化工厂废水资源化利用技术研究

薛雷   王云跃

河北冀衡青先化工有限公司  河北省沧州市  061200

摘要：对于化工废水的资源化综合处理工艺而言，其根本目的是减轻水污染、提升水资源利用率，同时对废水中的工业物质进行循环回收利用，提高企业效益。化工企业要加强对多元化水资源利用渠道的有效拓展，将废水处理回用水充分利用起来，减少工业用水资源的浪费。通过合理有效的处理方法能够保证废水得到妥善处理，并能够实现综合利用，促进水资源可持续利用。基于此，本文主要分析了化工厂废水资源化利用技术。

关键词：化工厂废水；资源化利用；活性污泥法

引言

污水处理技术能够利用科学手段，对污水进行无害化处理，使其对自然环境的不良影响降到最低，以保证水域环境的干净清洁，同时还能够促进水资源的循环利用。为了减少工业废水对自然环境的破坏，改善人民群众的生活环境，全面开展污水处理工作已经势在必行，只有这样，才可以在减少污染物排放的同时节省资源和降低成本。而在生态环境保护工程中，如何选择适宜的技术手段并进行科学地利用，是有关人员需要重点思考的问题。

1化工废水污染物概述

近年来，国家越来越重视节能减排工作，2021年12月28日，国务院印发了《“十四五”节能减排综合工作方案》，该方案中指出，应重视部分重点行业，如钢铁行业，有色金属行业，建材行业以及石化化工行业的清洁生产，工业废水的净化处理及资源化利用工作。化工废水根据其来源和内容物分为有机废水和含盐废水。其中，有机废水的来源包括冲刷污水、装置废水、气化废水、生活污水等，主要内容物为有机物、硫化物、氮化物、重金属颗粒、酸、碱物质等，其含盐量较低、COD较高。对有机废水进行处理主要根据其水质特点使用相应的预处理、生化处理后形成生产中水，达到《循环冷却水用再生水水质》的标准后进行生产中的循环利用，能够有效减少水资源的浪费和环境污染情况。化工企业要加强对废水处理出水水质管理和反渗透工艺等方面的研究，进一步降低废水处理的能源消耗和成本，以此增加废水处理质量和效率，提高节能环保、高效率、低成本的化工废水资源化综合处理质量[1]。

2化工厂废水资源化利用技术

2.1生物处理技术

（1）活性污泥法

活性污泥法是通过将化工废水与经过驯化和培养的微生物（活性污泥）接触，利用微生物的代谢能力和生长活动，将化工废水中的有机物质降解为无机物质的过程。第一，循环式活性污泥技术虽然拥有高效同步硝化、完善的除磷系统、强大的冲击负载等优势，但该项技术仍然处在发展初期阶段，其效能表现得并不全面，因此深入分析和改进运作原则是当前需要解决的最棘手的问题。CAST法作为新兴技术代表，发展前景相对广阔，特别是在未来可行性方面，处于领先状态。第二，SBR也称为序批式活性污泥法，该方法就是将污水中的污染物质与水中的微生物进行氧化和分解。在此过程中，最重要的装置就是反应池，而反应池既能完全代替曝气池和沉淀池的功能，又能不经污泥回流装置就把污染物质处理掉。不仅如此，该方法使用设备少、面积小、资金投入小，且污水处理效果也很好。

（2）生物滤池法

生物滤池法利用生物滤料作为附着物，通过生物膜和活性微生物的作用，将废水中的有机物、氨氮和其他污染物转化为无害物质。生物滤池通常由滤料层和滤池结构组成，滤料层是微生物生长的载体，其表面提供了附着和生物反应的区域，微生物在滤料层表面附着形成生物膜，废水通过滤料层，有机物和污染物通过生物膜与微生物发生降解反应。

（3）厌氧处理技术

在厌氧处理技术中，需要用到装有填料的厌氧生物滤池装置，而装置中的填料就是微生物的主要载体，当污水由自下而上的顺序经过载体所构成的固定床层时，其中携带的有机物就会在厌氧微生物作用下被分解，如此便会产生沼气。与此同时，厌氧处理技术反应容器小，能耗低，且操作方式简单，但受传统处理技术的影响，该技术在行业中始终得不到全面发展。这就需要相关部门进一步开发该技术[2]。

