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摘要:化工厂在日常生产过程中产生的废水主要包括含盐水、工业废水、生活污水和设备清洗废水等,其中工业废水对环境的影响最大,处理过程相对复杂。因此,在日常生产过程中,化工企业需要积极重视环保项目的开发,除了寻求有效的技术手段来优化废水处理工艺外,还需要配合有效的管理措施来加强工业废水的综合处理。这样,逐步实现了工艺废水“零排放”的目标,减少了日常生产行为对生态环境的影响。
关键词:化工行业;环保工程;污水处理技术;运用;探究
引言
化工生产过程往往复杂,所用的各类化工原料不仅品种繁多,而且还具有很强的毒性,会产生大量的工业废水。这些废水不仅含有大量有毒化学物质,一旦处理不当,很容易对周边生态环境造成极大破坏。基于此,本文重点探讨了目前化工废水的处理方法,并为化工行业的绿色环保提供建议。
1 化工污水处理控制系统的功能设计
PLC化工污水处理系统应满足以下功能:(1)参数自检功能。污水处理自动控制系统应实时检测并记录能耗参数、工艺参数和污水参数,充分发挥化工污水处理设备的自检功能;(2)数据采集功能。数据采集包括脉冲量采集、模拟量采集和开关量采集。系统对不同的数据信息进行采集和整合,为化工废水处理提供数据支持。(3)自动控制功能。化工污水处理送风系统通过控制要求和流程,自动控制各个污水处理环节,节省人工投入,也有助于提高工作效率;(4)自我保护功能。充分发挥系统的自动检测功能,对各种设备和数据进行循环检测,在事故预警发出后,对污水处理系统进行综合分析,开启自我保护,防止安全事故的发生,这直接关系到化工污水处理厂的利益和人民的财产安全;(5)自动调节功能。系统自动调节功能主要是以自动检测、数据采集功能为基础,保证系统能够实现自动调节各项参数。各功能模块紧密联系,又相互独立,根据溶氧率、水位情况等,自动调节系统各项功能,调节控制水泵开关和污水处理鼓风机频率等,以实现污水处理的智能化控制[1]。
2 化工行业污水处理技术
2.1 微电解技术的应用
(1)调整废水pH酸碱度
在微电解过程中,常用的铁屑具有较强的吸附能力。微电解过程中产生的铁离子具有良好的内聚性,能与废水中的化合物快速形成聚合物。在下降过程中,聚合物捕获废水中存在的胶体、颗粒等,形成较大的絮凝沉淀物。废水中的铁离子还能起到吸附和交联的作用,如果将废水的pH值调整为碱性,铁离子会形成氢氧化铁,并表现出很强的团聚形式。废水中的悬浮物经电解后形成沉淀,在水中较易去除。铁离子可与硫化物离子反应,降低废水的毒性。氧化形成的氢氧化铁聚集形成沉淀并除去,这些无机物中的氰化物离子反应形成硫化物,有助于进一步的污水处理。当废水呈酸性时,阴极处将发生还原反应。由于废水中有许多微小的气泡,当气泡上升时,废水中的一些悬浮物被去除。搅拌减少了浓度极化,有利于电极反应。微电解可以将多种功能整合为一个功能,降低后续污水处理的难度。去除悬浮固体并使生成的铁离子起反应,可以有效提高污水的生化性。
(2)以置换反应降低废水色度
金属铁作为一种活性金属,电极电位低,在酸性条件下容易失去电子。在金属活性体中,可以用铁作为替代金属,特别是铜离子来去除沉积物。置换后的金属沉积在铁表面,提高了微电解的能力。这种反应可以通过将高价高毒离子或化合物还原为低价低毒物质,从而达到降低废水(如某些剧毒金属)毒性的目的,这些物质在酸性条件下可能毒性更大。在氧化作用下,还原为三价铁离子可被取代,降低毒性,易于去除。反应中与有机物的氧化还原反应也是可能的,通过将硝基苯和氨氮等有机物还原为易于分解的有机物来提高废水的生物可降解性,新生铁和氢离子都会被强烈活化,降低废水的色度[2]。
2.2 针对污水中好氧生物的处理技术
