化工廢水處理技術(shù)與發(fā)展研究

崔鑫宇

【摘 要】化工廢水的有效處理是化工行業(yè)的一大難題，做好化工污水的處理工作對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展具有重要的意義，本文簡(jiǎn)要介紹了化工廢水處理的幾項(xiàng)技術(shù)以及處理技術(shù)的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】化工廢水；處理技術(shù)；技術(shù)發(fā)展

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，環(huán)境保護(hù)成為人們必須考慮的問(wèn)題，化工行業(yè)生產(chǎn)排放的污水，如果達(dá)不到處理標(biāo)準(zhǔn)，就會(huì)給環(huán)境造成很大的損害。我國(guó)高度重視化工廢水的處理工作，在這個(gè)方面也取得了一定的成績(jī)，隨著科技的發(fā)展，新型的污水處理技術(shù)不斷出現(xiàn)，相關(guān)部門(mén)需要積極采用新型工藝，推動(dòng)污水處理技術(shù)的發(fā)展。

1.化工廢水處理技術(shù)

1.1 A/O工藝

1.1.1基本原理

A/O工藝的優(yōu)越性是除了使有機(jī)污染物得到降解之外，還具有一定的脫氮除磷功能，是將厭氧水解技術(shù)用為活性污泥的前處理，所以A/O法是改進(jìn)的活性污泥法。A/O工藝將前段缺氧段和后段好氧段串聯(lián)在一起，在缺氧段異養(yǎng)菌將污水中的淀粉、纖維、碳水化合物等懸浮污染物和可溶性有機(jī)物水解為有機(jī)酸，使大分子有機(jī)物分解為小分子有機(jī)物，不溶性的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成可溶性有機(jī)物，當(dāng)這些經(jīng)缺氧水解的產(chǎn)物進(jìn)入好氧池進(jìn)行好氧處理時(shí)，可提高污水的可生化性及氧的效率；在缺氧段，異養(yǎng)菌將蛋白質(zhì)、脂肪等污染物進(jìn)行氨化（有機(jī)鏈上的N或氨基酸中的氨基）游離出氨（NH3、NH4+），在充足供氧條件下，自養(yǎng)菌的硝化作用將NH3-N（NH4+）氧化為NO3-，通過(guò)回流控制返回至A池，在缺氧條件下，異氧菌的反硝化作用將NO3-還原為分子態(tài)氮（N2）完成C、N、O在生態(tài)中的循環(huán)，實(shí)現(xiàn)污水無(wú)害化處理。

1.1.2 A/O內(nèi)循環(huán)生物脫氮工藝特點(diǎn)

該工藝效率高。它對(duì)廢水中的有機(jī)物、氨氮等均有較高的去除效果，當(dāng)總停留時(shí)間大于54h，經(jīng)生物脫氮后的出水再經(jīng)過(guò)混凝沉淀，可以使得化工廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，總氮去除率在70%以上。該工藝流程簡(jiǎn)單，投資省，操作費(fèi)用低。它是以廢水中的有機(jī)物作為反硝化的碳源，故不需要再另加甲醇等昂貴的碳源，在蒸氨塔設(shè)置有脫固定氨的裝置后，碳氮比有所提高，在反硝化過(guò)程中產(chǎn)生的堿度相應(yīng)地降低了硝化過(guò)程需要的堿耗。該工藝缺氧反硝化過(guò)程對(duì)污染物具有較高的降解效率，反硝化反應(yīng)是最為經(jīng)濟(jì)的節(jié)能型降解過(guò)程。該工藝所用容積負(fù)荷高。由于硝化階段采用了強(qiáng)化生化，反硝化階段又采用了高濃度污泥的膜技術(shù)，有效地提高了硝化及反硝化的污泥濃度，與國(guó)外同類(lèi)工藝相比，具有較高的容積負(fù)荷。該工藝缺氧/好氧工藝的耐負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)。當(dāng)進(jìn)水水質(zhì)波動(dòng)較大或污染物濃度較高時(shí)，本工藝均能維持正常運(yùn)行，故操作管理也很簡(jiǎn)單。通過(guò)以上流程的比較，不難看出，生物脫氮工藝本身就是脫氮的同時(shí)，也降解酚、氰、COD等有機(jī)物，結(jié)合水量、水質(zhì)特點(diǎn)，采用該種工藝處理污水，不僅可以達(dá)到脫氮的要求，也可以使其它指標(biāo)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 A2/O工藝

1.2.1基本原理

A2/O工藝是厭氧-缺氧-好氧生物脫氮除磷工藝的簡(jiǎn)稱(chēng)，一般適用于要求脫氮除磷的大中型城市污水廠，但A2/O工藝的基建費(fèi)和運(yùn)行費(fèi)均高于普通活性污泥法，運(yùn)行管理要求高，所以對(duì)目前我國(guó)國(guó)情來(lái)說(shuō)，當(dāng)處理后的污水排入封閉性水體或緩流水體引起富營(yíng)養(yǎng)化，從而影響給水水源時(shí)，才采用該工藝。

1.2.2 A2/O工藝特點(diǎn)

污染物去除效率高，運(yùn)行穩(wěn)定，有較好的耐沖擊負(fù)荷；污泥沉降性能好；厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類(lèi)微生物菌群的有機(jī)配合，能同時(shí)具有去除有機(jī)物、脫氮除磷的功能；脫氮效果受混合液回流比大小的影響，除磷效果則受回流污泥中夾帶DO和硝酸態(tài)氧的影響，因而脫氮除磷效率不可能很高；在同時(shí)脫氧除磷去除有機(jī)物的工藝中，該工藝流程最為簡(jiǎn)單，總的水力停留時(shí)間也少于同類(lèi)其他工藝；在厭氧—缺氧—好氧交替運(yùn)行下，絲狀菌不會(huì)大量繁殖，SVI一般小于100，不會(huì)發(fā)生污泥膨脹；污泥中磷含量高，一般為2.5%以上。

