化工污水处理工艺 化工废水处理工艺流程

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化工废水处理工艺、流程、方法和方案

化学废水的基本特征是:

(1)水质成分复杂，副产物多，反应原料往往是溶剂或具有环状结构的化合物，增加了废水处理的难度；

(2)废水中污染物含量高，是由于原料反应不完全，生产中使用的原料或大量溶剂介质进入废水系统造成的；

(3)有毒有害物质多，精细化工废水中的许多有机污染物对微生物有毒有害，如卤素化合物、硝基化合物、具有杀菌作用的分散剂或表面活性剂等。

(4)生物降解物质多，B/C比低，生物降解性差；(5)废水色度高。

2.1物理处理技术的进步

(1)磁分离法是在化工废水中加入磁种和混凝剂，利用磁种的剩磁，使颗粒相互吸引，同时在混凝剂的作用下聚结长大，加速悬浮固体的分离，然后用磁选机去除有机污染物。国外高梯度磁选技术已在实验室得到应用。

(2)声波技术是通过控制超声波和饱和气体的频率来降解和分离有机物。

(3)非平衡等离子体技术，利用高压脉冲放电和辉光放电产生的等离子体氧化降解水中的有机污染物。

2.2化学处理技术的进步

(1)紫外光催化氧化处理技术，利用二氧化钛等半导体催化剂在300~400 nm紫外光照射下产生光电子空空穴并形成羟基自由基等强氧化剂的能力，将废水中的有机物氧化为CO2和H2O。有大量关于各种有机废水处理的实验室研究报告，并将该技术与其他技术结合用于印染废水的脱色，并有成功的工业应用。化工、医药等难降解工业废水的处理是该技术的一个活跃研究领域。研究重点是光源、反应器设计、高效催化剂和催化剂回收。有待处理废水的单位也可在污水宝工程服务平台咨询有类似污水处理经验的企业。

(2)湿式氧化(WO)和超临界水氧化(SCWO)。湿式氧化是有机化合物在高温高压下在水溶液中发生氧化反应的处理技术。利用催化剂和空气体中的氧气和纯氧作为氧化剂，可以在较低的温度和压力下氧化有机物。湿式氧化作为一种高浓度难降解有机废水的处理技术，在国外已经得到应用，国内也有湿式氧化处理染料和有机磷废水的实验室研究，但尚未达到实际工业应用的阶段。然而，随着催化湿式氧化水处理技术的发展和难降解有机废水处理需求的日益严峻，该技术的应用研究已受到人们的重视，被认为是难降解化工废水处理中应优先考虑的技术领域。目前，湿式氧化技术的研究重点应该是在温和的反应条件下(温度低于106℃，压力低于0.6兆帕)，对高浓度(5 000毫克/升以上)难降解有机废水进行预处理。研究了适用于湿式氧化的非贵金属催化剂、最佳反应条件的选择以及反应器材料的腐蚀。

超临界氧化废水处理技术是在湿式氧化的基础上发展起来的有毒有机固体废物和工业废水的高级氧化技术。SCWO高于水的临界点(22.1 MPa，374℃)，可在极短的时间内将各种有机物完全氧化成二氧化碳和水，无二次污染，因此被称为生态水处理技术。当废水中有机物浓度在2%以上时，利用有机物氧化反应产生的热量维持系统的反应温度，不需要外部供热。美国国家六大关键技术之一的《能源与环境》指出，超临界水氧化是未来难降解有机废水的处理技术。目前，美国等国家已进入中试或工业试验阶段，我国近年来已开始实验室研究。超临界水氧化在国外已经成功应用于各种有机废水的处理，但是对反应器材料的要求也很高。目前还没有找到一种理想的长期耐腐蚀、耐高温、耐高压的反应器材料。

(3)微电解技术，又称为内电解、铁还原、铁碳法、零价铁法等技术，是一种被广泛研究和应用的废水处理技术。可生物降解的废水，如染料、印染、农药、制药等工业废水，可以通过微电解进行处理，实现大分子有机污染物的断链、显色和脱色，提高废水的可生物降解性，便于后续的生化反应。目前，微电解处理技术的研究和应用主要针对某一类工业废水，尚未形成系统的理论和技术。

