化工廢水處理課件

化工廢水處理化工廢水處理1一、概述化學(xué)工業(yè)是一個多行業(yè)、多品種的工業(yè)部門，包括化學(xué)礦山、石油化學(xué)工業(yè)、酸堿工業(yè)、化肥工業(yè)、塑料工業(yè)、染料工業(yè)、洗滌劑工業(yè)等?；U水是從每一種化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中排放出來的廢水（包括工藝廢水、冷卻水、廢氣洗滌水、設(shè)備及場池沖洗水等）。化學(xué)工業(yè)廢水都是在化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的。不同行業(yè)、不同企業(yè)、不同原料、不同生產(chǎn)方式和不同類型的設(shè)備等都對廢水的產(chǎn)生數(shù)量和污染物的種類及濃度有很大影響。一、概述化學(xué)工業(yè)是一個多行業(yè)、多品種的工業(yè)2二、化工廢水的水質(zhì)特點化工廢水的特點有以下幾方面：1.有毒性和刺激性化工廢水中含有許多污染物，有些是有毒或有劇毒的物質(zhì)，如氰、酚、砷、汞、鎘和鉛等，有的物質(zhì)不易分解，在生物體內(nèi)長期積累會造成中毒，如有機氯化合物；有些據(jù)稱是致癌物質(zhì)，如多環(huán)芳烴化合物等；此外，還有一些有刺激性、腐蝕性的物質(zhì)，如無機酸、堿類等；二、化工廢水的水質(zhì)特點化工廢水的特點有以下幾方面：3化工廢水的水質(zhì)特點2.生化需氧量（BOD）和化學(xué)需氧量（COD）都較高化工廢水（特別是石油化工生產(chǎn)廢水），含有各種有機酸、醇、醛、酮、醚和環(huán)氧化物等，其特點是生化需氧量和化學(xué)需氧量都較高。這種廢水一經(jīng)排入水體，就會在水中進一步氧化分解，從而消耗水中大量的溶解氧，直接威脅水生生物的生存；3.pH不穩(wěn)定

化工生產(chǎn)排放的廢水，時而呈強酸性，時而呈強堿性，pH不穩(wěn)定，對水生生物、構(gòu)筑物和農(nóng)作物都有極大危害；化工廢水的水質(zhì)特點2.生化需氧量（BOD）和化學(xué)需氧量（C4化工廢水的水質(zhì)特點4.營養(yǎng)化物質(zhì)較多

化工生產(chǎn)廢水中有的含磷、氮量過高，造成水域富營養(yǎng)化，使水中藻類和微生物大量繁殖，嚴(yán)重時還會形成“赤潮”，造成魚類大批死亡；

5.廢水溫度較高

由于化學(xué)反應(yīng)常在高溫下進行，排出的廢水水溫較高。這種高溫廢水排入水域后，會造成水體的熱污染，使水中溶解氧降低，從而破壞水生生物的生存條件?；U水的水質(zhì)特點4.營養(yǎng)化物質(zhì)較多5化工廢水的水質(zhì)特點6.油污染較為普遍

石油化工廢水中一般都含有油類，不僅危害水生生物的生存，而且增加了廢水處理的復(fù)雜性；7.恢復(fù)比較困難

受化工有害物質(zhì)污染的水域，即使減少或停止污染物排出，要恢復(fù)到水域原來狀態(tài)，仍需要很長時間，特別是對于可以被生物所富集的重金屬污染物，停止排放后仍很難消除污染狀態(tài)?；U水的水質(zhì)特點6.油污染較為普遍6化工廢水的水質(zhì)特點

化工廢水污染來源如圖所示：水源化工廠農(nóng)藥廠有機化工廠化肥廠石油化工廠無機化工廠冷卻設(shè)備好氧物質(zhì)有毒物質(zhì)植物營養(yǎng)物質(zhì)油類物質(zhì)酸堿物質(zhì)高溫廢水化工廢水的水質(zhì)特點化工廢水污染來源如圖所示：水源化工廠有機7三、化工廢水的處理難點1.化工產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中工藝用水和冷卻用水量很大，加之化工企業(yè)目前大多數(shù)為中小企業(yè)，生產(chǎn)工藝落后、設(shè)備陳舊，清污難以分流，耗水量大，水循環(huán)利用及回收利用率低；2.化工廢水的水質(zhì)復(fù)雜且污染物含量高；3.廢水中的污染物大都具有毒性，如重金屬、鉛、鎘等。以上特點可以看出化工廢水的復(fù)雜性及其給治理帶來的難度。三、化工廢水的處理難點1.化工產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中工藝用水和冷8四、化工廢水的分類化學(xué)工業(yè)廢水按成分可分為三大類：第一類為含有機物的廢水，主要來自基本有機原料、合成材料、農(nóng)藥、染料等行業(yè)排出的廢水；第二類為含無機物的廢水，如無機鹽、氮肥、磷肥、硫酸、硝酸及純堿等行業(yè)排出的廢水；第三類為既含有有機物又含有無機物的廢水，如氯堿、感光材料、涂料等行業(yè)。四、化工廢水的分類化學(xué)工業(yè)廢水按成分可分為三大類：9五、化工廢水的處理方法化工廢水中的污染物質(zhì)是多種多樣的，所以往往不可能用一種處理單元就能夠把所有的污染物質(zhì)去除干凈。一般一種廢水往往需要通過由幾種方法和幾個處理單元組成的處理系統(tǒng)處理后，才能夠達到排放要求。（一）按作用原理劃分

針對不同污染物質(zhì)的特征，發(fā)展了各種不同的化工廢水處理方法，這些處理方法按其作用原理劃分為四大類：物理處理法、化學(xué)處理法、物理化學(xué)法和生物處理法。五、化工廢水的處理方法化工廢水中的污染物質(zhì)10化工廢水的處理方法1.物理處理法通過物理作用，以分離、回收廢水中不溶解的呈懸浮狀態(tài)污染物質(zhì)（包括油膜和油珠）的廢水處理法，根據(jù)物理作用的不同，又可分為重力分離法、離心分離法和篩濾截留法等。與其他方法相比，物理法具有設(shè)備簡單、成本低、管理方便、效果穩(wěn)定等優(yōu)點，主要用于去除廢水中的漂浮物、懸浮固體、砂和油類等物質(zhì)。物理法包括過濾、重力分離、離心分離等。化工廢水的處理方法1.物理處理法11化工廢水的處理方法重力分離廢水中含有較多的無機砂?；蚬腆w顆粒，須采用沉淀法除掉，沉淀下來的固體，可用機械進行消除。（1）沉淀法的分類自然沉淀：依靠廢水中古提克里的自身重量進行沉降；混凝沉淀：在廢水中投加電解質(zhì)作為混凝劑，使廢水中的微小顆粒與混凝劑結(jié)合成較大的膠團，加速在水中的沉降?；U水的處理方法重力分離12化工廢水的處理方法（2）影響沉淀的因素污水流速懸浮顆粒的沉降速度沉淀池的尺寸（3）沉降設(shè)備

