某化工厂污水处理问题的改进措施

任亚男

（山西清朗环保科技咨询有限公司，山西 太原 030021）

0 引言

随着我国经济体制的不断完善和社会发展的不断推进，人民的生活品质不断提高。随着人类社会的发展，环境问题日益严峻，特别是水资源的污染已经威胁到人类的健康。因此，污水治理成为一个重要的社会任务。但是目前我国的污水处理技术水平较低，人工、半自动的控制水平给污水处理的效率进步造成了很大阻碍。采用自控系统，可实现污水工厂的自动化运行，实时监测水质，提高污水处理的效率，节约能源，降低投资，符合世界上污水处理厂发展的潮流。

1 污水处理工艺流程

化工厂污水处理要根据入水的组成采用不同的处理方法，采用合适的处理方法，既能节约投资，又便于对化工厂污水处理的操作和管理。因此，必须明确水质成分及不同的污染物的处理及净化的程度。

1.1 污水进水水质的分析

经分析，生物化学方法处理后，污水中BOD5与CODcr质量浓度之比为0.5。由于污水中BOD5和TN质量浓度之比约为3.5，故采用生物脱氮法是可行的。由于BOD5与TP 质量浓度之比约为43.3，因此可以采用生物除磷技术[1]。

综合以上结果，该污水适合于二次生物化学处理，但其对NH4-N、TP、TN 的去除速率较高。因此，需要选用具有脱氮除磷作用的二级处理工艺。

1.2 污染物去除机理

在去除氮、磷工艺中，每种污染物都需要不一样的方法去除[2]。

1）SS 的去除：污水中的SS 主要通过过滤去除。

2）BOD5的去除：微生物的吸附和代谢去除。

3）COD的去除：COD与BOD5去除原理是一样的。

4）N 的去除：氨、氮去除率要求高，因此设计使用脱氮过程。

5）P 的去除：用生物、化学除磷法。

1.3 污水处理工艺

污水去除氮、磷有生物和物理化学两种处理法。

1.3.1 生物处理法

生物脱氮原理：通过氨化反应将有机氮在氨化菌作用下转化为氨态氮。通过硝化反应将NH4+在有氧环境下转化成NO2-再氧化到NO3-。缺氧环境下亚硝酸盐氮和硝态氮还原成气态氮。

根据分析可知，要设计缺氧池-好氧池，即A/O系统。

生物除磷原理：利用聚磷菌在无氧环境中，通过产生能分解有机物，并将其转化为PHB。在好氧状态下，聚磷菌利用PHB 来进行细胞的合成与吸收，并与淤泥一起排放到污水中。

所以可在A/O 系统前加一个厌氧池，得到A2/O系统。

1.3.2 物理化学处理法

第一种为连续流活性污泥法，第二种为间歇式活性污泥法。连续流活性污泥法有A2/O 法和氧化沟法，间歇式活性污泥法有SBR 法等[3]。

1）A2/O 法：即厌氧-缺氧-好氧活性污泥法。其流程简图见图1。

图1 A2/O 法运作流程图

2）氧化沟法：在Carrousel 氧化沟前加一个厌氧池，在沟体内加一个缺氧区，得到改良型氧化沟。流程图见图2。

图2 改良型氧化沟运作流程图

3）SBR 法：在同一反应器内，将活性污泥污水分为五个阶段：进水、曝气、沉淀、排水和备用。

目前除氮、磷的方法主要有改良A/O 法、A2/O法、改良A2/O 法、改良氧化沟法、SBR 法等。各种工艺各有优缺点，对氧化沟的改造和对A2/O 的改进已在污水治理中得到了广泛的应用。

2 化工厂污水带来的危害及其特点

2.1 化工厂污水的主要结构

化学生产工艺复杂、危险，在生产过程中会产生大量的污水。由于化学原料的组成比较复杂，污水的组成成分比较复杂，含有大量的有毒有害物质和污染物质。化工产品的副产物，主要是以溶剂或环型有机化合物为主，在生产中由于原料不完全或大量的溶剂未被回收，一些副产物未被分离，便会随污水一起排放，导致污水中的化学成分非常复杂，而且较难溶解和降解，给污水的处理带来了困难[4]。

2.2 化工厂污水带来的危害

化工厂在生产各种化工产品的过程中会使用到大量的水资源，最终形成的污水中含有大量类型多样、成分复杂的有害物质。每个化工厂针对自身生产过程中产生的污水，都有各自的处理方式及相关工艺，但通过实验和大量调查得知，很多化工厂的污水经过处理后，仍然含有较多的总氮和总磷成分，如果直接排放到河流和土壤中，就会导致河内生物死亡，植物枯萎现象，人们的日常饮水也不到有效保障，甚至会出现中毒等危及人们生命安全的事故。所以必须要对化工厂的污水进行有效处理，使其达到国家相关排放标准，从根源保护水环境。

