化學工業園區廢水處理技術分析

熊平 吳菊珍 邱陽

摘要：本文闡述了化工園區廢水的來源及特點。以四川某化工園區為例，分析比較了目前國內外主要化工廢水處理技術，提出了“企業分散處理+化工園區廢水集中處理”的治理模式，并采用“AAO+MBR+臭氧氧化”耦合處理工藝集中處理化工園區廢水，使該化工園區出水水質排放標準，能夠穩定排放。

關鍵詞：化工園區廢水;治理模式;“AAO+MBR+臭氧氧化”耦合處理工藝

日常生產、生活對化工產品的需求令化學工業迅猛發展。在我國生態環境保護不斷深化、全社會環保意識不斷提高的大背景下，化工園區作為化工企業推動綠色發展的主要措施，也因園區企業排放的高污染高危害污染物而受到環境保護的重點關注。一般來說化工園區排放的廢水水質復雜，表現出高色度、氨氮含量高、鹽度高、機物污染物含量高以及可生化性差等特點，一旦處置不當極易給當地的水資源、水環境和水生態造成沉重壓力。此外，大量化工企業污水的排放，極易導致化工園區周邊河流水質污染，對當地的生態環境以及可持續發展造成較大的影響。因此，如何控制化工園區對周邊水環境和水生態造成的不利影響，減輕污染負荷排放以及有效處理化工園區廢水已逐漸成為當前化工園區建設和健康發展的焦點和必須解決的問題。

本文以瀘州化工園區為例，針對園區所排放出的廢水的特點，形成了化工園區的污水處理技術以及相的應解決方案，為形成長江經濟帶化工園區廢水高效處理技術方案做出有益探索。

一、化工園區廢水的特點及危害

化工園區廢水的主要來源有以下幾個方面：原材料、生產過程中排放的廢水、生產過程中產生的副產物、冷卻水以及由于原材料和產品在生產過程、運輸和儲存中存在物料流失或者由于雨水侵蝕而形成的廢水等方面.

（一）化工園區廢水的特點

1.有毒性和刺激性。大部分化工廢水中含有大量如酚（ArOH）、氰（CN）、汞（Hg）、砷（As）、鎘（Cd）或鉛（Pb）等具有較強毒性的物質，易對生態環境造成較大的影響。

2.部分廢水中的污染物特別是有機污染物的濃度偏高。如石化企業排放的廢水中含有大量有機物。因此該廢水一旦進入水中，其會與水中的溶解氧發生反應，造成水中溶解氧的濃度下降，對水中各種類型生物的生存造成影響。此外大部分精細化工在生產過程中也會產生大量的有機污染物，這類污染物降解難度大，對環境也容易產生較大的危害。

3.組分復雜?；@區廢水通常采用的集中式處理。而由于園區化工企業多種多樣，因此其廢水也匯集了石油化工、醫藥農藥、紡織印染、化學合成、日用化學品制造以及焦化等多種類型的廢水，成分十分復雜。

4.pH波動大。由于生產的產品以及工藝流程不同，部分園區排放的廢水會呈現出較強的酸性或堿性，這類廢水易對園區周圍的生物、建筑物及農作物造成較大的影響。

5.恢復難度較大。受到污染的水域要恢復到水域的原始狀態是相當困難的。尤其是水域中進入大量重金屬、難降解有機物等降解難度大、危害性的污染物，及時停止排放仍短時間內仍難以消除。

（二）化工園區廢水的危害

大部分化工園區的廢水均有毒有害，這些廢水若不經過處理直接外排會對周圍環境造成較大的危害，此外廢水含還有較強的毒性，不慎進入水中會造成水中的生物死亡甚至絕跡?；@區產生的廢水還可能以滲透的方式進入地下水，如果周邊居民將受到污染的地表水或地下水作為常規的生活用水，長時間飲用會造成污染物在人體內積累，破壞人體健康。若廢水滲入土壤，還會造成土壤污染，影響植物和土壤中微生物的生長。有些工業廢水還帶有難聞的惡臭，污染空氣。

二、構建化工園區廢水處理方案

園區廢水的處理與處置，不僅需要相適應的污水處理設施，也需要有良好的管理措施，良好的管理措施有助于提升廢水處理效果，保證廢水達標排放。

（一）建立園區信息平臺，提升精細化管理水平

為確?；て髽I廢水排放達到納管標準，化工園區廢水處理的管理中，首先融入現代科學與信息技術，建設化工園區環境管理的信息平臺。我們以四川某化工園區信息化管理系統為例，該園區設置有完善的化工園區實時監測系統，24小時監測園區內廢水指標的動態情況，通過該系統一方面可以根據監測數據迅速判斷園區廢水處理的效果，另一方面一旦廢水指標出現波動，系統可以隨時預警，提醒工作人員對廢水處理設施進行調整，確保廢水穩定達標排放。此外，該化工園區還充分利用大數據整合和分析的優勢，對廢水處理的流程和數據進行監控，并以監測數據為參考，對園區內廢水的各項指標進行分析，評價廢水處理獲得最好的處理措施，有效地提升了園區管理水平。

