化工企業(yè)廢水綜合治理措施應(yīng)用分析

鐘芳(安徽萬(wàn)維環(huán)?？萍甲稍冇邢薰?，安徽 合肥 230000)

0 引言

現(xiàn)代化工生產(chǎn)企業(yè)運(yùn)用工業(yè)設(shè)計(jì)思想，構(gòu)建了基于化工產(chǎn)品生產(chǎn)制造的新型產(chǎn)業(yè)鏈條，劃分出了專業(yè)度更高的產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)、物料采購(gòu)運(yùn)輸環(huán)節(jié)、產(chǎn)品生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)、訂單多元處理環(huán)節(jié)、市場(chǎng)渠道銷售環(huán)節(jié)、產(chǎn)品售后服務(wù)環(huán)節(jié)。同時(shí)，利用產(chǎn)業(yè)鏈思維，強(qiáng)化了廢水處理技術(shù)的綜合應(yīng)用，例如在草甘膦廢水、合成氨廢水、煤化工廢水等方面，既運(yùn)用了較有針對(duì)性的吸附法與萃取法，也將化學(xué)沉淀法、生物流化床處理法等進(jìn)行了配套應(yīng)用。

1 化工生產(chǎn)企業(yè)廢水概述

1.1 類型

化工廢水通常被劃分為刺激性、有毒性等類型。例如，在石油化工行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程生成的廢水中，含有濃度較高的有機(jī)物，包括了環(huán)氧化物、醚、酮、醛、醇、有機(jī)酸，此類物質(zhì)若直接排入河流，會(huì)通過(guò)化學(xué)反應(yīng)(如分解與氧化)方式，消耗溶解氧，會(huì)破壞水生物生存環(huán)境。而且，廢水pH值不穩(wěn)定，強(qiáng)堿性與強(qiáng)酸性會(huì)交替變化，進(jìn)而導(dǎo)致對(duì)營(yíng)養(yǎng)化物質(zhì)的腐蝕、對(duì)各類生物體的破壞。再如，廢水中含有的鉛、汞、砷等毒害性較大的物質(zhì)既會(huì)對(duì)微生物產(chǎn)生毒性污染，也會(huì)使土地、河流、植物、莊稼等受到毒害[1]。

1.2 特征

化工廢水的特征集中體現(xiàn)污染濃度高、污染物質(zhì)多、成分相對(duì)復(fù)雜、處理難度大等方面。例如在化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中，由于化學(xué)反應(yīng)不充分，會(huì)出現(xiàn)不同的副產(chǎn)物，而且大多數(shù)溶劑與輔料參與化學(xué)反應(yīng)后殘留較多。再如化工廢水成分復(fù)雜，既存在一定的顏色，也包括了不同的污染物，其中含有毒性、刺激性、殺菌功能。一旦排入河流、土地之中，便會(huì)給原有的環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)、微生物循環(huán)系統(tǒng)造成較大影響。

1.3 產(chǎn)生

現(xiàn)階段，在化工產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈條下，普遍認(rèn)為化工廢水的產(chǎn)生來(lái)自于各個(gè)生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)，包括化工生產(chǎn)場(chǎng)景中的沖洗水、冷卻水、工藝廢水、洗滌水等。所以，化工廢水的產(chǎn)生具有多個(gè)源頭、多種渠道。而且，不同的化工廢水，會(huì)產(chǎn)生不同程度的污染。

1.4 危害

由于化工廢水類型、特征、產(chǎn)生情況不同，化工廢水的危害也十分復(fù)雜。過(guò)去我們只是將其定位在生態(tài)破壞與環(huán)境污染方面，沒(méi)有細(xì)化其污染和危害程度。近些年，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，借助數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析，以及在化工廢水方面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)積累，人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了工業(yè)廢水中的不同成分、不同排放方式，在進(jìn)入地下水環(huán)境、流入地表徑流、侵入土壤表層及深層后，對(duì)水質(zhì)、微生物、植物、動(dòng)物、農(nóng)作物、人體的關(guān)聯(lián)性危害[2]。

