化工园区污水深度处理技术分析

朱辉 刘爱宝 刘娜 俞荣建 周新进(科盛环保科技股份有限公司，江苏 南京 210046)

摘要：文章根据化工园区污水的水质特征及污染现状，阐述了常用的化工园区污水的深度处理技术，主要包括物理法、生物法和高级氧化法三大类，对比分析了各深度处理技术的适用范围及优缺点，为化工园区污水深度处理技术的研究及开发提供依据。关键词：化工园区；水质特征；深度处理；技术分析

Analysis of Advanced Wastewater Treatment Technology in Chemical Industry Park

ZHU Hui, LIU Ai-bao, LIU Na, YU Rong-jian, ZHOU Xin-jin

(Kesheng Environment Protection Technology Co., Ltd., Nanjing 210046, China)

Abstract: According to the water quality characteristics and pollution status of the wastewater in the chemical industry park, this study expounds the common advanced treatment technologies of the wastewater in the chemical industry park, mainly including three categories: physical method, biological method and advanced oxidation method, and analyzes the application scope, advantages and disadvantages of each advanced treatment technology, so as to provide a basis for the research and development of the advanced treatment technology of the wastewater in the chemical industry park.

Keywords: chemical industrial park; water quality characteristics; advanced treatment; technical analysis

(3)废水具有色度高、氨氮含量相对较高、含盐量高[10]等特点，高含盐量可强烈抑制微生物活性，严重影响有机物的降解速度和程度。

目前，在我国可持续发展战略实施中，水资源的合理利用已成为其重要内容。化工园区由于其具有用水量大、污水排放量大等特点，已不满足现代社会发展对水资源合理利用的需求。针对水资源的利用现状和政策的需要，化工园区加快了对污水深度处理技术的实施进程，即对化工园区污水在传统一、二级处理后进行进一步的深度处理。经深度处理后的污水可以达到化工园区生产企业的用水指标要求，从而实现化工园区生产用水的循环利用，从而满足水资源缺乏情况下的水资源再生利用的需求，同时也满足我国可持续循环战略要求。从发达国家化工园区污水应用研究技术中可以看出，化工园区的生产用水循环利用已经成为世界性水资源合理利用的重点。由此可见，化工园区污水深度处理技术成为我国化工园区污水处理发展的主要方向。

0 引言

目前，我国化工企业随着产业结构的调整及工业化模式的发展，正在不断向化工园区聚集发展。这些化工园区主要包括

2，3]

有机化工、纺织印染、造纸和其他精细化工行业[1，。各企业

生产废水经预处理达到接管标准后，统一排入园区污水处理厂进行进一步的集中处理。这类综合废水含有大量的有机和无机污染物，其成分复杂、毒性大、污染物浓度高、腐蚀性强、难降解、危害大等，已成为我国工业废水治理亟待解决的重点难点

5，6]问题[4，。

根据我国可持续发展战略的指导，现代化工园区废水经过传统生物工艺处理后已经不能满足环境保护的要求，且难降解有毒有害物质残留造成废水生物毒性较强，往往需要采用高级

8]氧化技术进行深度处理[7，。通过化工园区污水的深度处理，使

传统达标排放污水经过深度处理后再次进入化工园区的生产用水环节[9]。化工园区污水深度处理的应用为现代水资源缺乏环境下的合理用水、科学用水提供了技术支持，为我国可持续发展战略的实施奠定了基础。

2 化工园区污水深度治理技术分析

目前，用于化工园区污水深度处理的技术主要有三种，物理法，包括吸附法、膜分离法、混凝沉淀法、吹脱法等；生物法：包括曝气生物滤池法、生物活性炭法等；高级氧化法：芬顿氧化法、光催化氧化法、臭氧氧化法等。

1 化工园区污水排放与污染现状分析

不同化工企业，排放废水的化学组成差异性很大，且含有有毒有害物质较多。同时化工企业所属行业复杂，其综合废水含有大量的污染物，废水水质特征主要表现为：

(1)废水多数为化工生产的废水，生活废水相对较少，其水质、水量波动性较大。由于化工园区行业的多样性，且各企业废水排放情况不同，使得不同时段水质水量差异较大，稳定性差。

(2)化工园区废水综合了化工、造纸、医药等众多行业的废水，由于各行业生产过程、工艺、原材料等的不同，使其综合废水有机污染物的成分繁多，且有毒性及不易降解物质多，具有很差的可生化性能。

