一 化工废水概述

    纯净的水在经过使用以后，改变了原来的物理或化学性质，成为含有不同种类杂质的废水。这些废水如果不经过任何处理排放到水体中去，会造成水休不同性质和不同程度的污染，从而危害人类的健康，影响工农业生产。

    在化工产品生产过程中排放出来工艺废水、冷却水、废弃洗涤水、设备及场地冲洗水等都称之为化工废水。

一、化工废水

来源、分类、特点

  (一)化工废水的主要来源

  (1)化工生产的原料和产品在生产、包装、运输、堆放的过程中因一部分物料流失又经雨水或用水冲刷而形成的废水。

  (2)化学反应不完全而产生的废料

  (3)化学反应中副反应生成的废水

  (4)冷却水

  (5) 一些特定生产过程排放的废水。

  (二)化工废水的分类

    化学工业废水按成分可分三人类：

    一类为含有有机物的废水，主要来自基本有机原料、合成材料(含合成塑料、合成橡胶、合成纤维)、农药、染料等行业排出的废水；

    二类为含无机物的废水，如无机盐、氮肥、磷肥、硫酸、硝酸及纯碱等行业排出的废水；

    三类为既含有有机物又含有无机物的废水，如氯碱、感光材料、涂料等行业。

  (三)化工废水的特点

    (1)废水排放量大

    (2)污染物种类多

    (3)污染物毒性大

    (4)废水中有害污染物较多

    (5)化工废水的水量和水质视其原料路线、生产工艺方法及生产规模不同而有很大差异。

    (6)污染范围广

二、水体污染物与溶解物：

1．无机污染物

    (1)酸碱污染物

    (2)氮及其化合物

    (3)磷及其化合物

    (4)重金属离子

    (5)氰化物

2．有机污染物

    (1)碳水化合物

    污水中的碳水化食物包括糖、淀粉、纤维素和木质素等。

    (2)蛋白质和尿素 CO(NH2)2

    蛋白质和尿素是生活污水中氮的主要来源。

    (3)脂肪和油类

    脂肪和油类是乙醇或甘油与脂肪酸形成的化合物，主要成分是碳、氢、氧。生活污水中的脂肪和油类来源于人类排泄物及餐饮业的洗涤水(含油浓度可达400-600mg／l，甚至高达1200mg／l)，包括动物有油和植物油。

3．有机污染物

    生活污水、医院废水等均含有肠道病原菌(如痢疾、伤寒、霍乱菌等)、寄生虫卵(蛔虫、蛲虫等)、炭疽杆菌与病毒，如每克粪便中约含有104-105个传染性肝炎病毒。食品、制药和制革废水会产生霉素污染。

三、废水的水质指标：

1．  废水的物理指标

    (1)水温

    (2)颜色

    (3)味道

    (4)固体含量

    (5)悬浮物(SS)

2．  废水的化学指标

    (1) pH

    城市污水pH值呈中性，一般为6.5-7.5。通常工业废水的排放会造成pH的变化，引起水体的污染。

    (2)生化需氧量(BOD，Bio chemical Oxygen Demand)

    在有氧的条件下，好氧微生物氧化分解单位体积水中有机物所消耗的游离态氧的数量，单位为mg／l。

    (3)化学需氧量(COD，Chemical Oxygen Demand)

    用重铬酸钾强氧化剂氧化水中有机物时所消耗的氧量，单位为mg／l。

    (4)氮、磷污染

    N、P等物质对人类形成直接毒害作用，足植物无机性营养物，是导致水体富营养化主要物质，因此也受到人的关注。

    (5)总有机碳TOC

    总有机碳的分析日前在国内外口趋增多，主要是解决快速测定和自动控制而发展起来的。总有机碳TOC是用总有机碳仪在900℃高温下将有机物燃烧氧化汁算出总含碳量。

3．废水的排放标准

    根据污水排放去向，即污水受纳水体的不同，需要将污水处理到一定的程度，满足相应的排放标准，以保证自然水体的水质功能不受其影响，保证水资源的可持续利用。

四、废水处理的一般方法

物理法、化学法、物理化学法、生物法

1．物理法

    (1)阻力拦截法

    污染物依靠格栅、筛网等器械或介质的阻碍作用在而被截留。

    (2)重力沉淀法

    又称物理沉淀法，污染物依靠重力作用而沉淀分离。

    (3)上浮法

    污染物依靠重力作用而浮上分离。

    (4)过滤法

    污染物依靠粒状滤料的吸附、凝聚等作用而被分离。

    (5)离心分离法

    污染物依靠施加离心力而分离。

2．化学法

    (1)混凝法

    向污水中投加混凝剂，使水中难以自然沉淀的胶体颗粒脱稳而互相聚合，形成沉淀。

    (2)中和法

    向污水中投加酸性或碱性物质，将污水pH值调至中性范围，称为中和处理。

    (3)化学沉淀法

    向污水中投加化学沉淀剂使之与溶解性污染物生成难溶的沉淀物，然后分离之。

    (4)氧化还原法

    向污水中投加氧化剂或还原剂，使之与污染物发生氧化还原反应，将其转化为无毒害的新物质，包括空气氧化法、臭氧氧化法、药剂氧化还原法、光催化氧化法等。

    (5)电化学法

    以电解槽的阳极或阴极作为氧化剂或还原剂，使污染物发生氧化一还原反应。

3．物理化学法

    (1)吸附法利用多孔性固体吸附剂，使水中污染物被吸附在固体表面而去除的方法，称为吸附法。

    (2)离子交换法

    利用离子交换剂中的可交换离子与废水中同性离子的交换反应来去除水中溶解性的离子态的污染物质。

    (3)气浮法

    向水小通入微小气泡，与细小悬浮污染物互相粘附成浮选体，并利用气浮的浮升作用，使之浮上水面形成浮渣分离之。

    (4)萃取法

    利用不溶于水而可溶解水中某种污染物的溶剂(萃取剂)来分离污染物的方法。

    (5)膜分离

    利用薄膜使溶剂(通常是水)问溶质或微粒分离的方法称为膜分离法，具体包括扩散渗折、电渗折、反渗透、超滤等。

    (6)磁分离

    通过外加磁场使污水中具有磁性的悬浮颗粒吸出，达到分离的目的。

4．生物法

    (1)好氧生物法

    利用好氧微生物的作用净化污水的方法，称为好氧生物法。丰要用于处理城市污水和有机性生产污水。

    (2)厌氧生化法

    利用厌氧微生物的作用净化污水的方法，称为厌氧生物法。主要用于处理高浓度有机污水。

五、污水处理系统

    污水处理的基本方法，就是采用各种技术与手段，将污水中所含的污染物质分离去除、回收利用或将其转化为无害物质，使水净化。

    化工生产污水中的污染物是多种多样的，往往需要采用几种方法的组合，才能处理不同性质的污染物与污泥，达到净化的目的与排放标准。

    现代污水处理技术，按处理程度划分可分为一层、二层和三层处理。

    一层处理，主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，物理处理法大部分只能完成一层处理的要求。经过一层处理后的污水，BOD一般可去除30％左右，达不到排放标准。一层处理属于二层处理的预处理。

    二层处理，主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(即BOD、COD物质)，去除率可达90％以上，使有机污染物达到排放标准。

    三层处理，是在一、二层处理后，进一步处理难降解的有机物、磷和氮等能够导致水体富营养化的可溶性尤机物等，主要方法有生物脱氮除磷法、混凝沉淀法、活性炭吸附法、离子交换法和电渗析法等。