2 化工生產(chǎn)企業(yè)廢水治理措施應(yīng)用分析

2.1 科學(xué)技術(shù)治理措施的應(yīng)用分析

目前，化工廢水治理技術(shù)呈現(xiàn)多元化特點(diǎn)。例如化工廢水中具有低相對(duì)分子量有機(jī)物且不易吸附的醛、酸、酮類物污染物，活性碳的吸附效果較差。此時(shí)，可以利用數(shù)據(jù)分析方法，通過(guò)解析吸附力數(shù)據(jù)、相對(duì)濃度數(shù)據(jù)、吸附化合物分子大小數(shù)據(jù)、有機(jī)物吸附量的抑制數(shù)據(jù)等，明確它們之間的關(guān)系，進(jìn)而通過(guò)調(diào)整吸附劑的表面積、化學(xué)性質(zhì)、孔結(jié)構(gòu)等，逐漸提高活性碳的吸附能力。再如，化工廢水中含有苯類、苯酚類污染物質(zhì)時(shí)，可以根據(jù)生化處理技術(shù)，利用厭氧、缺氧、好氧等特點(diǎn)，配套應(yīng)用生物接觸氧化方法、序批式活性污泥法，提高處理效果。同時(shí)，在增加諸如BAF-曝氣生物濾池、CBR-載體流化床生物膜法、UASB-上流式厭氧污泥床、PACT-生物炭法、PAM-生物流化床處理等方法后，也能夠使生化處理技術(shù)進(jìn)一步細(xì)化，形成分級(jí)處理與多元處理方案，提高生化技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用效果等[3]。

例如在京唐某煤化工園區(qū)的污水綜合治理過(guò)程中，某些企業(yè)想將化工廢水的排放與公司循環(huán)水系統(tǒng)相聯(lián)。概述利用要素市場(chǎng)的資源配置與優(yōu)化功能，通過(guò)與信息技術(shù)公司、污水處理技術(shù)公司的合作，制定了較為細(xì)致的有針對(duì)性的技術(shù)治理方案，應(yīng)用了OAOO-活性污泥工藝，既處理了焦化廢水與化工廢水，也擴(kuò)大了源頭治理的效用。具體治理中，根據(jù)廢水的產(chǎn)生源頭，將其中的蒸氨廢水、化工廢水、生活污水全部送入調(diào)節(jié)池，然后，利用預(yù)曝氣池、缺氧池、好氧池的分工，先借助二沉池完成污回流，再將污泥排入污泥池與混凝沉淀池，利用污泥脫水與深度處理工藝，實(shí)現(xiàn)了配煤與循環(huán)水補(bǔ)充水方面的混合處理。其廢水生化處理工藝如圖1所示。

圖1 煤化工廢水生化處理工藝

2.2 管理技術(shù)治理措施的應(yīng)用分析

與科學(xué)技術(shù)治理措施相比，管理技術(shù)的治理則偏重于“預(yù)防為主，防治結(jié)合”。而且，在新時(shí)期利用一些新技術(shù)手段，使管理技術(shù)治理措施在源頭監(jiān)測(cè)控制、末端治理控制方面起到了較好的治理效果。

以源頭監(jiān)測(cè)控制為例，一方面，增加了水化驗(yàn)環(huán)節(jié)，利用現(xiàn)階段環(huán)境治理部門已經(jīng)配置的光學(xué)儀器、色譜儀器、電化學(xué)儀器、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)等，形成了對(duì)化工廢水的源頭樣本采集、實(shí)驗(yàn)室水化驗(yàn)、提供治理意見(jiàn)的治理思路。另一方面，利用環(huán)境治理工程中研發(fā)設(shè)計(jì)的一些先進(jìn)設(shè)備，在化工企業(yè)的排水管道中，分節(jié)點(diǎn)加裝了數(shù)據(jù)采集設(shè)備，將化工廢水治理納入到了環(huán)境治理體系之中，提高了對(duì)化工廢水的源頭監(jiān)測(cè)控制能力與水平，也真正形成了系統(tǒng)性治理的新型方案。尤其在一些園區(qū)密集的化工廢水治理方面，增加了許多綠色技術(shù)、清潔技術(shù)，而且，通過(guò)產(chǎn)業(yè)化的方式，在化工園區(qū)之內(nèi)孵化了一些專業(yè)的水處理類環(huán)保企業(yè)，這類公司利用專業(yè)性較強(qiáng)的治理技術(shù)，較好地推動(dòng)了園區(qū)內(nèi)的化工廢水的研究工作，提升了廢水治理效果。