生產(chǎn)上用來對污水進行沉淀處理的設(shè)備成為沉淀池，根據(jù)池內(nèi)水流的方向不同，沉淀池的形式大致可以分為五類：平流式沉淀池、豎流式沉淀池、輻射式沉淀池、斜管式沉淀池及斜板式沉淀池等?；U水的處理方法（2）影響沉淀的因素13化工廢水的處理方法（4）沉砂池沉砂池用以分離廢水中相對密度較大的無機懸浮物，如砂、煤粒、礦渣等，使這些懸浮物在池內(nèi)沉降，以免進入后面的沉淀池污泥中給排除及處理污泥帶來困難。沉砂池內(nèi)流速也不宜過小，因為不能讓相對密度較小的有機懸浮物沉降下來，以免造成沉砂池沉渣處理的困難。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝氣沉砂池、多爾沉砂池和鐘式沉砂池等。化工廢水的處理方法（4）沉砂池14化工廢水的處理方法（5）隔油池石油開采與煉制，煤化工及石油化工等工業(yè)生產(chǎn)過程中排出大量含油廢水，此廢水中油類一般以三種狀態(tài)存在，即懸浮狀態(tài)、乳化狀態(tài)、溶解狀態(tài)，只要去除前兩部分油，則廢水中的絕大多數(shù)油類物質(zhì)被除去，一般能達到排放要求。對于懸浮狀態(tài)的油類，一般用隔油池分離，對乳化油則用浮選法分離。常用的油分離器有平流式、平板式和波紋板式?；U水的處理方法（5）隔油池15化工廢水的處理方法離心分離含懸浮物的廢水在高速旋轉(zhuǎn)時，由于懸浮顆粒和廢水的質(zhì)量不同，所受到的離心力大小不同，質(zhì)量大的被甩到外圈，質(zhì)量小的則留在內(nèi)圈，通過不同的出口將他們分別引導(dǎo)出來，利用此原理就可以分離廢水中懸浮顆粒，使廢水得以凈化。離心分離設(shè)備按離心力產(chǎn)生的方式不同可以分為水力旋流器和高速離心機。化工廢水的處理方法離心分離16化工廢水的處理方法過濾法廢水中含有的微粒物質(zhì)和膠狀物質(zhì)可以采用機械過濾的方法加以去除。有時過濾方法作為廢水處理的預(yù)處理法，用以防止水中的微粒物質(zhì)及膠狀物質(zhì)破壞水泵，堵塞管道及閥門等。另外過濾法也常用在廢水的最終處理，使濾出的水可以進行循環(huán)使用。常用的過濾方法有格柵過濾、篩網(wǎng)過濾、顆粒介質(zhì)過濾、微濾機過濾等?；U水的處理方法過濾法17化工廢水的處理方法2.化學(xué)處理法通過化學(xué)反應(yīng)和傳質(zhì)作用來分離、去除廢水中呈溶解、膠體狀態(tài)的污染物質(zhì)或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害物質(zhì)的廢水處理法?？捎脕沓U水中的金屬離子、細小的膠體有機物、無機物、植物營養(yǎng)素（氮、磷）、乳化油、色度、臭味、酸、堿等?；瘜W(xué)法包括中和法、混凝法、氧化還原、電化學(xué)等方法?；U水的處理方法2.化學(xué)處理法18化工廢水的處理方法（1）中和法在化工、煉油企業(yè)中，對于低濃度的含酸、含堿廢水，在無回收及綜合利用價值時，往往采用中和的方法進行處理。中和法也常用于廢水的預(yù)處理，調(diào)整廢水的pH。（2）混凝沉淀法混凝法是在廢水中投入混凝劑，因混凝劑為電解質(zhì)，在廢水中形成膠團，與廢水中的膠體物質(zhì)發(fā)生電中和，形成絮體沉降。絮凝沉淀不但可以去除廢水中的粒徑為10-3~10-6的細小懸浮顆粒，而且還能夠去除色度、油份、微生物、氮磷等富營養(yǎng)物質(zhì)、重金屬及有機物等。化工廢水的處理方法（1）中和法19化工廢水的處理方法（3）氧化還原法廢水經(jīng)過氧化還原處理，可使廢水中所含的有機物質(zhì)和無機物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒或毒性不大的物質(zhì)，從而達到廢水處理的目的。常用的氧化法有：空氣氧化法、氯氧化法、臭氧氧化法、濕式氧化法等。（4）電解法電解是利用直流電進行溶解氧化還原反應(yīng)的過程。一般，按照污染物的凈化機理可以分為電解氧化法、電解還原法、電解凝聚法和電解浮上法?；U水的處理方法（3）氧化還原法20化工廢水的處理方法3.物理化學(xué)法利用物理化學(xué)作用去除廢水中的污染物質(zhì)。廢水經(jīng)物理方法處理后，仍會含有某些細小的懸浮物以及溶解的有機物，為了進一步去除殘存在水中的污染物，可進一步采用物理化學(xué)方法進行處理。

