化工企业生产废水处理与中水回用方案分析

化工企业生产废水处理与中水回用方案分析

郭召贝

新疆晋源能源有限公司，新疆昌吉州阜康市，831500

摘要：目前，我国的化工行业有了很大进展，化工企业生产废水处理工作也越来越受到重视。化工企业在生产过程中不可避免会产生很多工业废水、污水，为此需要采用不同的处理工艺净化污水、提高水质。过滤法、重力法、离心机法以及渗透膜分离法等物理处理技术操作简单，适合去除化工污水中的悬浮物质；混凝沉淀、中和法、化学转换法等化学处理技术能够去除污水中的重金属、剧毒等成分；好氧生物处理法、厌氧生物处理法以及组合处理法能够将化工污水中的有机物进行降解，具有资源回收性。本文就化工企业生产废水处理与中水回用方案进行研究，以供参考。

关键词：化工生产；废水处理；中水回用

引言

在化工生产领域当中，工业废水包含大量物质，比如氨盐、硫化物、氮硫化合物、酚类化合物等。同时，工业废水自身COD值偏高，毒性较强，导致工业废水对周边环境的影响较大，极易造成严重污染。因此，为了贯彻落实“两山”理念，推进工业领域向环保、节能、低碳的方向迈进，工作人员需要合理利用先进技术对工业废水进行处理，从而有效推进化工行业实现可持续发展。

1废水水质特征分析

对于化工企业而言，废水种类主要包含含盐废水和有机废水两种。其中，化学水、排污水都属于含盐废水。在含盐废水中，氨氮浓度较低，脱水烘干后的固体和溶解性固体含量较高。有机废水则主要指雨水、地面冲洗、化工装置产水等，氨氮的浓度较高。工作人员在对废水进行处理时，需要明确废水水质特征和种类，根据实际情况选择合适工艺与技术。

2废水处理与中水回用工艺设计

2.1主要技术流程

在化工企业废水处理项目中，生产车间和清洁生产中的废水将共同排放到调节池中处理，然后再进入到物化处理单元中加碱处理，之后和生活污水一起进入生化配水池中，混合后的污水将共同进入生化处理单元进行处理，最后进入到污泥处理单元。经上述处理确认水质达标之后，便可将处理好的污水排放出去。

2.2化学转换法

通过添加化学试剂或者外接电源等方式，与污水发生氧化还原反应或者电化学反应，将污水中的有毒成分转化为无毒成分。其中电化学氧化法是利用电流的作用将污水中的有机物氧化，寻找高效且具有经济效益的电极材料是业内研究的关键。微电解技术基于化学原理，通过介质、污水中的金属离子相互结合，形成化合物吸附污水中的杂质成分。在微电解氧化还原过程中，铁和碳是重要的元素，二元素化学反应后可形成电池，工业污水则作为电解液，通过铁碳电极反应、铁离子的凝合以及氧化还原作用降解化工污水，因此也称为铁碳微电解技术。铁屑是微电解中最常见的原料，碳化铁是其中微小的颗粒，腐蚀性低，将铸铁屑放入酸性废水中，纯铁为阳极、其他杂质碳化物为阴极，形成原反应池并发生电极反应。

2.3 SBR工艺

SBR工艺，即序批式活性污泥法。主要原理是对生物降解技术和脱氮除磷工艺进行集成，从而对工业废水进行有效处理。在废水处理工艺中，SBR工艺的应用范围十分广泛，需要工作人员进行间歇性操作，通过进水、反应、沉淀、排水、闲置等多个步骤完成废水处理。得益于当前科学技术的进步，SBR工艺能够实现自动化控制，极大程度上降低了操作难度和人工成本，并自行为缺氧-厌氧-好氧的交替运行提供合理的环境。除此之外，SBR工艺可以在不用泥回流系统的情况下处理废水。对比其他工艺，SBR工艺在生化反应、处理效果、污泥膨胀抑制、冲击负荷抗性等多个方面具备优势，是当前应用范围极广的废水处理工艺之一。