1.3氧化溝技術(shù)

1.3.1基本原理

氧化溝又名氧化渠，因其構(gòu)筑物呈封閉的環(huán)形溝渠而得名，它是活性污泥法的一種變型。因?yàn)槲鬯突钚晕勰嘣谄貧馇乐胁粩嘌h(huán)流動(dòng)，因此有人稱(chēng)其為“循環(huán)曝氣池”、“無(wú)終端曝氣池”。氧化溝的水力停留時(shí)間長(zhǎng)，有機(jī)負(fù)荷低，其本質(zhì)上屬于延時(shí)曝氣系統(tǒng)。氧化溝一般由溝體、曝氣設(shè)備、進(jìn)出水裝置、導(dǎo)流和混合設(shè)備組成，溝體的平面形狀一般呈環(huán)形，也可以是長(zhǎng)方形、L形、圓形或其他形狀，溝端面形狀多為矩形和梯形。

1.3.2氧化溝技術(shù)的特點(diǎn)

該方法構(gòu)造形式多樣，多種多樣的構(gòu)造形式，賦予了氧化溝靈活機(jī)動(dòng)的運(yùn)行性能，使他可以按照任意一種活性污泥的運(yùn)行方式運(yùn)行，并結(jié)合其他工藝單元，以滿(mǎn)足不同的出水水質(zhì)要求。該工藝曝氣設(shè)備多樣，不同的曝氣裝置導(dǎo)致了不同的氧化溝型式，曝氣裝置只在溝渠的某一處或者幾處安設(shè)，數(shù)目應(yīng)按處理場(chǎng)規(guī)模、原污水水質(zhì)及氧化溝構(gòu)造決定。該工藝的曝氣強(qiáng)度可以調(diào)節(jié)，一是通過(guò)出水溢流堰調(diào)節(jié)，其二是通過(guò)直接調(diào)節(jié)曝氣器的轉(zhuǎn)速。此外，該工藝簡(jiǎn)化了預(yù)處理和污泥處理。

2.化工污水處理技術(shù)進(jìn)展

2.1物理法的進(jìn)展

污水處理采用磁分離法，通過(guò)向化工廢水中投加磁種和混凝劑，利用磁種的剩磁，在混凝劑同時(shí)作用下，使顆粒相互吸引而聚結(jié)長(zhǎng)大，加速懸浮物的分離，然后用磁分離器除去有機(jī)污染物；采用聲波技術(shù)，通過(guò)控制超聲波的頻率和飽和氣體、降解分離有機(jī)物質(zhì)；采用非平衡等離子體技術(shù)，用高壓脈沖放電、輝光放電產(chǎn)生的等離子體對(duì)水中的有機(jī)污染物可進(jìn)行氧化降解。

2.2化學(xué)法的進(jìn)展

污水處理采用臭氧氧化技術(shù)，此技術(shù)在生物降解的生物處理中用作預(yù)處理氧化，使其轉(zhuǎn)變成容易降解的有機(jī)化合物，這一途徑發(fā)展較快，但由于臭氧的發(fā)生裝置和臭氧處理裝置還存在低效、價(jià)高問(wèn)題，對(duì)于高濃度的廢水處理很不經(jīng)濟(jì)。采用電化學(xué)氧化技術(shù)，在弱電解槽中用循環(huán)伏安法把廢水中的難降解有機(jī)化合物電化學(xué)氧化為可生化降解的物質(zhì)，高熱值或高度危險(xiǎn)的廢液用電化學(xué)氧化也可以取得較好的結(jié)果；采用超臨界法，在水的超臨界狀態(tài)下，通過(guò)氧化劑氧氣、臭氧等完全氧化有機(jī)物、反應(yīng)溫度高、速度快，但是這種工藝對(duì)反應(yīng)器材料要求很高，目前還未能找到一種理想的能長(zhǎng)期耐腐蝕、耐高溫和耐高壓的反應(yīng)器材料。

2.3生物處理技術(shù)的發(fā)展

厭氧技術(shù)的發(fā)展：在厭氧工藝中除了改良菌株以外，還改進(jìn)生物處理的主要流程，對(duì)除去難降解有機(jī)物是極為經(jīng)濟(jì)和有效的。生物膜法的發(fā)展：生物膜法是一種耐毒性基質(zhì)較強(qiáng)的接觸生物氧化工藝，但處理的水質(zhì)不如活性污泥好，將二者結(jié)合作用即可顯著提高生化降解功能。酶生物處理技術(shù)：用酶可使廢水中芳烴化合物催化聚合和沉淀，用遺傳學(xué)工程變種假單胞菌種降解效果較好。生物吸附降解技術(shù)：它是利用生物吸附劑吸附作用和生物作用的協(xié)同降解難生化處理的技術(shù)，可抵制較強(qiáng)的沖擊負(fù)荷，提高去除率，但吸附劑的回收和操作困難運(yùn)行費(fèi)用較高，還需研究解決。

3.結(jié)語(yǔ)

化工廢水的處理是一大難題，在經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷發(fā)展的今天，我們必須要探索新型污水處理工藝，推動(dòng)污水處理技術(shù)的發(fā)展，認(rèn)真做好污水處理工作，相信在我們的共同努力下，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)能夠同時(shí)兼顧，我們的生活會(huì)越來(lái)越好！

【參考文獻(xiàn)】

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