化工廠(chǎng)廢水處理的環(huán)保對(duì)策

牛 芳

(山西華瑞鑫環(huán)?？萍加邢薰?，山西 太原 030024)

引 言

從安全、環(huán)保等角度考慮，國(guó)家、地方已陸續(xù)出臺(tái)了多項(xiàng)意見(jiàn)、通知等，要求化工企業(yè)必須在依法設(shè)立的園區(qū)內(nèi)進(jìn)行建設(shè)，園區(qū)應(yīng)配套建設(shè)污水處理廠(chǎng)，同時(shí)要求化工企業(yè)工藝廢水不得隨意排放。特別是煤化工企業(yè)，多地已提出煤化工企業(yè)改進(jìn)處理工藝，提高處理效率，積極尋求回用途徑，做到工藝廢水零排放。種種政策、法規(guī)的加嚴(yán)，無(wú)疑對(duì)化工廠(chǎng)廢水處理提出了更高的要求。

1 化工廠(chǎng)廢水特性

化工廠(chǎng)廢水主要來(lái)源于生產(chǎn)工藝廢水、設(shè)備清洗廢水、含鹽水以及生活污水等。其中，以生產(chǎn)工藝廢水最為復(fù)雜，處理難度最大。鑒于化工廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程中采用的原輔料不同、生產(chǎn)工藝不一致，產(chǎn)生的生產(chǎn)工藝廢水的種類(lèi)、特性也不盡相同。因此，在化工廠(chǎng)廢水處理中要針對(duì)不同廢水的特性，采用不同的處理工藝。本文以化工綜合廢水進(jìn)行分析，主要特性如下：

1)有機(jī)化工廢水含有大量污染性強(qiáng)、難以降解的有機(jī)化合物，可生化性較差，化學(xué)結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定，大多數(shù)微生物難以破壞或分解其化學(xué)結(jié)構(gòu)，廢水難以降解，使水中的致癌物質(zhì)增多[1]。

2)無(wú)機(jī)化工廢水(包括CO2、CO、碳單質(zhì)、碳酸鹽等物質(zhì))，無(wú)機(jī)廢水看似物質(zhì)較為單一，比較容易處理，但實(shí)際恰恰相反，處理難度更加復(fù)雜，如果廢水處理不當(dāng)，混合、均質(zhì)、pH調(diào)節(jié)、混凝沉淀后的廢水進(jìn)入生化系統(tǒng)，無(wú)法分解為二氧化碳和水，違背了化工廢水處理的規(guī)律[2]。

3)化工廠(chǎng)廢水組份復(fù)雜、含鹽量極高，且水質(zhì)、水量都極不穩(wěn)定。高鹽度的廢水極大抑制了生物的活性，更甚者會(huì)擾亂或崩潰現(xiàn)在的生物系統(tǒng)。山西省新出臺(tái)的《廢水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB14/1928-2019)就對(duì)全鹽量提出了嚴(yán)格的要求：“其他排水”全鹽量一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為1 000 mg/L，二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為1 600 mg/L，這給含鹽水處理提出了極高的門(mén)檻[3]。

2 環(huán)保對(duì)策

物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法、生物法為化工廠(chǎng)廢水處理的主要工藝。其具體內(nèi)容如表1。

表1 廢水處理工藝表

通過(guò)分析表1中廢水處理工藝的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，采用“預(yù)處理+生物處理+深度處理”的方法，綜合治理，以此來(lái)提高化工廢水處理效果。

3 案例分析

某化工廠(chǎng)位于山西某地區(qū)的工業(yè)園區(qū)內(nèi)，經(jīng)檢測(cè)水體中主要污染物是COD、氰化物和苯并芘。根據(jù)環(huán)保要求，該工廠(chǎng)有行業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)對(duì)廢水進(jìn)行處理，滿(mǎn)足行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)后，方可排入園區(qū)污水處理廠(chǎng)。

3.1 構(gòu)建“以廢治廢”平臺(tái)

上述化工廠(chǎng)在廢水處理中將環(huán)保放在首要位置，結(jié)合實(shí)際情況構(gòu)建“以廢治廢”平臺(tái)，首先在測(cè)量前獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，循環(huán)水池和消防水池及原廢水處理站內(nèi)滯留水量具體如表2所示。

表2 循環(huán)水池和消防水池及原廢水處理站內(nèi)滯留水量

該化工廠(chǎng)為了更好地開(kāi)展園區(qū)內(nèi)廢水處理工作，建立了“以廢治廢”的平臺(tái)，水質(zhì)按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，排放結(jié)束后將各項(xiàng)指標(biāo)上傳到平臺(tái)上，通過(guò)探討、分析，盡快將化工廠(chǎng)的一些無(wú)用產(chǎn)品應(yīng)用到廢水處理中，從而發(fā)揮“以廢治廢”的作用。

3.2 三維電化學(xué)氧化技術(shù)

