度，促进化工废水处理行业的快速健康发展。