化工废水是非常难处理的工业废水之一,它源于化工企业生产,如石油化工、制药化工、染料化工等,它们通常含有多种复杂的化学物质,包括有机溶剂、酸碱、盐类、重金属离子、悬浮固体和生物难降解物质等。
化工废水的处理难点主要有以下几个方面。①成分复杂。化工生产中使用多种原料和助剂,使得废水中含有各类有机物、无机物、重金属等。不同化工产品和工艺产生的废水成分差异大,既有结构复杂难降解的有机物,如多环芳烃、高分子聚合物等,也可能有高浓度的盐类、氨氮等无机物,增加了处理难度。
②浓度高。化工废水中有机物和无机物浓度往往很高,高浓度的有机物使化学需氧量(COD)和生化需氧量(BOD)值居高不下,消耗大量氧化剂和能源。同时,高浓度无机物可能对处理设备造成腐蚀和堵塞。
③毒性大。部分有机物和无机物对微生物有毒性,抑制其生长代谢,甚至导致死亡,使生物处理法难以有效进行。而且,这些有毒物质若未经处理排放,会对人体和环境造成严重危害。
④水量和水质波动大。化工生产的间歇性和季节性导致废水排放量不稳定,水质也随生产变化而波动。这给处理设施的设计和运行带来困难,需考虑抗冲击负荷和调节能力,也增加了处理成本。
一个常见的化工废水处理系统是怎样的?
一、预处理单元预处理单元是化工废水处理系统的重要组成部分,其主要目的是通过一系列物理和化学处理方法,去除废水中的大颗粒杂质、调节水质水量、降低废水的毒性和负荷,为后续的生化处理和深度处理单元创造良好的运行条件。
格栅:通过金属条或网格状的装置,拦截废水中较大的悬浮物、漂浮物和固体杂质,防止进入后续处理设备造成堵塞和损坏。
调节池:不同时段排放的废水在调节池中混合、停留,均衡废水的水量和水质,减小废水流量和成分的波动,为后续处理提供相对稳定的进水条件。
气浮:向废水中通入空气产生大量微小气泡,使废水中的乳化油、细小悬浮物和部分溶解性有机物附着在气泡上,随气泡一起上浮到水面,然后被刮除分离。
混凝沉淀:向废水中投加混凝剂,使胶体和细微悬浮物凝聚成较大颗粒,然后在沉淀池中依靠重力作用沉淀下来,降低废水的浊度和部分有机物含量。
二、生化处理单元生化处理单元在化工废水处理系统中起着至关重要的作用。它主要利用微生物的代谢作用,将废水中的有机污染物转化为无害物质,从而实现废水的净化。生化处理单元具有处理效率高、成本低、环境友好等优点,是化工废水处理中不可或缺的环节。
活性污泥法:废水与悬浮生长的活性污泥在曝气池中充分混合,好氧微生物吸附、吸收废水中的有机物,并将其氧化分解为二氧化碳、水和无机物等,同时微生物自身得以繁殖生长,降解废水中的有机物。
生物接触氧化法:废水流经填料,填料上的生物膜与废水充分接触,生物膜中的微生物将废水中的有机物降解,使废水得到净化。
UASB 反应器:废水从底部进入反应器,向上流经污泥床,厌氧微生物在无氧条件下将废水中的复杂有机物分解为甲烷、二氧化碳和水等简单物质,降低有机物含量,提高废水的可生化性。
三、深度处理单元深度处理单元是化工废水处理系统中的关键环节之一,其目的是在预处理和生化处理的基础上,进一步去除废水中残留的难降解有机物、重金属离子、营养物质等污染物,使废水达到更高的排放标准或实现回用。
芬顿氧化:利用亚铁离子和过氧化氢反应产生强氧化性的羟基自由基,攻击废水中的有机物分子,使其分解为无害物质或易于生物降解的小分子物质,去除废水中难降解的有机物,提高废水的可生化性和处理效果。
臭氧氧化:臭氧具有强氧化性,能够直接与废水中的有机物发生反应,将其氧化为二氧化碳、水和其他无害物质,氧化分解废水中的有机物和部分无机物,去除色度和异味。
反渗透:在压力作用下,废水通过半透膜,只有水分子和少量的小分子物质能够通过,而大部分的有机物、离子等被截留,进一步去除废水中的溶解性有机物、离子和微生物等,实现废水的深度净化和回用。