以末端治理為例，該環(huán)節(jié)的化工廢水治理中劃分為單一化治理和綜合化治理。以單一化治理為例，可以結(jié)合相關(guān)的科學(xué)技術(shù)治理措施，如選擇混合型的萃取劑，降低某類單一性質(zhì)的污染物濃度。同時(shí)，借助單一化治理措施，能夠進(jìn)一步深化對(duì)化工廢水的再處理。例如，化妝品類的化工廢水在一次處理后，其中仍然會(huì)存在油脂、表面活性物質(zhì)。此時(shí)，可以利用該方法，對(duì)其進(jìn)行二次處理，提高治理效果。但是在對(duì)染料、合成氨之類的化工企業(yè)廢水治理中，牽涉到色度、毒性、污染物沉淀等多種因素，因此，在末端處理時(shí)，應(yīng)該考慮采用綜合化治理措施，例如將活性碳吸附、氣浮法、混凝法、鐵床法等進(jìn)行綜合應(yīng)用。

2.3 綜合治理措施的應(yīng)用分析

化工廢水的綜合治理屬于一種設(shè)計(jì)方案類型的治理措施。在具體應(yīng)用中，可以根據(jù)實(shí)際的化工廢水類型與產(chǎn)生過(guò)程，制定專業(yè)度較高、效果較好的綜合治理方案。例如某企業(yè)在合成氨生產(chǎn)過(guò)程中，廢水的來(lái)源與其產(chǎn)品生產(chǎn)制造諸環(huán)節(jié)密切關(guān)聯(lián)。在制造碳胺產(chǎn)品、甲醇產(chǎn)品、液氨產(chǎn)品時(shí)，無(wú)煙煤與蒸汽進(jìn)入到造氣、脫硫、壓縮、變換、脫碳、精練、合成、碳化等各環(huán)節(jié)，均可能產(chǎn)生廢水排放問(wèn)題。具體的合成氨工藝流程及廢水排放節(jié)點(diǎn)如圖2所示。

圖2 合成氨工藝流程及廢水排放節(jié)點(diǎn)

為實(shí)現(xiàn)綜合治理目標(biāo)，該企業(yè)遵循“清污分流，分質(zhì)處理”的基本原則，企業(yè)先對(duì)全廠污水進(jìn)行了調(diào)研，確定了廢水來(lái)源，明確了清潔廢水水質(zhì)(清循環(huán)水系統(tǒng)排水、除鹽水站排水)的流量與污染指標(biāo)(pH值、COD、氨氮、硫化物、懸浮物等)。進(jìn)而在分析綜合污水來(lái)源及水質(zhì)特征的條件下，結(jié)合各車間的污水流量、污染指標(biāo)，制定了綜合治理方案，選擇了CASS-循環(huán)式活性污泥法工藝，借助生物選擇器—缺氧區(qū)—好氧區(qū)—回流污泥和剩余污泥區(qū)—潷水器的設(shè)置，完成了對(duì)合成氨諸環(huán)節(jié)的綜合治理目標(biāo)。其中，生物選擇器與潷水器屬于前端小容積區(qū)與末端沉淀區(qū)。中間3區(qū)域容積之比通常為1∶5∶30。另外，在整個(gè)CASS工藝流程進(jìn)入運(yùn)行階段后，應(yīng)該配套做好運(yùn)維管理，保障前端通暢，使進(jìn)水不受阻，做好后端排出處理，預(yù)防沉淀堵塞[4]。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)以上分析可以看出，針對(duì)化工廢水，應(yīng)該在思路決定出路的基本原則下，積極運(yùn)用系統(tǒng)性治理與配套性治理相結(jié)合的思路，按照工業(yè)設(shè)計(jì)思想與產(chǎn)業(yè)鏈思維，嘗試創(chuàng)建一些化工廢水方面的系統(tǒng)性治理方案，進(jìn)而將其逐漸引領(lǐng)到能夠產(chǎn)生綜合效益的產(chǎn)業(yè)化治理方向上來(lái)。