三維電化學(xué)技術(shù)與二維電極相比，是當(dāng)今一種非常行之有效的廢水處理方法，其優(yōu)勢(shì)在于：低能耗、傳質(zhì)效果佳、易操作且處理效果好。采用三維電化學(xué)技術(shù)，增加“電極填料”，電極填料填充于陰、陽(yáng)兩極板之間，利用靜電感應(yīng)原理讓填充的電極填料帶電，因此又稱(chēng)粒子電極。上述化工廠(chǎng)在廢水處理中應(yīng)用三維電化學(xué)氧化技術(shù)，先對(duì)廢水進(jìn)行混凝處理，再進(jìn)行電化學(xué)氧化，在電流密度為6 A/dm2條件下，發(fā)現(xiàn)45 min后COD質(zhì)量濃度由533.0 mg/L降至150.5 mg/L，COD去除率大于60%。氰化物為氧化分解，處理效果也可以達(dá)到99%以上。技術(shù)應(yīng)用的整體效果較好，提高了廢水的處理效率，保證排放符合我國(guó)環(huán)保建設(shè)要求。

3.3 催化劑廢水處理

考察不同pH值的條件下，催化劑對(duì)降解苯并芘的影響，最終發(fā)現(xiàn)在中性時(shí)容易降解，調(diào)節(jié)廢水的pH值對(duì)降解苯并芘沒(méi)有明顯效果。在應(yīng)用催化劑后發(fā)現(xiàn)，能夠保證出口苯并芘質(zhì)量濃度在0.01 μg/L以下，通過(guò)加大處理量，使催化劑加速失活后，用150 ℃蒸汽對(duì)催化劑進(jìn)行再生，再生后用同樣的條件運(yùn)行，出口苯并芘質(zhì)量濃度在0.006 μg/L，催化劑可以再生降解苯并芘。

3.4 綜合應(yīng)用多種廢水處理技術(shù)

當(dāng)前我國(guó)加大了對(duì)廢水處理新技術(shù)的研發(fā)，并建立技術(shù)交流及推廣平臺(tái)，針對(duì)企業(yè)中的先進(jìn)廢水處理設(shè)備降低引進(jìn)成本，提高化工廠(chǎng)積極進(jìn)行廢水處理的主動(dòng)性，為未來(lái)環(huán)保工作奠定基礎(chǔ)。同時(shí)，在廢水處理技術(shù)綜合應(yīng)用的過(guò)程中，要求將環(huán)保理念貫徹始終，從源頭上降低工業(yè)廢水中污染物含量，選擇節(jié)能減排的相關(guān)原材料以及工藝，及時(shí)更新處理設(shè)備及相關(guān)技術(shù)，發(fā)揮現(xiàn)代化廢水處理技術(shù)的作用。

4 事故廢水和初期雨水

事故廢水和初期雨水是化工廠(chǎng)不可避免的一類(lèi)廢水，這些廢水若收集、處理、管理不當(dāng)，將在相當(dāng)程度上對(duì)環(huán)境造成不可估量的影響，只有該環(huán)節(jié)的良好建立，才能使化工企業(yè)的排水體系更加合理，污水處理裝置的建設(shè)運(yùn)營(yíng)更為穩(wěn)定。

4.1 應(yīng)急事故收集系統(tǒng)收集廢水

一是易發(fā)生污染事故的罐區(qū)、工藝裝置區(qū)發(fā)生事故時(shí)產(chǎn)生的消防廢水；二是事故期間須收集進(jìn)入事故水池的降雨；三是事故時(shí)必須進(jìn)入該系統(tǒng)的生產(chǎn)廢水(如因設(shè)備、儀表故障，操作控制失誤，設(shè)備、管道破損，開(kāi)、停車(chē)或檢修時(shí)偶發(fā)性廢液傾倒等生產(chǎn)事故排出的使污水處理設(shè)施不能正常進(jìn)行或可能產(chǎn)生破壞性結(jié)果的生產(chǎn)廢水[2-3]。

4.2 初期雨水收集系統(tǒng)收集廢水

用于收集全廠(chǎng)區(qū)可能受物料污染的污染區(qū)地面的初期污染雨水。

對(duì)應(yīng)的收集區(qū)域：應(yīng)急事故收集管網(wǎng)應(yīng)能覆蓋全廠(chǎng)易產(chǎn)生污染的罐區(qū)和工藝裝置區(qū)范圍。初期雨水收集管網(wǎng)應(yīng)能覆蓋全廠(chǎng)可能受物料污染的區(qū)域。

5 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前化工廠(chǎng)廢水排放對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重威脅，因此需要將各類(lèi)廢水處理技術(shù)靈活應(yīng)用，針對(duì)不同情況選擇不同的處理方式，并在此基礎(chǔ)上盡最大可能降低廢水處理的成本。同時(shí)，當(dāng)?shù)卣畱?yīng)通過(guò)相關(guān)政策促進(jìn)企業(yè)進(jìn)行廢水處理的積極性，確保處理工作能夠順利開(kāi)展，解決化工企業(yè)廢水排放的問(wèn)題。