某化工廠污水處理問題的改進(jìn)措施

任亞男

（山西清朗環(huán)?？萍甲稍冇邢薰?，山西 太原 030021）

0 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)體制的不斷完善和社會(huì)發(fā)展的不斷推進(jìn)，人民的生活品質(zhì)不斷提高。隨著人類社會(huì)的發(fā)展，環(huán)境問題日益嚴(yán)峻，特別是水資源的污染已經(jīng)威脅到人類的健康。因此，污水治理成為一個(gè)重要的社會(huì)任務(wù)。但是目前我國(guó)的污水處理技術(shù)水平較低，人工、半自動(dòng)的控制水平給污水處理的效率進(jìn)步造成了很大阻礙。采用自控系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)污水工廠的自動(dòng)化運(yùn)行，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水質(zhì)，提高污水處理的效率，節(jié)約能源，降低投資，符合世界上污水處理廠發(fā)展的潮流。

1 污水處理工藝流程

化工廠污水處理要根據(jù)入水的組成采用不同的處理方法，采用合適的處理方法，既能節(jié)約投資，又便于對(duì)化工廠污水處理的操作和管理。因此，必須明確水質(zhì)成分及不同的污染物的處理及凈化的程度。

1.1 污水進(jìn)水水質(zhì)的分析

經(jīng)分析，生物化學(xué)方法處理后，污水中BOD5與CODcr質(zhì)量濃度之比為0.5。由于污水中BOD5和TN質(zhì)量濃度之比約為3.5，故采用生物脫氮法是可行的。由于BOD5與TP 質(zhì)量濃度之比約為43.3，因此可以采用生物除磷技術(shù)[1]。

綜合以上結(jié)果，該污水適合于二次生物化學(xué)處理，但其對(duì)NH4-N、TP、TN 的去除速率較高。因此，需要選用具有脫氮除磷作用的二級(jí)處理工藝。

1.2 污染物去除機(jī)理

在去除氮、磷工藝中，每種污染物都需要不一樣的方法去除[2]。

1）SS 的去除：污水中的SS 主要通過過濾去除。

2）BOD5的去除：微生物的吸附和代謝去除。

3）COD的去除：COD與BOD5去除原理是一樣的。

4）N 的去除：氨、氮去除率要求高，因此設(shè)計(jì)使用脫氮過程。

5）P 的去除：用生物、化學(xué)除磷法。

1.3 污水處理工藝

污水去除氮、磷有生物和物理化學(xué)兩種處理法。

1.3.1 生物處理法

生物脫氮原理：通過氨化反應(yīng)將有機(jī)氮在氨化菌作用下轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮。通過硝化反應(yīng)將NH4+在有氧環(huán)境下轉(zhuǎn)化成NO2-再氧化到NO3-。缺氧環(huán)境下亞硝酸鹽氮和硝態(tài)氮還原成氣態(tài)氮。

根據(jù)分析可知，要設(shè)計(jì)缺氧池-好氧池，即A/O系統(tǒng)。

生物除磷原理：利用聚磷菌在無氧環(huán)境中，通過產(chǎn)生能分解有機(jī)物，并將其轉(zhuǎn)化為PHB。在好氧狀態(tài)下，聚磷菌利用PHB 來進(jìn)行細(xì)胞的合成與吸收，并與淤泥一起排放到污水中。

所以可在A/O 系統(tǒng)前加一個(gè)厭氧池，得到A2/O系統(tǒng)。

1.3.2 物理化學(xué)處理法

第一種為連續(xù)流活性污泥法，第二種為間歇式活性污泥法。連續(xù)流活性污泥法有A2/O 法和氧化溝法，間歇式活性污泥法有SBR 法等[3]。

1）A2/O 法：即厭氧-缺氧-好氧活性污泥法。其流程簡(jiǎn)圖見圖1。

圖1 A2/O 法運(yùn)作流程圖

2）氧化溝法：在Carrousel 氧化溝前加一個(gè)厭氧池，在溝體內(nèi)加一個(gè)缺氧區(qū)，得到改良型氧化溝。流程圖見圖2。

圖2 改良型氧化溝運(yùn)作流程圖

3）SBR 法：在同一反應(yīng)器內(nèi)，將活性污泥污水分為五個(gè)階段：進(jìn)水、曝氣、沉淀、排水和備用。

目前除氮、磷的方法主要有改良A/O 法、A2/O法、改良A2/O 法、改良氧化溝法、SBR 法等。各種工藝各有優(yōu)缺點(diǎn)，對(duì)氧化溝的改造和對(duì)A2/O 的改進(jìn)已在污水治理中得到了廣泛的應(yīng)用。