2.4中水回用工艺设计

为确保排放废水能够达到中水回用的要求，在污水处理的基础上，进一步引入二级深度处理作为中水回用设计，其主要是在污水处理末端增加人工湿地和消毒工艺的方式加以进行。结合当地的气象水文及地质资料后，确定人工湿地植物以美人蕉、再力花和风车草三种植物为主，种植密度控制在10株/m2，每半年进行一次收割。同时，人工湿地底面铺设防漏隔水层和一定深度的基质层，以完成设计。另一方面，针对中水回用系统中的消毒工艺进行设计。直接使用市售加药系统，投放次氯酸钠等药品进行消毒，消毒完成后进行中水回用。结合实际情况，中水回用的主要方向则为废气处理、设备清洗和厂区绿化三个方向。

2.5物化处理单元的应用

通过水泵将废水调节池处理之后的化工废水泵送到物化处理单元，通过铁碳微电解以及混凝沉淀法对废水进行物化处理。其中，铁碳微电解法的主要原理是将铁离子共沉淀、卷扫、架桥、絮凝吸附以及铁本身的电化学性和还原性等作用加以综合应用，以此来实现化工废水的进一步净化处理。由于出水中含有铁离子和亚铁离子，且pH较低，因此在具体处理中，将氢氧化钠加入中和池，从而将其中的污水pH调节到10.0～11.0之间，并与其中的铁离子和亚铁离子反应生成氢氧化铁和氢氧化亚铁沉淀，从而达到良好的絮凝沉淀强化处理效果。中和池中处理之后的污水会进入到絮凝池中，絮凝池为防腐型钢结构。

2.6组合处理法

厌氧-好氧联合工艺首先应用厌氧技术降低化工污水中有机物的浓度，缓解水质波动对好氧生物反应器的冲击。厌氧工艺处理过程中产生的甲烷可以再利用，确保废物资源化。厌氧-好氧联合工艺充分发挥了不同微生物的系统作用，能够去除大多数的酚类等难降解有机物，对挥发酚等成分的去除率高达97%。零价铁耦合厌氧处理工艺充分应用了Fe0（零价铁）的强还原性，将Fe0置入厌氧反应器中，能够显著改善其性能。Fe0在酸性条件下腐蚀生氢有助于氢营养型产甲烷菌的富集，Fe0能够中和pH值、降低ORP，为氢营养型菌群创造良好的环境，与此同时Fe0氧化还原反应后生成的Fe2+以及Fe3+是厌氧型菌群的重要营养成分。电化学-生物法偶合工艺融合了电化学法以及微生物法的优势，在高效去除化工污水难降解物质的同时，强化了生物酶的活动，加速了微生物的代谢。在Fe0-厌氧菌群体系中增加外加电场，能够加速离子的转移，提升生物化学反应效率，且可有效避免Fe0的锈蚀板结问题。

2.7催化湿式氧化法

催化湿式氧化法主要以高温、高压作为环境条件，工作人员需要利用催化剂对污水进行氧化处理，将污水当中的氨、有机物分解成无害物质，比如氧气、二氧化碳等，确保处理效果能够满足处理需求。目前催化湿式氧化法的应用领域以难降解的有机废水和毒性强的工业废水为主。对比其他工艺，催化湿式氧化法在氧化速度、处理效率、适用范围等多个方面具备较大优势。工作人员实际应用催化湿式氧化法的过程中，需要投入大量催化剂，成本较高。同时，应用环境的要求较为严格，因此当前我国催化湿式氧化法的应用较少。

结语

化工企业中的废水处理是现代环境工程的一项重点研究内容，同时也是环境工程治理效果的重要保障措施。基于此，相关单位和工作人员应将化工企业废水实际情况及其处理需求作为依据，建立起科学、完善的化工废水处理项目，将一些先进的技术、设施等投入其中，以此来进行化工废水的深度处理。通过这样的方式，才可以及时消除化工废水中的有毒有害污染物，使其达到规定的排放标准，从而为化工企业废水排放质量的提升以及现代环境工程的发展奠定坚实的技术基础。

参考文献

[1]吉祥.废水处理技术在化工企业中的应用[J].化纤与纺织技术，2022（9）：64-66.

[2]彭蜀娟.化工企业废水处理现状及处理工艺分析[J].山西化工，2022（3）：302-303.

[3]李丰欣.环境工程化工企业废水处理技术研究[J].化工管理，2021（27）：34-35.