主要有吸附法、離子交換法、膜分離法、萃取法、汽提法和吹脫法等。

化工廢水的處理方法3.物理化學(xué)法21化工廢水的處理方法（1）吸附法吸附法是利用多孔性固體物質(zhì)作為吸附劑，以吸附劑的表面吸附廢水中的某種污染物的方法。常用的吸附劑有活性炭、硅藻土、鋁礬土、磺化煤、礦渣及吸附用的樹脂等，其中以活性炭最為常用。（2）浮選法浮選法是利用高度分散的微小氣泡作為載體去粘附廢水中的污染物，使其密度小于水而上浮到水面而實現(xiàn)固液分離或液液分離的過程?；U水的處理方法（1）吸附法22化工廢水的處理方法（3）電滲析電滲析是在滲析法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一項廢水處理新工藝，它是在直流電流電場的作用下，利用陰、陽離子交換膜對溶液中陰、陽離子的選擇透過性，使溶液中的溶質(zhì)與水分離的一種物理化學(xué)過程。（4）反滲透反滲透是利用半滲透膜進行分子過濾來處理廢水的一種新的方法，又稱為膜分離技術(shù)。利用它可以除去水中的溶解固體、大部分溶解性有機物和膠狀物質(zhì)?；U水的處理方法（3）電滲析23化工廢水的處理方法（5）超濾法超濾法與反滲透法一樣也靠推動力和半滲透膜實現(xiàn)分離，兩種方法不同的是，超濾法所需的壓力較低，一般約在0.1~0.5MPa壓力下進行，而反滲透的操作壓力為2~10MPa。超濾膜使用的半滲透膜是醋酸纖維素制成的，膜上的孔徑約為0.002~10μm，超濾法適用于分離相對分子質(zhì)量大于500，直徑為0.005~10μm的大分子和膠體，如細菌、病毒、淀粉、樹膠、蛋白質(zhì)、粘土等?；U水的處理方法（5）超濾法24化工廢水的處理方法4.生物化學(xué)處理法通過微生物的代謝作用，使廢水中呈溶液、膠體以及微細懸浮狀態(tài)的有機性污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定、無害的廢水處理方法。生物處理過程的實質(zhì)是一種由微生物參與進行的有機物分解過程，分解有機物的微生物主要是細菌，其它微生物如藻類和原生動物也參與該過程，但作用較小。化工廢水的處理方法4.生物化學(xué)處理法25化工廢水的處理方法（1）活性污泥法活性污泥法是利用處理工業(yè)廢水最常用的生物處理方法，這種生物絮體稱為活性污泥，它由好氧微生物及其代謝和吸附的有機物、無機物組成，具有降解廢水中有機污染物的能力，具生物化學(xué)活性。按廢水和回流污泥的進入方式及其在曝氣池中的混合方式，活性污泥法可分為推流式和完全混合式兩大類?；U水的處理方法（1）活性污泥法26化工廢水的處理方法（2）生物膜法生物膜法是通過廢水同生物膜接觸，生物膜吸附和氧化廢水中的有機物并同廢水進行物質(zhì)交換，從而使廢水得到凈化的過程，常用的有生物濾池、塔式生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化和生物流化床等。生物膜法的設(shè)備可分為填充式和浸漬式兩類。化工廢水的處理方法（2）生物膜法27化工廢水的處理方法（3）厭氧生物化學(xué)處理法廢水的厭氧生物處理是指在無分子氧的條件下通過厭氧微生物（或兼性厭氧微生物）的作用下，將廢水中的有機物分解轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳的過程，所以又稱為厭氧消化。近年來，開發(fā)了不少新的厭氧生物處理工藝和設(shè)備，如普通厭氧消化池、厭氧濾池、厭氧接觸消化、上流式厭氧污泥床（UASB）、厭氧流化床（AFB）等。化工廢水的處理方法（3）厭氧生物化學(xué)處理法28菌種選育技術(shù)哈爾濱工業(yè)大學(xué)開展的人工固定化工程菌處理含油廢水研究項目通過鑒定。含油廢水主要來自于石化行業(yè)的采油、煉油環(huán)節(jié)。目前處理含油廢水普遍使用“老三級”除油工藝，即隔油-一級氣浮和二級氣浮-生化處理。人工固定化工程菌除油裝置可用于替代二級氣浮裝置?！袄先墶敝械母粲碗A段只能除去水中的重油，而無法去除不沉淀、不上浮的乳化油和溶解油，這時需要進行二次氣浮處理，而二級氣浮工藝復(fù)雜，投資運行費用高，管理不便。人工固定化工程菌除油裝置是將工程菌人工投加到含油廢水中，經(jīng)過水循環(huán)，工程菌便吸附在活性炭上固定下來。這些工程菌以水中的油為養(yǎng)料，通過代謝作用將油分解為二氧化碳和水，最終達到除油目的。人工固定化工程菌除油裝置優(yōu)化了傳統(tǒng)除油工藝，不僅效率高，運行效果穩(wěn)定，而且較二級氣浮節(jié)省基建投資36％，節(jié)省運行費用33％，具有廣闊的應(yīng)用前景。中國科學(xué)院成都生物所篩選出多株高效功能菌，并開發(fā)出適用于石化和印染等行業(yè)廢水的多個品系菌劑及其高密度發(fā)酵工藝，形成了規(guī)?；木鷦┥a(chǎn)線，并在煉油廢水處理工程上進行示范應(yīng)用，建立了廢水處理系統(tǒng)中微生物種群監(jiān)測及調(diào)控的分子生物學(xué)方法，在厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計、微生物菌劑復(fù)配、高分子載體制備、反應(yīng)器與微生物菌劑和載體技術(shù)集成等方面取得了創(chuàng)新性成果。菌種選育技術(shù)29由洛陽石油化工工程公司工程研究院、天津大學(xué)、洛陽分公司共同開發(fā)的煉油廢水生物流化床處理技術(shù)及設(shè)備，采用高效微生物菌群和多導(dǎo)流筒、低高徑比生物流化床反應(yīng)器技術(shù)，處理后的各項排水指標(biāo)均優(yōu)于煉油行業(yè)的一級國家排放標(biāo)準(zhǔn)，特別是對氨氮具有較高的去除率。生物流化床裝置流程簡單、占地面積小、處理費用低，適合煉油企業(yè)的工業(yè)應(yīng)用，可大規(guī)模推廣。清華大學(xué)、中國科學(xué)院成都生物所、同濟大學(xué)的研究人員采用生物自固定化技術(shù)分離選育出了3株油脂化工廢水高效降解菌、2株制藥廢水高效降解菌和2株焦化廢水高效降解菌，工程應(yīng)用表明高效菌對污染物降解能力強，經(jīng)自固定化后可有效地截留在反應(yīng)器中并保持其降解活性。他們還分離篩選了降解石化和化纖廢水的高效菌8株，開發(fā)了適合高效菌種附著的特殊生物填料。此外，他們對高含硫有機工業(yè)廢水建立了硫酸鹽還原菌的篩選和培養(yǎng)技術(shù)，分離了5株可提高廢水的可生化性并達到理想脫硫效果的厭氧脫硫菌。該項目共建成示范工程7座，中試裝置2座，工程投運后解決了企業(yè)廢水的處理問題，出水指標(biāo)均優(yōu)于廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，降低了建設(shè)與運行成本。由洛陽石油化工工程公司工程研究院、天津大學(xué)、洛陽分公司共同開30生物強化(QBR)技術(shù)