2 化工廠污水帶來的危害及其特點(diǎn)

2.1 化工廠污水的主要結(jié)構(gòu)

化學(xué)生產(chǎn)工藝復(fù)雜、危險(xiǎn)，在生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的污水。由于化學(xué)原料的組成比較復(fù)雜，污水的組成成分比較復(fù)雜，含有大量的有毒有害物質(zhì)和污染物質(zhì)。化工產(chǎn)品的副產(chǎn)物，主要是以溶劑或環(huán)型有機(jī)化合物為主，在生產(chǎn)中由于原料不完全或大量的溶劑未被回收，一些副產(chǎn)物未被分離，便會(huì)隨污水一起排放，導(dǎo)致污水中的化學(xué)成分非常復(fù)雜，而且較難溶解和降解，給污水的處理帶來了困難[4]。

2.2 化工廠污水帶來的危害

化工廠在生產(chǎn)各種化工產(chǎn)品的過程中會(huì)使用到大量的水資源，最終形成的污水中含有大量類型多樣、成分復(fù)雜的有害物質(zhì)。每個(gè)化工廠針對(duì)自身生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污水，都有各自的處理方式及相關(guān)工藝，但通過實(shí)驗(yàn)和大量調(diào)查得知，很多化工廠的污水經(jīng)過處理后，仍然含有較多的總氮和總磷成分，如果直接排放到河流和土壤中，就會(huì)導(dǎo)致河內(nèi)生物死亡，植物枯萎現(xiàn)象，人們的日常飲水也不到有效保障，甚至?xí)霈F(xiàn)中毒等危及人們生命安全的事故。所以必須要對(duì)化工廠的污水進(jìn)行有效處理，使其達(dá)到國(guó)家相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)，從根源保護(hù)水環(huán)境。

3 某化工廠污水處理中存在的問題分析

3.1 資源浪費(fèi)問題

隨著工業(yè)的發(fā)展，化工廠生產(chǎn)原材料的種類越來越多，在污水處理的過程中，必然也會(huì)遇到各種難以解決的問題，導(dǎo)致污水處理的效率有所下降。同時(shí)，為了提高效率，就有可能發(fā)生污水處理不到位，造成資源浪費(fèi)的問題。由于污水大都呈現(xiàn)弱酸、堿性，中性的較少，化工廠的生產(chǎn)需要各種不同的水質(zhì)，在化學(xué)污水酸堿度各不相同的基礎(chǔ)上，化工廠為了效率無法花費(fèi)太多的時(shí)間對(duì)污水進(jìn)行中和處理，只能選擇排放，所以化工產(chǎn)品的使用率并不高，造成資源浪費(fèi)問題。

3.2 污水處理技術(shù)缺陷

現(xiàn)有的分散式污水處理技術(shù)多是仿照大型化工廠污水處理的做法，其投資和運(yùn)行成本高，工藝流程復(fù)雜，維護(hù)管理難度大，附屬設(shè)備多，占地面積大，剩余污泥產(chǎn)量大，難以形成規(guī)模效益。雖然污水治理技術(shù)在不斷完善，但是各大化工企業(yè)的污水治理技術(shù)卻并沒有能夠跟上時(shí)代的發(fā)展速度，環(huán)保部門在對(duì)污水進(jìn)行檢測(cè)和處理的時(shí)候，使用的依然是那些老式的檢測(cè)技術(shù)和污染檢測(cè)手段，那么這些污水的環(huán)保檢測(cè)和處理工作就會(huì)變得更加不精確。

3.3 處理污水成本提升

最初階段，大部分化工廠的污水處理費(fèi)用僅為1元/t。但是對(duì)著工業(yè)發(fā)展，化工廠處理的原液種類也越來越多，要對(duì)這些原料污水進(jìn)行處理加工，成本也會(huì)隨之越來越高。所以，發(fā)展至今污水處理費(fèi)用較之以往已經(jīng)上漲了十倍不止。對(duì)一些經(jīng)營(yíng)較好的化工廠來說，可能這些污水處理費(fèi)用并不會(huì)對(duì)企業(yè)發(fā)展造成影響，但是對(duì)于一些成本經(jīng)營(yíng)總體狀況不太好的企業(yè)來說，高漲的污水處理成本讓企業(yè)的經(jīng)營(yíng)成本進(jìn)一步增加，壓縮了企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理利潤(rùn)，有些企業(yè)為了降低污水處理成本，可能會(huì)采取排放未達(dá)標(biāo)的生產(chǎn)污水的措施，這更不利于污水處理環(huán)保的有效發(fā)展[5]。