2.2物理和化学处理技术

（1）吸附法

吸附技术通过添加吸附剂（如活性炭、离子交换树脂等），将废水中的有机物和重金属离子吸附到吸附剂表面，从而达到净化废水的效果。吸附剂选择应根据目标物质的特性以及吸附材料的催化活性和再生能力等因素进行。

吸附法是将废水中的某些物质通过物理或化学作用使其从水中分离出来并进行进一步处理的方法。吸附法具有较强的选择性，对多种污染物都有一定的吸附效果，因此具有较强的净化能力和较高的处理效率。目前在废水处理中应用较为广泛的一种方法是活性炭吸附法。该方法可以有效去除废水中有机物、重金属等多种物质。

（2）膜分离技术

膜分离技术是利用特殊的膜材料将废水中的溶质、悬浮物或离子截留在膜上，从而实现对废水的分离和净化的一种废水处理方法。膜分离技术是指在压力或温度等条件下，通过膜组件将水和其他物质进行分离的一种技术。膜分离过程属于物理过程，根据孔径大小的不同，可分成超滤膜、微滤膜、纳滤膜等，具有无化学变化、选择性良好、适应性强、能耗低等特点。该方法具有效率高、处理效果好等优点，因此在废水处理过程中应用较为广泛。因此，在使用膜分离处理技术时，一定要对膜污染引起高度重视，比如用滤液清洁膜组件来减少滤液中颗粒物的含量，使膜污染程度大大降低，不过，膜分离技术成本太高，很难在生活污水处理中得到全面推广

[3]。

2.3资源回收技术

化工废水中含有大量的有机物质和能量，通过适当的技术处理，可以将废水中的能源回收出来，以供其他用途。具体方法如下：第一，沼气回收。通过厌氧消化技术，将废水中的有机物质在无氧环境下分解产生沼气。沼气主要由甲烷（CH4）和二氧化碳（CO2）组成，可以作为可再生能源来发电、供热或作为燃料使用。同时，沼渣也是一种有机肥料，可用于农业或园艺。第二，热能回收。化工废水往往具有较高的温度，可以通过换热器等设备，将废水中的热能回收出来，用于供暖、热水或发电等用途。第三，生物质燃烧。通过将废水中的固体废弃物进行处理和转化，生成生物质能源。例如，废水中的有机废弃物可以用于生产生物柴油、生物乙醇等可燃性液体燃料，用于替代传统石油燃料。第四，有机废料转化。某些化工废水中的有机废料可以通过化学、生物或热解等方法转化成生物燃料、生物柴油或其他有价值的物质，实现回收利用。第五，光能回收。将废水中的可利用水资源提取出来，用于太阳能光伏系统的冷却，提高光伏电池板的效率，并同时供应冷却后的废水用于其他用途。能源化利用不仅减少了对传统能源的依赖，还能提高能源利用效率和减少温室气体排放。然而，进行能源化利用需要进行充分的废水处理和净化，以确保废水对环境和人类健康的影响降到最低[4]。

结束语

一直以来，化工行业都是高消耗、高污染的重点行业，产出的大量化工废水既会导致严重的环境污染问题，也造成了大量的资源浪费。随着我国低碳环保政策的不断深入推进，化工企业不断加强对化工废水的治理研究，发明了一系列的化工废水处理工艺，取得了良好的污染治理效果。对化工废水中的可利用物质进行综合处理和回收再利用，形成具有工业价值的资源产出和可循环利用的工业循环水，实现废水零排放和资源的循环利用。

参考文献

[1]李慧,钟磊,边康玲.城市污水处理厂污泥资源化利用研究[J].造纸装备及材料,2022,51(3):159-161.

[2]罗雨莉,潘艺蓉,马嘉欣,等.污水再生与增值利用的碳排放研究进展[J].环境工程,2022,40(6):83-91,187.

[3]林琳.煤化工废水处理零排放存在的问题及对策[J].化学工程与装备,2022(05):256-257.

[4]马学成,孟凡凯.煤化工废水资源化回收及深度处理技术[J].化工管理,2022(14):40-42.