化工废水处理技术与发展研究

JanetteBoa

【摘 要】化工废水的有效处理是化工行业的一大难题，做好化工污水的处理工作对国家经济社会的发展具有重要的意义，本文简要介绍了化工废水处理的几项技术以及处理技术的发展。
【关键词】化工废水；处理技术；技术发展
随着经济社会的发展，环境保护成为人们必须考虑的问题，化工行业生产排放的污水，如果达不到处理标准，就会给环境造成很大的损害。我国高度重视化工废水的处理工作，在这个方面也取得了一定的成绩，随着科技的发展，新型的污水处理技术不断出现，相关部门需要积极采用新型工艺，推动污水处理技术的发展。
1.化工废水处理技术
1.1 A/O工艺
1.1.1基本原理
A/O工艺的优越性是除了使有机污染物得到降解之外，还具有一定的脱氮除磷功能，是将厌氧水解技术用为活性污泥的前处理，所以A/O法是改进的活性污泥法。A/O工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起，在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物，当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时，可提高污水的可生化性及氧的效率；在缺氧段，异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化（有机链上的N或氨基酸中的氨基）游离出氨（NH3、NH4+），在充足供氧条件下，自养菌的硝化作用将NH3-N（NH4+）氧化为NO3-，通过回流控制返回至A池，在缺氧条件下，异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮（N2）完成C、N、O在生态中的循环，实现污水无害化处理。
1.1.2 A/O内循环生物脱氮工艺特点
该工艺效率高。它对废水中的有机物、氨氮等均有较高的去除效果，当总停留时间大于54h，经生物脱氮后的出水再经过混凝沉淀，可以使得化工废水达到排放标准，总氮去除率在70%以上。该工艺流程简单，投资省，操作费用低。它是以废水中的有机物作为反硝化的碳源，故不需要再另加甲醇等昂贵的碳源，在蒸氨塔设置有脱固定氨的装置后，碳氮比有所提高，在反硝化过程中产生的碱度相应地降低了硝化过程需要的碱耗。该工艺缺氧反硝化过程对污染物具有较高的降解效率，反硝化反应是最为经济的节能型降解过程。该工艺所用容积负荷高。由于硝化阶段采用了强化生化，反硝化阶段又采用了高浓度污泥的膜技术，有效地提高了硝化及反硝化的污泥浓度，与国外同类工艺相比，具有较高的容积负荷。该工艺缺氧/好氧工艺的耐负荷冲击能力强。当进水水质波动较大或污染物浓度较高时，本工艺均能维持正常运行，故操作管理也很简单。通过以上流程的比较，不难看出，生物脱氮工艺本身就是脱氮的同时，也降解酚、氰、COD等有机物，结合水量、水质特点，采用该种工艺处理污水，不仅可以达到脱氮的要求，也可以使其它指标达到排放标准。
1.2 A2/O工艺
1.2.1基本原理
A2/O工艺是厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺的简称，一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂，但A2/O工艺的基建费和运行费均高于普通活性污泥法，运行管理要求高，所以对目前我国国情来说，当处理后的污水排入封闭性水体或缓流水体引起富营养化，从而影响给水水源时，才采用该工艺。
1.2.2 A2/O工艺特点
污染物去除效率高，运行稳定，有较好的耐冲击负荷；污泥沉降性能好；厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能；脱氮效果受混合液回流比大小的影响，除磷效果则受回流污泥中夹带DO和硝酸态氧的影响，因而脱氮除磷效率不可能很高；在同时脱氧除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其他工艺；在厌氧—缺氧—好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀；污泥中磷含量高，一般为2.5%以上。
1.3氧化沟技术
1.3.1基本原理
氧化沟又名氧化渠，因其构筑物呈封闭的环形沟渠而得名，它是活性污泥法的一种变型。因为污水和活性污泥在曝气渠道中不断循环流动，因此有人称其为“循环曝气池”、“无终端曝气池”。氧化沟的水力停留时间长，有机负荷低，其本质上属于延时曝气系统。氧化沟一般由沟体、曝气设备、进出水装置、导流和混合设备组成，沟体的平面形状一般呈环形，也可以是长方形、L形、圆形或其他形状，沟端面形状多为矩形和梯形。
1.3.2氧化沟技术的特点
该方法构造形式多样，多种多样的构造形式，赋予了氧化沟灵活机动的运行性能，使他可以按照任意一种活性污泥的运行方式运行，并结合其他工艺单元，以满足不同的出水水质要求。该工艺曝气设备多样，不同的曝气装置导致了不同的氧化沟型式，曝气装置只在沟渠的某一处或者几处安设，数目应按处理场规模、原污水水质及氧化沟构造决定。该工艺的曝气强度可以调节，一是通过出水溢流堰调节，其二是通过直接调节曝气器的转速。此外，该工艺简化了预处理和污泥处理。
2.化工污水处理技术进展
2.1物理法的进展
污水处理采用磁分离法，通过向化工废水中投加磁种和混凝剂，利用磁种的剩磁，在混凝剂同时作用下，使颗粒相互吸引而聚结长大，加速悬浮物的分离，然后用磁分离器除去有机污染物；采用声波技术，通过控制超声波的频率和饱和气体、降解分离有机物质；采用非平衡等离子体技术，用高压脉冲放电、辉光放电产生的等离子体对水中的有机污染物可进行氧化降解。
2.2化学法的进展
污水处理采用臭氧氧化技术，此技术在生物降解的生物处理中用作预处理氧化，使其转变成容易降解的有机化合物，这一途径发展较快，但由于臭氧的发生装置和臭氧处理装置还存在低效、价高问题，对于高浓度的废水处理很不经济。采用电化学氧化技术，在弱电解槽中用循环伏安法把废水中的难降解有机化合物电化学氧化为可生化降解的物质，高热值或高度危险的废液用电化学氧化也可以取得较好的结果；采用超临界法，在水的超临界状态下，通过氧化剂氧气、臭氧等完全氧化有机物、反应温度高、速度快，但是这种工艺对反应器材料要求很高，目前还未能找到一种理想的能长期耐腐蚀、耐高温和耐高压的反应器材料。
2.3生物处理技术的发展
厌氧技术的发展：在厌氧工艺中除了改良菌株以外，还改进生物处理的主要流程，对除去难降解有机物是极为经济和有效的。生物膜法的发展：生物膜法是一种耐毒性基质较强的接触生物氧化工艺，但处理的水质不如活性污泥好，将二者结合作用即可显著提高生化降解功能。酶生物处理技术：用酶可使废水中芳烃化合物催化聚合和沉淀，用遗传学工程变种假单胞菌种降解效果较好。生物吸附降解技术：它是利用生物吸附剂吸附作用和生物作用的协同降解难生化处理的技术，可抵制较强的冲击负荷，提高去除率，但吸附剂的回收和操作困难运行费用较高，还需研究解决。
3.结语
化工废水的处理是一大难题，在经济社会不断发展的今天，我们必须要探索新型污水处理工艺，推动污水处理技术的发展，认真做好污水处理工作，相信在我们的共同努力下，经济发展与环境保护能够同时兼顾，我们的生活会越来越好！
【参考文献】
[1]汪大羽，雷乐成.水处理新技术及工程设计[J].北京：化学工业出版社，2001.
[2]戴航，黄卫红，陆晓华.超临界水氧化水处理技术进展[J].化工环保，2001，（2）.