4 針對(duì)污水處理問題的改進(jìn)策略

4.1 資源浪費(fèi)對(duì)應(yīng)措施

在化工企業(yè)污水治理中，污水資源的浪費(fèi)是非常嚴(yán)重的，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，制訂一系列合理的處理方法，以降低污水的浪費(fèi)，增加經(jīng)濟(jì)效益。第一，有關(guān)部門要加強(qiáng)對(duì)化工廠污水的監(jiān)測(cè)，要對(duì)化工廠污水中的化學(xué)成分進(jìn)行全面的檢測(cè)，這樣才能準(zhǔn)確掌握化工廠污水中的化學(xué)成分。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際，采用化學(xué)降解法，將化工廠污水調(diào)至中性，并將中性化工廠污水排放至化工企業(yè)，可極大地降低污水對(duì)生態(tài)和人民的健康影響。第二，現(xiàn)代化工廠生產(chǎn)的化學(xué)制品品種越來越多，并且在實(shí)際生產(chǎn)過程中，可以將各種化學(xué)污水混在一起進(jìn)行處理。多家化工廠可聯(lián)合起來建立一個(gè)污水處理廠，對(duì)化工廠污水進(jìn)行統(tǒng)一的處理，這樣就可以使污水有空間排放，降低污水的浪費(fèi)，從而推動(dòng)化工行業(yè)的綠色、健康發(fā)展。

4.2 污水處理技術(shù)對(duì)應(yīng)措施

分散式污水處理工藝要求，選用具有較高抗震性的工藝，采用間歇式操作。由于成都地區(qū)的污水水量日夜波動(dòng)較大，白天、中午、傍晚各有一次，晚上幾乎為零，水質(zhì)和水量波動(dòng)較大。污水處理工藝要求管理簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定，維護(hù)方便，在沒有專門技術(shù)人員的情況下，應(yīng)盡可能做到無人值班，選擇穩(wěn)定、高效的脫氮和磷脫除工藝。由于污水中氮、磷含量較高，如果不及時(shí)處理，將會(huì)導(dǎo)致水體的富營(yíng)養(yǎng)化。選擇具有低投資、低能耗、生態(tài)化特點(diǎn)的污水治理技術(shù)，通過對(duì)與污水處理有關(guān)的技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行內(nèi)部改造，既可以有效降低本地化工企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的污水處理設(shè)備技術(shù)更新效果，也可以為當(dāng)?shù)鼗て髽I(yè)開展環(huán)境資源保護(hù)事業(yè)起到一定的促進(jìn)作用。

4.3 污水處理成本應(yīng)對(duì)措施

要想建設(shè)污水處理廠并控制污水處理的成本使用，僅僅依靠化工企業(yè)是無法解決的，最根本需要國(guó)家政府的政策支持才能進(jìn)一步推動(dòng)污水處理技術(shù)發(fā)展。同時(shí)，國(guó)家也應(yīng)該加大監(jiān)管力度，對(duì)于化工廠的一些高消耗物品價(jià)值虛高問題進(jìn)一步解決，保證污水處理設(shè)備的高質(zhì)量工作。另外，政策的出臺(tái)應(yīng)具有針對(duì)性，針對(duì)現(xiàn)階段的一些發(fā)展中化工廠應(yīng)有相對(duì)應(yīng)的政策支持，比如實(shí)行免稅這一舉措，可以進(jìn)一步減少化工廠污水處理的成本，讓企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益有所提升。

5 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展難以避免地會(huì)造成環(huán)境污染問題。要想進(jìn)一步減少環(huán)境污染，首先需要加大對(duì)技術(shù)方面的投入，進(jìn)一步將裝置工藝進(jìn)行升級(jí)，盡可能地將使用到的原材料以及中間產(chǎn)物進(jìn)行綜合性的反復(fù)利用，以此來減少有害物質(zhì)的排放。其次，國(guó)家政府還需進(jìn)一步制訂更為嚴(yán)格的法律法規(guī)，進(jìn)一步對(duì)化工廠的排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)定，加大對(duì)各大化工廠的監(jiān)督力度。只有多管齊下，對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)管，才能進(jìn)一步改善工業(yè)發(fā)展對(duì)環(huán)境的污染。在此基礎(chǔ)上，本文對(duì)現(xiàn)階段化工廠的污水處理問題進(jìn)行分析，并進(jìn)一步提出了一些技術(shù)性的針對(duì)建議，以促進(jìn)工廠污水處理技術(shù)的深度發(fā)展。