144 |  2020年01月2.1 物理法

吸附法分为三种类型，物理吸附、化学吸附和离子交换吸附。目前常用的吸附剂包括活性炭、活化煤、硅藻土、膨润土、活性氧化铝等。活性炭具有比表面积大、孔隙结构发达等特点，是目前工业废水深度处理技术中最常用的吸附剂，具有很强的吸附效果。但运行费用较高，常用于工业废水深度处理的应急处理[11]。

膜分离法，可有效去除污水中的色度、臭味、有机物和微生物等。具有良好的调节水质的能力，易实现自动控制，但该方法具有成本高，易堵塞，对预处理要求高，综合性能较低等缺陷，主要用于特种水处理[12]。

吹脱法主要用于挥发性、分子质量小的有机物的去除，对难挥发的有机物的去除效果很差。

臭氧催化氧化技术由于其具有的处理效果显著，无二次污染等优势，在含酚废水、印染废水和垃圾渗滤液等污水的水处理工艺的各个环节有着广泛应用。

3 结语

化工园区污水具有水质水量波动大，有机污染物的成分复杂，且有毒性及不易降解物质多，具有很差的可生化性能，色度高、氨氮含量相对较高、含盐量高等特点。随着环保要求的不断提高，污水排放标准的日趋严格，使得深度处理技术成为化工园区污水治理的主流趋势。而当务之急是选用经济且先进的处理技术，同时开发多种处理技术的有效组合是化工园区污水深度处理技术的研究发展方向。

2.2 生物法

曝气生物滤池法，具有生物氧化和截留悬浮固体的作用，占地面积小、基建投资少，且具有强抗冲击负荷能力、出水水质好、运行费用较低等优点。适用于印染废水的深度处理。但对进水水质的SS要求较高，随着处理过程的持续进行，需要进行反冲洗，反冲洗周期须根据出水水质、浊度等各方面综合考虑确定，对设计和运行的要求都比较高[13]。

生物活性炭法，将生物处理和活性炭吸附相结合，通过两者的协同作用，达到处理废水中污染物的处理工艺[14]。通过在活性炭上固定微生物，来提高活性炭的吸附容量，以延长活性炭的使用寿命，难降解的有机物因被吸附在活性炭表面富集，增加了有机物与生物的接触时间。但需要在适当的温度和营养条件下，才能使吸附的有机物得以分解。

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作者简介：朱辉(1971-)，男，江苏扬州人，学士，高级工程师，主要研究方向为污水处理、环境修复等技术研究。基金项目：南京市科技计划项目(No.201817017)。

2020年01月  | 1452.3 高级氧化法

芬顿氧化法，是以亚铁离子(Fe2+)为催化剂用过氧化氢(H2O2)进行化学氧化的废水处理方法。可有效地处理含硝基苯，ABS等有机物的废水以及用于废水的脱色、除恶臭。有研究表明，采用芬顿氧化深度处理技术对化工园印染废水二沉池出水进行处理后，对废水CODcr的去除率可以达到80%[15]。但芬顿法处理技术产生的废泥量大，且属于危废，需进行进一步的处理，导致运行成本增大，对环境造成二次污染。

光氧化中悬浮态的催化剂光催化氧化法存在催化剂粉末难以分离回收、光能利用率低等问题，固定化光催化膜处理化工园区污水深度处理的研究还不成熟，还有待进一步研究；催化电解氧化法中催化电解氧化法处理含Cl-1的废水时，会产生氯化有机物，在这方面有待进一步研究，另外，该法耗电量大，只有在电力充足的情况下才能使用。

臭氧氧化技术，是在特定催化剂的作用下，使臭氧在废水中快速分解产生大量的羟基自由基(·OH)，从而去除有机物，降低废水中CODcr，提高废水的可生化性能。

近年来，有很多关于臭氧氧化去除水中有机污染物的报道，但是单独臭氧氧化时，对有机物的矿化和毒性的去除效果并不理想，单独臭氧氧化存在氧化速率较慢、臭氧利用率低、难彻底矿化污染物等缺陷，导致处理成本偏高，出水难以达标排放，因此单独臭氧氧化难以被应用于化工园区污水的深度处理工程中。为克服这些不足，臭氧催化氧化技术应运而生，其主要分为均相催化氧化和非均相催化氧化。

均相催化臭氧氧化存在催化剂流失的问题，所以在水处理中的应用受到一定的限制。非均相催化臭氧氧化能够克服均相催化臭氧氧化催化剂流失这一缺陷，所以是一种很有发展前景的新型高级氧化方法。