精细化工污水生物处理的原理是,在创造合适的条件后,微生物可以集中在特定的污水处理装置等结构中。在此基础上,充分利用微生物的作用,对污水中的污染物进行高速高效的分解转化,最终达到净化污水的目的。在污水的生物处理过程中,根据工作微生物需氧量的不同,相关技术又可进一步分为好氧处理和厌氧处理技术。其中,活性污泥法是一种具有代表性的好氧处理技术。所谓“活性污泥”是指以好氧菌为主体的微生物与水中悬浮物、胶体物质混合在一起,形成肉眼可见的絮状颗粒。在污水中加入大量活性污泥后,可以对污水进行强曝气,从而达到污水净化的目的。活性污泥的作用原理是:①能够对污水中几乎所有有机物进行吸附、黏附、分解作业;②可对游离状的金属离子进行有效吸附,避免遗漏;③能够防止污水中的原生动物对细菌进行吞食。为提高活性污泥的污水处理效果,可不断增强污泥的沉降性,在促进污水分离方面具有更强的作用。采用活性污泥法处理精细化工污水的基本流程如下:将污水导入初沉池,经过初步过滤处理后,污水中的粒径较大的固体颗粒会被析出,之后将污水导入曝气池;曝气池中含有大量活性污泥,进行吸附处理后,污水会被导入二次沉降池;完成第二次析出作业之后,一部分活性污泥也会随之析出,可回流入曝气池,已经使用的污泥会与污染物以整体形式析出。完成上述处理后的污水可基本达到排放要求。
2.3 氧化沟处理技术
氧化沟处理技术是指循环曝气池技术,是在传统活性污泥法的基础上改进的一种新的技术手段。采用间歇氧曝气、间歇取水的方法进行废水处理。整体为端到端循环连接的曝气沟,内部有完善的活性污泥处理系统。在废水处理过程中,水流通常在沟内停留10 ~ 40h,停留时间越长,废水的脱氮率越高。氧化沟处理技术是化工行业中最常用的污水处理技术之一,其操作简单,建设成本低,因此得到了人们的一致认可。不仅如此,氧化沟处理技术有着极为广泛的实用性,对于不同污染类型的化工废水均能够起到理想的净化作用。
2.4 生化处理
(1)腐殖质活性污泥技术技术综合了其他方法的优点,包括生物膜法、活性污泥法等,主要用于COD和氨氮的降解转化,简单来说就是连续的预反硝化+连续的好氧硝化+后反硝化,然后两个顺序间歇式反应沉淀池交替运行。因此,其特点包括两级A/O生物脱氮功能、序批反应、分离(SBR)一体化。由于在序批沉淀池和好氧池中添加了固定酶浮填料,此方法有利于各种优势物生物更好地繁殖与生长,让氨氮的硝化和反硝化以及有机物的降解等过程反应更加高效,在很大程度上提高了生化反应传质条件与分离效果,获得了良好的生物降解效率[3]。
(2)厌氧生物法
该方法也被称为上流式厌氧污泥床(UASB)技术,用于煤化工废水的处理。厌氧生物法是在上流式厌氧生物滤池的基础上逐步形成的,废水按照自下而上的顺序通过底部有污泥池的反应器。反应区的主要组成部分包括絮凝污泥层和生物颗粒污泥层。在这里,许多有机物被微生物转化为二氧化碳和甲烷。固体、液体、气体的有效分离。
结束语
随着节能环保理念的不断深入,未来化工行业将面临更加严格的环保执行标准。当前,加强废水处理是化工行业建立清洁绿色发展模式的必经之路。因此,化工行业必须团结起来,加强化工生产污水处理新技术的研发,提高污水排放质量,提高污水的回收利用效率,这样才能从根本上减少化工生产废水的产生,避免污染源流入生态环境,进而践行环保理念。切实推动化工行业走上绿色发展之路。
参考文献:
[1]张超,李本高.石油化工污水处理技术的现状与发展趋势[J].工业用水与废水,2019,3(04):6-11.
[2]李丹,俞磊等.关于石油化工污水处理技术的现状及其发展趋势[J].化工管理,2018,32(03):82.
[3]张文.油田污水处理技术现状及发展趋势[J].油气地质与采收率,2019,6(02):108-110.