煉油堿渣廢水是煉油廠在油品電精制及脫硫醇等生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的強堿性、高濃度、難生物降解的有機廢水，含大量的中性油、有機酸、揮發(fā)酚和硫化物等有毒有害污染物。由于污染物濃度高(COD約為2×105mg／L，揮發(fā)酚和硫化物約為3×104mg／L，含鹽量為150mg／L以上)，采用常規(guī)方法難以達到處理要求。中國石油大港油田萊特化工公司利用北京中集泓源環(huán)保科技開發(fā)有限公司與韓國SK集團合作研制開發(fā)的QBR技術(shù)，可使高濃度廢水的COD去除率達90％以上。QBR技術(shù)是一項專門針對高濃度、難生物降解有機廢水的處理技術(shù)，是將現(xiàn)代微生物培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用于好氧廢水處理系統(tǒng)中，通過生物強化技術(shù)將專一性強、活性高的優(yōu)勢微生物進行強化，以高于傳統(tǒng)活性污泥法10倍以上的容積負(fù)荷，將傳統(tǒng)生物法難以處理的高濃度、高毒性廢水進行生化處理，極大地降低了高濃度有機廢水的處理成本。采用QBR技術(shù)的投資、運行費用都只有濕式催化、焚燒法的幾分之一或幾十分之一，運行管理簡單，處理效果穩(wěn)定，而且不產(chǎn)生廢氣和廢渣等二次污染。天津大港石化公司兩套處理能力50t／d的堿渣綜合處理示范裝置已建成并投入運行，可處理包括催化汽油、焦化汽油、液化氣、常壓柴油堿渣在內(nèi)的各種堿渣。目前已向蘭州石化、吉林石化、錦州石化、遼河石化、勝利煉油廠等國內(nèi)大中型煉化企業(yè)推廣。生物強化(QBR)技術(shù)

煉油堿渣廢水是煉油廠在油品電精制及脫31南京大學(xué)、揚子石化和香港大學(xué)聯(lián)合承擔(dān)的“跨界融合構(gòu)建基因工程菌Fhhh處理石化廢水的研究”項目目前處于工業(yè)化實施階段。該成果的推廣與應(yīng)用將為我國包括精對苯二甲酸(PTA)生產(chǎn)在內(nèi)的石化和造紙等行業(yè)的廢水處理開辟一條新路。該項目綜合應(yīng)用了生物工程、環(huán)境工程、生態(tài)毒理、環(huán)境信息等學(xué)科的前沿理論和高新技術(shù)，針對PTA廢水的污染問題，采用基因工程融合菌株，處理后廢水的污染物濃度低于國家允許的排放標(biāo)準(zhǔn)，生物毒性明顯降低。該項目還開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的環(huán)境生物技術(shù)信息軟件，經(jīng)與荷蘭、美國發(fā)表的PTA廢水、生活污水的處理數(shù)據(jù)對比，表明該軟件系統(tǒng)具有較強的通用性，為處理效率的最大化、調(diào)控決策最優(yōu)化、處理成本的最小化提供了較好的預(yù)測手段。北京三泰正方生物環(huán)境科技發(fā)展公司研究開發(fā)了3T—IB固定化微生物處理廢水技術(shù)，對高濃度、難降解的有機廢水有獨特的處理效果，尤其是對傳統(tǒng)處理工藝的微生物有毒有害、難以降解的大分子化合物如酚類(苯酚、氯酚、甲酚、硝基酚等)、芳香烴類(苯、甲苯、二甲苯、硝基苯、苯酚類物質(zhì)、萘、蒽、醌等)、氰類、胺類等有良好的降解效果。系統(tǒng)COD容積負(fù)荷高，抗沖擊能力強，對高濃度難降解有機廢水可直接進行生化處理，已在石油、石化、化工、皮革、煤氣化、食品、釀造、日化、印染、生物制藥、造紙等諸多高濃度難降解有機廢水處理工程中成功應(yīng)用。與傳統(tǒng)的生物處理技術(shù)相比，該技術(shù)投資少，占地小，處理效果好，運行成本低，可節(jié)省基建投資30％，降低運行成本30％～50％。南京大學(xué)、揚子石化和香港大學(xué)聯(lián)合承擔(dān)的“跨界融合構(gòu)建基因工程32MBR技術(shù)

MBR技術(shù)是將生物降解作用與膜的高效分離作用結(jié)合而成的一種高效水處理工藝，采用這種工藝幾乎能將所有的微生物截留在生物反應(yīng)器中，使出水的有機污染物含量降到最低，具有流程簡單、效率高、操作簡便、易實現(xiàn)自動化控制、投資少、費用低、出水水質(zhì)穩(wěn)定等特點，在廢水處理與回用中有良好的應(yīng)用前景。采用MBR的廢水處理工藝在美國應(yīng)用以來，在水處理領(lǐng)域受到高度重視，美國、日本、德國、法國、加拿大等國的應(yīng)用規(guī)模也不斷增大，處理量從10m／d擴大到10000m／d，處理對象也不斷拓寬，除了對生活污水進行處理并回用外，還在工業(yè)廢水如食品工業(yè)廢水、水產(chǎn)加工廢水、養(yǎng)殖廢水、化妝品生產(chǎn)廢水、染料廢水、石油化工廢水及填埋場滲濾液的處理方面獲得成功。勝利油田采油工藝研究院微生物中心針對低滲透油田回注廢水的主要問題，采用MBR開展回注廢水的處理技術(shù)和工藝研究，取得良好效果?，F(xiàn)場試驗表明，最終出水水質(zhì)可達《碎屑巖油藏注水水質(zhì)推薦指標(biāo)及分析方法》A2級水平。MBR技術(shù)

MBR技術(shù)是將生物降解作用與膜的高效分離作用結(jié)合33國內(nèi)與PTA相關(guān)的企業(yè)，如聚酯生產(chǎn)企業(yè)，都會產(chǎn)生大量的含PTA廢水，既污染環(huán)境，又浪費資源。南京工業(yè)大學(xué)的“MBR處理PTA廢水的高效組合工藝”可大大降低上述領(lǐng)域的水消耗成本，還可創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟效益_2引。這項以MBR為核心單元，以化學(xué)催化氧化、高效菌株及生物固定化為輔助單元的PTA廢水組合處理工藝及裝置，采用以活性炭為主催化劑、空氣為氧化劑的催化氧化工藝預(yù)處理PTA廢水，可有效降低PTA廢水的COD，并可將有機大分子催化氧化為有機小分子，提高廢水的可生化性。活性炭與多種粉末無機材料復(fù)合組成的新型廉價固定化材料，既可用作微生物的固定化載體以增加微生物的停留時間，又可用作膜的涂膜材料，減輕膜污染，延長膜的使用壽命。采用該工藝處理后的出水水質(zhì)可達到國家廢水綜合排放一級標(biāo)準(zhǔn)，且比現(xiàn)有PTA廢水傳統(tǒng)處理工藝及裝置占地面積節(jié)省40％，水力停留時間縮短50％以上，運行費用減少約20％。國內(nèi)與PTA相關(guān)的企業(yè)，如聚酯生產(chǎn)企業(yè)，都會產(chǎn)生大量的含PT34化工廢水的處理方法（二）按處理程度劃分按處理程度劃分，現(xiàn)代廢水處理技術(shù)可分為一級處理、二級處理和三級處理。1.一級處理去除廢水中的漂浮物和部分懸浮物狀態(tài)的污染物質(zhì)，調(diào)節(jié)廢水pH、減輕廢水的腐化程度和后續(xù)處理工藝負(fù)荷的處理方法。污水經(jīng)一級處理后，一般達不到排放標(biāo)準(zhǔn)，必要時再進行三級處理。一級處理常用的方法有：篩濾法、沉淀法、上浮法、預(yù)曝氣法等?；U水的處理方法（二）按處理程度劃分35化工廢水的處理方法2.二級處理二級處理是污水通過一級處理后，再加處理，用以除去污水中大量有機污染物，使污水進一步凈化的工藝過程。二級處理的主要方法有：活性污泥法、生物膜法等?；U水的處理方法2.二級處理36化工廢水的處理方法3.三級處理