微电解反应器中主要有两种填料:一种是纯铁刨花；另一种是铸铁屑和惰性碳颗粒(如石墨、活性炭、焦炭等)的混合填料。).这两种填料具有微电解反应所需的基本元素:铁和碳..低电位的Fe和高电位的C在废水中产生电位差，具有一定电导率的废水作为电解质，形成无数个一次电池，产生电极反应及由此引起的一系列作用，改变废水中污染物的性质，从而达到废水处理的目的。

(4)辐照法和脉冲电晕技术，利用高能电子发生器或脉冲发生器产生的电能电子束与水分子碰撞形成激发态，从而发生氧化降解。这种技术具有去除率高、设备占用小、操作简单等优点，但对各种发电设备技术要求高、价格昂贵，有些还需要特殊的保护措施，如果真的投入运行还需要大量的研究。

2.3生物处理技术的发展

(1)随着好氧活性污泥法的发展，通过筛选、驯化、诱导、诱变和基因育种等手段，培养能够分解难降解有机物的工程菌，是改善目前活性污泥法的重要途径之一。在厌氧过程中，除了改进菌种外，对生物处理的主要工艺如A/O、A2/O也进行了改进，对于去除难降解有机物非常经济有效。生物膜法是一种接触式生物氧化工艺，具有较强的抗毒性底物，但处理后的水质不如活性污泥，二者结合可显著提高生化降解功能。

(2)高效微生物优势菌株的选育在我国现有的二级处理设施中，生物处理占70%~80%，生活污水生物处理占100%。目前，废水生物处理新技术、新工艺的研究十分活跃，难降解污染物高效降解菌的选育和应用是当前生物处理的一个重要方向。国外已经工业化生产用于处理各种难降解工业废水的微生物菌剂。例如，在以色列被200吨石油污染的海滩上，80%的石油污染物可以在三个月内被选定的石油降解细菌降解。我国在有机磷农药废水优势菌株的选育方面也做了大量的工作，如成都生物研究所的有机磷降解优势菌株的选育。水处理中的固定化微生物技术具有微生物负荷高、处理效率高的优点。同时可以查看更多中国污水处理工程网的技术文档。

(3)固定化细胞技术(简称IMC)，又称固定化微生物技术，是指通过化学或物理手段，将筛选分离出的适合降解特定废水的高效菌株或基因工程技术克隆的特定菌株进行固定化，以保持其活性并重复利用。

经济有效地去除高浓度难降解有机物和氨氮一直是化工废水处理的难题。由于自然界中存在的普通微生物降解能力差，很难使用传统的生物处理方法。然而，与其他物理和化学方法相比，处理成本往往非常昂贵。排入水体的废水中的氨氮作为饮用水的来源，会影响水质和渔业生产。在严重的情况下，会发生水体富营养化。硝化反硝化工艺是一种传统的生物处理方法，能够经济有效地去除废水中的低浓度氨氮，并已成功应用于城市污水和生活污水的处理。然而，一些化学废水中氨氮的浓度很高。当浓度超过200 mg/L时，会抑制普通微生物，生物硝化反硝化过程失败。然而，当使用物理和化学方法时，也存在技术和经济问题。

由固定化酶技术发展而来的固定化细胞技术具有许多优点:生物处理结构中微生物浓度高，反应速度快；固定化对某些特定污染物有较强降解能力的酶或微生物，使降解有毒难降解物质成为可能；固定化技术为不同生理特性的硝化和反硝化细菌的生长繁殖提供了良好的微环境，使硝化和反硝化能够同时进行，从而提高生物脱氮的速度和效率；固定化微生物，尤其是混合菌，相当于一个多酶反应器，对复杂的有机废水有很强的适应性，因此近年来成为废水生物处理领域的研究热点。然而，筛选出的降解废水中不同类型难降解有机污染物的优良高效细菌和利用基因工程技术构建的基因工程菌为固定化细胞技术处理废水提供了巨大的潜力，这将带来废水生物处理技术的重大技术创新。