（二）化工園區廢水處理關鍵技術

園區在廢水處理常采用的模式有企業分散處理和園區廢水集中處理兩種治污模式。企業分散處理主要是指園區內不同類型的企業較多，其排放的廢水污染物成分不同，鑒于此園區常要求各企業自行進行處理，再有園區管道統一進行排放，該法的優點是能夠有效地處理不同種類的污染物，缺點是污染處理設施多，企業處理成本高，管理難度大。園區廢水集中處理主要是針對以同類型企業為主的園區，該類園區廢水水質基本一致，集中處理可以降低企業成本，便于園區管理，但該類方法應用范圍較窄，達標排放難度大。鑒于此單純的企業分散處理和園區的集中處理均難以適應目前我國化工園區的現狀，因此四川某化工園區根據相關情況逐步形成了“一企一管，共同治理”的園區廢水處理模式，一方面充分調研該化工園區企業污染物排放現狀，形成具有園區特點的污水排放標準，并規定園區各企業根據自身生產情況產生的不同廢水設置相應的處理設施進行預處理，處理完成后才可以通過管道匯集到園區的集中式污水處理廠進行進一步處理。該種模式通過企業的預處理可以有效去除廢水中的特征污染物，有利于后續園區的深度處理。

三、化工園區廢水集中處理技術方案

由于化工園區廢水處理難度較大的特征，若采用常規的處理技術遠遠達不到達標排放的要求，因此化工廢水的集中處理需要多種工藝結合才能達到處理效果。目前常見的化工園區廢水集中處理工藝流程一般可分為前期預處理單元、生化處理單元以及深度處理單元三個部分。

（一）前期預處理單元

前期預處理的主要作用是截流大顆粒固體懸浮物、調節水量、去除部分較大有機物、調節Ph值，此外該單元還能有效降低后續工藝的處理負荷，強化處理效果。目前預處理單元主要利用的是物化法進行處理，其主要設施有格柵、沉砂池、廢水調節池等。作為化工廢水，水量、水質不穩定，并有大量懸浮物進入污水管網，因此在廢水處理流程中設立廢水調節池和沉砂池，既能有效去除廢水中的顆粒物質，還能在廢水沖擊負荷預警時，利用加藥沉淀的方法來進一步提升顆粒物的去除效果。

（二）生化處理單元

生化處理單元是廢水處理的核心，常用的生物處理方法主要有活性污泥法、氧化溝法、吸附—生物降解法（AB）、缺氧-好氧生物法（A/O）、厭氧-缺氧-好氧法（A2/O）、序批式活性污泥法法（SBR）等。而由于化工園區廢水的水質差異較大，同時含有種類復雜的有毒有害物質，常規單一的物化處理和生化處理效果均不能達到良好的處理效果，使處理后的廢水達到排放要求，因此迫切需要開發出一種經濟、有效的處理方法是實現化工園區廢水處理后能夠達標排放的關鍵。四川某化工園區采用改良型脫氮處理AAO工藝聯合MBR技術處理廢水取得了良好的效果，其中水解酸化法常作為化工廢水生物預處理技術，尤其是作為難生物降解廢水的預處理工序，可大大提高廢水的可生化性。采用改良型脫氮處理AAO工藝作為生化處理主工藝，有機物處理效果好且穩定，同時具有良好的脫氮效果，其硝化、反硝化段單獨設置，利于控制各段的溶解氧濃度和污泥、混合液回流量，保證脫氮效果。

（三）深度處理單元

由于化工園區廢水來源不同，水質差異較大，同時含有種類復雜的有毒有害物質，常規單一的物化處理和生化處理效果較差，因此在污水處理流程中通常會根據情況設置深度處理單元更進一步降解廢水中污染物來保證園區廢水達標排放，目前常見的深度處理方法主要有活性炭吸附法、膜分離法、高級氧化法、光化學催化氧化法、電化學氧化法等方法。針對廢水水質特點，四川某化工園區廢水處理廠擬采用臭氧氧化技術作為深度處理技術，該法具有良好的脫色和有機污染物降解能力，且該法的反應速度快，無二次污染，是目前應用較為廣泛的深度處理方法。鑒于此為實現出水水質穩定達到排放標準，該化工園區廢水生化處理后選擇采用臭氧氧化處理即“AAO+MBR+臭氧氧化”耦合處理工藝，該法處理效果好，無二次污染，污泥產生量小，能保證該化工園區廢水達標排放。

四、結語

通過對四川某化工園區的處理工藝和技術方案的分析，我們發現采用“企業分散處理+化工園區廢水集中處理”的治理模式，既能通過各企業的預處理有效去除廢水中的特征污染物，有利于后續園區的深度處理，還能有效降低企業成本以及管理難度，保證廢水穩定達標排放。而處理方法使用“AAO+MBR+臭氧氧化”耦合處理工藝集中處理化工園區廢水的處理效果好，無二次污染，污泥產生量小，出水水質可以達到排放標準的要求。這說明“企業分散處理+化工園區廢水集中處理”的治理模式以及“AAO+MBR+臭氧氧化”耦合工藝處理效果良好，能為長江沿岸化工園區的廢水處理工藝的研發提供有益參考。

參考文獻：

[1]聶莉莎.化工園區工業廢水處理方法[J].化學工程與裝備，2020（10）：2.

[2]王林，李詠梅，楊殿海，等.工業園區廢水處理技術研究與應用進展[J].四川環境，2016，35（2）：7.

[3]李東升，紀振.物化預處理-水解酸化-A/O工藝處理化工廢水研究[J].工業水處理，2017，37（8）：98-100.

[4]朱輝，劉愛寶，劉娜，等.化工園區污水深度處理技術分析[J].化工管理，2020（1）：2.

基金項目：成都工業學院校級科研項目（項目編號2020DF009）。