3 某化工厂污水处理中存在的问题分析

3.1 资源浪费问题

随着工业的发展，化工厂生产原材料的种类越来越多，在污水处理的过程中，必然也会遇到各种难以解决的问题，导致污水处理的效率有所下降。同时，为了提高效率，就有可能发生污水处理不到位，造成资源浪费的问题。由于污水大都呈现弱酸、碱性，中性的较少，化工厂的生产需要各种不同的水质，在化学污水酸碱度各不相同的基础上，化工厂为了效率无法花费太多的时间对污水进行中和处理，只能选择排放，所以化工产品的使用率并不高，造成资源浪费问题。

3.2 污水处理技术缺陷

现有的分散式污水处理技术多是仿照大型化工厂污水处理的做法，其投资和运行成本高，工艺流程复杂，维护管理难度大，附属设备多，占地面积大，剩余污泥产量大，难以形成规模效益。虽然污水治理技术在不断完善，但是各大化工企业的污水治理技术却并没有能够跟上时代的发展速度，环保部门在对污水进行检测和处理的时候，使用的依然是那些老式的检测技术和污染检测手段，那么这些污水的环保检测和处理工作就会变得更加不精确。

3.3 处理污水成本提升

最初阶段，大部分化工厂的污水处理费用仅为1元/t。但是对着工业发展，化工厂处理的原液种类也越来越多，要对这些原料污水进行处理加工，成本也会随之越来越高。所以，发展至今污水处理费用较之以往已经上涨了十倍不止。对一些经营较好的化工厂来说，可能这些污水处理费用并不会对企业发展造成影响，但是对于一些成本经营总体状况不太好的企业来说，高涨的污水处理成本让企业的经营成本进一步增加，压缩了企业的经营管理利润，有些企业为了降低污水处理成本，可能会采取排放未达标的生产污水的措施，这更不利于污水处理环保的有效发展[5]。

4 针对污水处理问题的改进策略

4.1 资源浪费对应措施

在化工企业污水治理中，污水资源的浪费是非常严重的，应根据实际情况，制订一系列合理的处理方法，以降低污水的浪费，增加经济效益。第一，有关部门要加强对化工厂污水的监测，要对化工厂污水中的化学成分进行全面的检测，这样才能准确掌握化工厂污水中的化学成分。根据生产实际，采用化学降解法，将化工厂污水调至中性，并将中性化工厂污水排放至化工企业，可极大地降低污水对生态和人民的健康影响。第二，现代化工厂生产的化学制品品种越来越多，并且在实际生产过程中，可以将各种化学污水混在一起进行处理。多家化工厂可联合起来建立一个污水处理厂，对化工厂污水进行统一的处理，这样就可以使污水有空间排放，降低污水的浪费，从而推动化工行业的绿色、健康发展。

4.2 污水处理技术对应措施

分散式污水处理工艺要求，选用具有较高抗震性的工艺，采用间歇式操作。由于成都地区的污水水量日夜波动较大，白天、中午、傍晚各有一次，晚上几乎为零，水质和水量波动较大。污水处理工艺要求管理简单，运行稳定，维护方便，在没有专门技术人员的情况下，应尽可能做到无人值班，选择稳定、高效的脱氮和磷脱除工艺。由于污水中氮、磷含量较高，如果不及时处理，将会导致水体的富营养化。选择具有低投资、低能耗、生态化特点的污水治理技术，通过对与污水处理有关的技术和设备进行内部改造，既可以有效降低本地化工企业的生产成本，提高企业的污水处理设备技术更新效果，也可以为当地化工企业开展环境资源保护事业起到一定的促进作用。

4.3 污水处理成本应对措施

要想建设污水处理厂并控制污水处理的成本使用，仅仅依靠化工企业是无法解决的，最根本需要国家政府的政策支持才能进一步推动污水处理技术发展。同时，国家也应该加大监管力度，对于化工厂的一些高消耗物品价值虚高问题进一步解决，保证污水处理设备的高质量工作。另外，政策的出台应具有针对性，针对现阶段的一些发展中化工厂应有相对应的政策支持，比如实行免税这一举措，可以进一步减少化工厂污水处理的成本，让企业的经济效益有所提升。

5 结语

经济的高速发展难以避免地会造成环境污染问题。要想进一步减少环境污染，首先需要加大对技术方面的投入，进一步将装置工艺进行升级，尽可能地将使用到的原材料以及中间产物进行综合性的反复利用，以此来减少有害物质的排放。其次，国家政府还需进一步制订更为严格的法律法规，进一步对化工厂的排放标准进行规定，加大对各大化工厂的监督力度。只有多管齐下，对其进行严格监管，才能进一步改善工业发展对环境的污染。在此基础上，本文对现阶段化工厂的污水处理问题进行分析，并进一步提出了一些技术性的针对建议，以促进工厂污水处理技术的深度发展。