三級處理又稱深度處理，為進一步去除二級處理未能去除的污染物質(zhì)，其中包括微生物未能降解的有機物或磷、氮等可溶性無機物。完善的三級處理由除磷、除氮、除有機物（主要是難以降解的有機物）、除病毒和病原菌、除懸浮物和礦物質(zhì)等單元過程組成。主要方法有生物脫氮除磷法，混凝沉淀法，砂濾法，活性炭吸附法，離子交換法和電滲析法等。化工廢水的處理方法3.三級處理37六、化工廢水處理工程實例（一）印染廢水新型生化物化法處理的應(yīng)用印染廢水水質(zhì)十分復(fù)雜，其污染物來源可分為兩類：一類來自纖維原料本身的夾帶物；另一類是加工過程中所用的漿料、油劑、染料、化學(xué)助劑等。通過對COD的構(gòu)成分析可知，印染廢水中難降解的污染物是化學(xué)漿料聚乙烯醇（PVA）、染料和表面活性劑等。六、化工廢水處理工程實例（一）印染廢水新型生化物化法處理的應(yīng)38化工廢水處理工程實例本工藝采用新型生化物化法處理后的印染污水水質(zhì)，工藝流程如圖1所示。1.調(diào)節(jié)池由于印染行業(yè)車間水質(zhì)和水量一日內(nèi)變化較大，排水高峰時段水量的急劇增加將對后續(xù)生物處理造成沖擊負(fù)荷，因此，首先將各路污水排放到調(diào)節(jié)池，酸堿含量不同的污水在調(diào)節(jié)池中充分混合，混合后的污水均勻泵入?yún)捬醭靥幚?。調(diào)節(jié)池有效容積為2300m3，水力停留時間為3.45h?；U水處理工程實例本工藝采用新型生化物化39圖1印染廢水新型生化物化法處理流程圖圖1印染廢水新型生化物化法處理流程圖40化工廢水處理工程實例2.厭氧處理階段

厭氧池有效容積為6528m3，池型為一池兩格，每格分為三段，最后一段設(shè)置污泥斗，該段兼有中間沉淀池，沉淀在泥斗中的污泥用回流泵抽升回流。第一、二段池設(shè)有潛水?dāng)嚢铏C，使生物污泥與污染物充分接觸并維持生物污泥的懸浮，充分?jǐn)嚢枰员ＷC污水的處理效果。本階段以活性污泥法為主，結(jié)合生物膜法處理工藝，流程簡單，運行控制簡便靈活，處理效果穩(wěn)定可靠，故障率低?；U水處理工程實例2.厭氧處理階段41化工廢水處理工程實例厭氧段除了對一般性有機物有水解、酸解作用外，還有以下作用：（1）復(fù)雜的染料結(jié)構(gòu)在厭氧條件下較易被還原斷裂分解成分子較小的無色結(jié)構(gòu)，即完成脫色和使難降解的大分子轉(zhuǎn)化成為較易降解的小分子。（2）印染廢水中其他的一些易生物降解的有機物被水解、酶解成有機單體，這些有機單體進一步酸性發(fā)酵產(chǎn)生氫、甲酸鹽、碳酸氫鹽、丙酮酸、醇低級脂肪酸以及NH3和P等。化工廢水處理工程實例厭氧段除了對一般性有42化工廢水處理工程實例（3）染料本身能否水解和酸化取決于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜的程度。當(dāng)加入易降解物質(zhì)后，難降解的染料可與易降解物構(gòu)成微生物的共代謝關(guān)系，從而提高脫色效率。

微生物的共代謝作用在生物難降解物的處理中有很重要作用，共代謝作用甚至可將部分難降解物在厭氧時徹底氧化。（4）厭氧階段COD的去除率隨印染廢水水質(zhì)不同和共代謝的大小而有所不同，但通常不會很高。據(jù)經(jīng)驗，在勻質(zhì)進水狀態(tài)下，水力停留時間為9.5~10h左右?；U水處理工程實例（3）染料本身能否水解和酸化取決于其結(jié)構(gòu)43化工廢水處理工程實例印染廢水經(jīng)厭氧處理后，水質(zhì)情況如表1所示：表1厭氧處理水質(zhì)情況化工廢水處理工程實例印染廢水經(jīng)厭氧處理后，水質(zhì)情況如表1所示44化工廢水處理工程實例3.好氧處理階段

好氧池有效容積為5400m3，池型為一池兩格，每格三段，池內(nèi)填充TA彈性填料，全池內(nèi)設(shè)置微孔曝氣裝置，水力停留時間為10.77h。好氧階段主要是氧化厭氧反應(yīng)后的產(chǎn)物，包括轉(zhuǎn)化成較易降解的分子較小的染料和仍有一定難度的可生物降解物以及其他易降解物。染料主要靠其發(fā)色團產(chǎn)生各種顏色，某些在厭氧時未能脫去的發(fā)色團，在好氧階段可進一步被脫除?；U水處理工程實例3.好氧處理階段45化工廢水處理工程實例

由于好氧段進水COD濃度相當(dāng)高，如果直接采用延時曝氣系統(tǒng)，所需的曝氣池容積很大，工程投資和運行費用會明顯增加，因此好氧階段可以采用多段活性污泥法工藝，即第一好氧段采用中負(fù)荷曝氣系統(tǒng)，以達到提高COD和色度去除率、降低投資運行費用目的。采用填料有利于菌種的掛膜和脫膜。在正常連續(xù)運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，溶解性BOD5去除率達80%以上，溶解性CODCr去除率達70%以上，大大降低了后續(xù)物化處理的投藥量?；U水處理工程實例由于好氧段進水COD濃46化工廢水處理工程實例生化部分降解大部分親水性BOD和COD，物化部分主要降解疏水性BOD和COD，生化處理為物化處理做準(zhǔn)備，有機結(jié)合，達到理想效果。表2厭氧處理水質(zhì)情況化工廢水處理工程實例生化部分降解大部分親水47化工廢水處理工程實例4.二次沉淀池經(jīng)厭氧-好氧處理后的污水自流流入二次沉淀池，水力停留時間為2.5h，采用輻流式沉淀池，靜壓排泥，回流污泥經(jīng)污泥回流泵提升，進入好氧池和厭氧池。5.混凝反應(yīng)池，加藥站及化學(xué)絮凝沉淀池經(jīng)二次沉淀池沉淀后的上清液，加入0.1%~0.15%的聚合氯化鋁鐵，充分混合后再進入絮凝池沉淀，水力停留時間為2.5h,采用輻流式沉淀池，靜壓排泥，污泥經(jīng)污泥泵提升進入污泥濃縮池，上清液入河道?；U水處理工程實例4.二次沉淀池48化工廢水處理工程實例此工藝運用“懸浮—厭氧—好氧+化學(xué)絮凝”，能充分利用懸浮活性污泥和附著生物膜兩種生物群體的功能，較易降解有機物，同時起脫色作用。部分剩余污泥和化學(xué)污泥以及濃縮池上清液、污泥脫水濾出液均回流到厭氧池，補充了印染廢水中氮營養(yǎng)的不足，同時剩余污泥的排入可增加污泥量和部分污泥進行厭氧消化，從而使污泥量減少?；U水處理工程實例此工藝運用“懸浮—厭氧—好氧+化學(xué)絮凝”49化工廢水處理工程實例厭氧池和好氧池均采用三段池型，而且有各自的污泥回流，因此各段具有各自相對的優(yōu)勢微生物種群，以達到高效處理印染廢水的目的；由于厭氧—好氧生物處理階段已將大部分有機污染物去除，剩下的是少量的生物不可降解有機污染物，所以進行化學(xué)處理時投藥量少，減少費用且減少化學(xué)污泥量?；U水處理工程實例厭氧池和好氧池均采用三段池型，而且有各自50七、展望化工廢水中的污染物是多種多樣的，往往用一種工藝是不能將廢水中所有的污染物去除殆盡的?；U水含較多的難降解有機物，可生化性差，而且化工廢水的廢水水量水質(zhì)變化大，因此宜根據(jù)實際廢水的水質(zhì)采取適當(dāng)?shù)念A(yù)處理方法，如絮凝、內(nèi)電解、電解、吸附、光催化氧化等工藝，破壞廢水中難降解有機物、改善廢水的可生化性;再聯(lián)用生化方法，如SBR、接觸氧化工藝，A/O工藝等，對化工廢水進行深度處理。七、展望化工廢水中的污染物是多種多樣的，往往用51化工廢水處理化工廢水處理52一、概述化學(xué)工業(yè)是一個多行業(yè)、多品種的工業(yè)部門，包括化學(xué)礦山、石油化學(xué)工業(yè)、酸堿工業(yè)、化肥工業(yè)、塑料工業(yè)、染料工業(yè)、洗滌劑工業(yè)等?；U水是從每一種化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中排放出來的廢水（包括工藝廢水、冷卻水、廢氣洗滌水、設(shè)備及場池沖洗水等）?；瘜W(xué)工業(yè)廢水都是在化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的。不同行業(yè)、不同企業(yè)、不同原料、不同生產(chǎn)方式和不同類型的設(shè)備等都對廢水的產(chǎn)生數(shù)量和污染物的種類及濃度有很大影響。一、概述化學(xué)工業(yè)是一個多行業(yè)、多品種的工業(yè)53二、化工廢水的水質(zhì)特點化工廢水的特點有以下幾方面：1.有毒性和刺激性化工廢水中含有許多污染物，有些是有毒或有劇毒的物質(zhì)，如氰、酚、砷、汞、鎘和鉛等，有的物質(zhì)不易分解，在生物體內(nèi)長期積累會造成中毒，如有機氯化合物；有些據(jù)稱是致癌物質(zhì)，如多環(huán)芳烴化合物等；此外，還有一些有刺激性、腐蝕性的物質(zhì)，如無機酸、堿類等；二、化工廢水的水質(zhì)特點化工廢水的特點有以下幾方面：54化工廢水的水質(zhì)特點2.生化需氧量（BOD）和化學(xué)需氧量（COD）都較高化工廢水（特別是石油化工生產(chǎn)廢水），含有各種有機酸、醇、醛、酮、醚和環(huán)氧化物等，其特點是生化需氧量和化學(xué)需氧量都較高。這種廢水一經(jīng)排入水體，就會在水中進一步氧化分解，從而消耗水中大量的溶解氧，直接威脅水生生物的生存；3.pH不穩(wěn)定

化工生產(chǎn)排放的廢水，時而呈強酸性，時而呈強堿性，pH不穩(wěn)定，對水生生物、構(gòu)筑物和農(nóng)作物都有極大危害；化工廢水的水質(zhì)特點2.生化需氧量（BOD）和化學(xué)需氧量（C55化工廢水的水質(zhì)特點4.營養(yǎng)化物質(zhì)較多

化工生產(chǎn)廢水中有的含磷、氮量過高，造成水域富營養(yǎng)化，使水中藻類和微生物大量繁殖，嚴(yán)重時還會形成“赤潮”，造成魚類大批死亡；

5.廢水溫度較高

由于化學(xué)反應(yīng)常在高溫下進行，排出的廢水水溫較高。這種高溫廢水排入水域后，會造成水體的熱污染，使水中溶解氧降低，從而破壞水生生物的生存條件。化工廢水的水質(zhì)特點4.營養(yǎng)化物質(zhì)較多56化工廢水的水質(zhì)特點6.油污染較為普遍

石油化工廢水中一般都含有油類，不僅危害水生生物的生存，而且增加了廢水處理的復(fù)雜性；7.恢復(fù)比較困難

受化工有害物質(zhì)污染的水域，即使減少或停止污染物排出，要恢復(fù)到水域原來狀態(tài)，仍需要很長時間，特別是對于可以被生物所富集的重金屬污染物，停止排放后仍很難消除污染狀態(tài)。化工廢水的水質(zhì)特點6.油污染較為普遍57化工廢水的水質(zhì)特點

化工廢水污染來源如圖所示：水源化工廠農(nóng)藥廠有機化工廠化肥廠石油化工廠無機化工廠冷卻設(shè)備好氧物質(zhì)有毒物質(zhì)植物營養(yǎng)物質(zhì)油類物質(zhì)酸堿物質(zhì)高溫廢水化工廢水的水質(zhì)特點化工廢水污染來源如圖所示：水源化工廠有機58三、化工廢水的處理難點1.化工產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中工藝用水和冷卻用水量很大，加之化工企業(yè)目前大多數(shù)為中小企業(yè)，生產(chǎn)工藝落后、設(shè)備陳舊，清污難以分流，耗水量大，水循環(huán)利用及回收利用率低；2.化工廢水的水質(zhì)復(fù)雜且污染物含量高；3.廢水中的污染物大都具有毒性，如重金屬、鉛、鎘等。以上特點可以看出化工廢水的復(fù)雜性及其給治理帶來的難度。三、化工廢水的處理難點1.化工產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中工藝用水和冷59四、化工廢水的分類化學(xué)工業(yè)廢水按成分可分為三大類：第一類為含有機物的廢水，主要來自基本有機原料、合成材料、農(nóng)藥、染料等行業(yè)排出的廢水；第二類為含無機物的廢水，如無機鹽、氮肥、磷肥、硫酸、硝酸及純堿等行業(yè)排出的廢水；第三類為既含有有機物又含有無機物的廢水，如氯堿、感光材料、涂料等行業(yè)。四、化工廢水的分類化學(xué)工業(yè)廢水按成分可分為三大類：60五、化工廢水的處理方法化工廢水中的污染物質(zhì)是多種多樣的，所以往往不可能用一種處理單元就能夠把所有的污染物質(zhì)去除干凈。一般一種廢水往往需要通過由幾種方法和幾個處理單元組成的處理系統(tǒng)處理后，才能夠達到排放要求。（一）按作用原理劃分

針對不同污染物質(zhì)的特征，發(fā)展了各種不同的化工廢水處理方法，這些處理方法按其作用原理劃分為四大類：物理處理法、化學(xué)處理法、物理化學(xué)法和生物處理法。五、化工廢水的處理方法化工廢水中的污染物質(zhì)61化工廢水的處理方法1.物理處理法通過物理作用，以分離、回收廢水中不溶解的呈懸浮狀態(tài)污染物質(zhì)（包括油膜和油珠）的廢水處理法，根據(jù)物理作用的不同，又可分為重力分離法、離心分離法和篩濾截留法等。與其他方法相比，物理法具有設(shè)備簡單、成本低、管理方便、效果穩(wěn)定等優(yōu)點，主要用于去除廢水中的漂浮物、懸浮固體、砂和油類等物質(zhì)。物理法包括過濾、重力分離、離心分離等?；U水的處理方法1.物理處理法62化工廢水的處理方法重力分離廢水中含有較多的無機砂?；蚬腆w顆粒，須采用沉淀法除掉，沉淀下來的固體，可用機械進行消除。（1）沉淀法的分類自然沉淀：依靠廢水中古提克里的自身重量進行沉降；混凝沉淀：在廢水中投加電解質(zhì)作為混凝劑，使廢水中的微小顆粒與混凝劑結(jié)合成較大的膠團，加速在水中的沉降。化工廢水的處理方法重力分離63化工廢水的處理方法（2）影響沉淀的因素污水流速懸浮顆粒的沉降速度沉淀池的尺寸（3）沉降設(shè)備

生產(chǎn)上用來對污水進行沉淀處理的設(shè)備成為沉淀池，根據(jù)池內(nèi)水流的方向不同，沉淀池的形式大致可以分為五類：平流式沉淀池、豎流式沉淀池、輻射式沉淀池、斜管式沉淀池及斜板式沉淀池等?；U水的處理方法（2）影響沉淀的因素64化工廢水的處理方法（4）沉砂池沉砂池用以分離廢水中相對密度較大的無機懸浮物，如砂、煤粒、礦渣等，使這些懸浮物在池內(nèi)沉降，以免進入后面的沉淀池污泥中給排除及處理污泥帶來困難。沉砂池內(nèi)流速也不宜過小，因為不能讓相對密度較小的有機懸浮物沉降下來，以免造成沉砂池沉渣處理的困難。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝氣沉砂池、多爾沉砂池和鐘式沉砂池等?；U水的處理方法（4）沉砂池65化工廢水的處理方法（5）隔油池石油開采與煉制，煤化工及石油化工等工業(yè)生產(chǎn)過程中排出大量含油廢水，此廢水中油類一般以三種狀態(tài)存在，即懸浮狀態(tài)、乳化狀態(tài)、溶解狀態(tài)，只要去除前兩部分油，則廢水中的絕大多數(shù)油類物質(zhì)被除去，一般能達到排放要求。對于懸浮狀態(tài)的油類，一般用隔油池分離，對乳化油則用浮選法分離。常用的油分離器有平流式、平板式和波紋板式。化工廢水的處理方法（5）隔油池66化工廢水的處理方法離心分離含懸浮物的廢水在高速旋轉(zhuǎn)時，由于懸浮顆粒和廢水的質(zhì)量不同，所受到的離心力大小不同，質(zhì)量大的被甩到外圈，質(zhì)量小的則留在內(nèi)圈，通過不同的出口將他們分別引導(dǎo)出來，利用此原理就可以分離廢水中懸浮顆粒，使廢水得以凈化。離心分離設(shè)備按離心力產(chǎn)生的方式不同可以分為水力旋流器和高速離心機。化工廢水的處理方法離心分離67化工廢水的處理方法過濾法廢水中含有的微粒物質(zhì)和膠狀物質(zhì)可以采用機械過濾的方法加以去除。有時過濾方法作為廢水處理的預(yù)處理法，用以防止水中的微粒物質(zhì)及膠狀物質(zhì)破壞水泵，堵塞管道及閥門等。另外過濾法也常用在廢水的最終處理，使濾出的水可以進行循環(huán)使用。常用的過濾方法有格柵過濾、篩網(wǎng)過濾、顆粒介質(zhì)過濾、微濾機過濾等?；U水的處理方法過濾法68化工廢水的處理方法2.化學(xué)處理法通過化學(xué)反應(yīng)和傳質(zhì)作用來分離、去除廢水中呈溶解、膠體狀態(tài)的污染物質(zhì)或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害物質(zhì)的廢水處理法?？捎脕沓U水中的金屬離子、細小的膠體有機物、無機物、植物營養(yǎng)素（氮、磷）、乳化油、色度、臭味、酸、堿等?；瘜W(xué)法包括中和法、混凝法、氧化還原、電化學(xué)等方法?；U水的處理方法2.化學(xué)處理法69化工廢水的處理方法（1）中和法在化工、煉油企業(yè)中，對于低濃度的含酸、含堿廢水，在無回收及綜合利用價值時，往往采用中和的方法進行處理。中和法也常用于廢水的預(yù)處理，調(diào)整廢水的pH。（2）混凝沉淀法混凝法是在廢水中投入混凝劑，因混凝劑為電解質(zhì)，在廢水中形成膠團，與廢水中的膠體物質(zhì)發(fā)生電中和，形成絮體沉降。絮凝沉淀不但可以去除廢水中的粒徑為10-3~10-6的細小懸浮顆粒，而且還能夠去除色度、油份、微生物、氮磷等富營養(yǎng)物質(zhì)、重金屬及有機物等?；U水的處理方法（1）中和法70化工廢水的處理方法（3）氧化還原法廢水經(jīng)過氧化還原處理，可使廢水中所含的有機物質(zhì)和無機物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒或毒性不大的物質(zhì)，從而達到廢水處理的目的。常用的氧化法有：空氣氧化法、氯氧化法、臭氧氧化法、濕式氧化法等。（4）電解法電解是利用直流電進行溶解氧化還原反應(yīng)的過程。一般，按照污染物的凈化機理可以分為電解氧化法、電解還原法、電解凝聚法和電解浮上法?；U水的處理方法（3）氧化還原法71化工廢水的處理方法3.物理化學(xué)法利用物理化學(xué)作用去除廢水中的污染物質(zhì)。廢水經(jīng)物理方法處理后，仍會含有某些細小的懸浮物以及溶解的有機物，為了進一步去除殘存在水中的污染物，可進一步采用物理化學(xué)方法進行處理。

主要有吸附法、離子交換法、膜分離法、萃取法、汽提法和吹脫法等。

化工廢水的處理方法3.物理化學(xué)法72化工廢水的處理方法（1）吸附法吸附法是利用多孔性固體物質(zhì)作為吸附劑，以吸附劑的表面吸附廢水中的某種污染物的方法。常用的吸附劑有活性炭、硅藻土、鋁礬土、磺化煤、礦渣及吸附用的樹脂等，其中以活性炭最為常用。（2）浮選法浮選法是利用高度分散的微小氣泡作為載體去粘附廢水中的污染物，使其密度小于水而上浮到水面而實現(xiàn)固液分離或液液分離的過程。化工廢水的處理方法（1）吸附法73化工廢水的處理方法（3）電滲析電滲析是在滲析法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一項廢水處理新工藝，它是在直流電流電場的作用下，利用陰、陽離子交換膜對溶液中陰、陽離子的選擇透過性，使溶液中的溶質(zhì)與水分離的一種物理化學(xué)過程。（4）反滲透反滲透是利用半滲透膜進行分子過濾來處理廢水的一種新的方法，又稱為膜分離技術(shù)。利用它可以除去水中的溶解固體、大部分溶解性有機物和膠狀物質(zhì)?；U水的處理方法（3）電滲析74化工廢水的處理方法（5）超濾法超濾法與反滲透法一樣也靠推動力和半滲透膜實現(xiàn)分離，兩種方法不同的是，超濾法所需的壓力較低，一般約在0.1~0.5MPa壓力下進行，而反滲透的操作壓力為2~10MPa。超濾膜使用的半滲透膜是醋酸纖維素制成的，膜上的孔徑約為0.002~10μm，超濾法適用于分離相對分子質(zhì)量大于500，直徑為0.005~10μm的大分子和膠體，如細菌、病毒、淀粉、樹膠、蛋白質(zhì)、粘土等?；U水的處理方法（5）超濾法75化工廢水的處理方法4.生物化學(xué)處理法通過微生物的代謝作用，使廢水中呈溶液、膠體以及微細懸浮狀態(tài)的有機性污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定、無害的廢水處理方法。生物處理過程的實質(zhì)是一種由微生物參與進行的有機物分解過程，分解有機物的微生物主要是細菌，其它微生物如藻類和原生動物也參與該過程，但作用較小。化工廢水的處理方法4.生物化學(xué)處理法76化工廢水的處理方法（1）活性污泥法活性污泥法是利用處理工業(yè)廢水最常用的生物處理方法，這種生物絮體稱為活性污泥，它由好氧微生物及其代謝和吸附的有機物、無機物組成，具有降解廢水中有機污染物的能力，具生物化學(xué)活性。按廢水和回流污泥的進入方式及其在曝氣池中的混合方式，活性污泥法可分為推流式和完全混合式兩大類?；U水的處理方法（1）活性污泥法77化工廢水的處理方法（2）生物膜法生物膜法是通過廢水同生物膜接觸，生物膜吸附和氧化廢水中的有機物并同廢水進行物質(zhì)交換，從而使廢水得到凈化的過程，常用的有生物濾池、塔式生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化和生物流化床等。生物膜法的設(shè)備可分為填充式和浸漬式兩類。化工廢水的處理方法（2）生物膜法78化工廢水的處理方法（3）厭氧生物化學(xué)處理法廢水的厭氧生物處理是指在無分子氧的條件下通過厭氧微生物（或兼性厭氧微生物）的作用下，將廢水中的有機物分解轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳的過程，所以又稱為厭氧消化。近年來，開發(fā)了不少新的厭氧生物處理工藝和設(shè)備，如普通厭氧消化池、厭氧濾池、厭氧接觸消化、上流式厭氧污泥床（UASB）、厭氧流化床（AFB）等。化工廢水的處理方法（3）厭氧生物化學(xué)處理法79菌種選育技術(shù)哈爾濱工業(yè)大學(xué)開展的人工固定化工程菌處理含油廢水研究項目通過鑒定。含油廢水主要來自于石化行業(yè)的采油、煉油環(huán)節(jié)。目前處理含油廢水普遍使用“老三級”除油工藝，即隔油-一級氣浮和二級氣浮-生化處理。人工固定化工程菌除油裝置可用于替代二級氣浮裝置。“老三級”中的隔油階段只能除去水中的重油，而無法去除不沉淀、不上浮的乳化油和溶解油，這時需要進行二次氣浮處理，而二級氣浮工藝復(fù)雜，投資運行費用高，管理不便。人工固定化工程菌除油裝置是將工程菌人工投加到含油廢水中，經(jīng)過水循環(huán)，工程菌便吸附在活性炭上固定下來。這些工程菌以水中的油為養(yǎng)料，通過代謝作用將油分解為二氧化碳和水，最終達到除油目的。人工固定化工程菌除油裝置優(yōu)化了傳統(tǒng)除油工藝，不僅效率高，運行效果穩(wěn)定，而且較二級氣浮節(jié)省基建投資36％，節(jié)省運行費用33％，具有廣闊的應(yīng)用前景。中國科學(xué)院成都生物所篩選出多株高效功能菌，并開發(fā)出適用于石化和印染等行業(yè)廢水的多個品系菌劑及其高密度發(fā)酵工藝，形成了規(guī)?；木鷦┥a(chǎn)線，并在煉油廢水處理工程上進行示范應(yīng)用，建立了廢水處理系統(tǒng)中微生物種群監(jiān)測及調(diào)控的分子生物學(xué)方法，在厭氧好氧一體化生物反應(yīng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計、微生物菌劑復(fù)配、高分子載體制備、反應(yīng)器與微生物菌劑和載體技術(shù)集成等方面取得了創(chuàng)新性成果。菌種選育技術(shù)80由洛陽石油化工工程公司工程研究院、天津大學(xué)、洛陽分公司共同開發(fā)的煉油廢水生物流化床處理技術(shù)及設(shè)備，采用高效微生物菌群和多導(dǎo)流筒、低高徑比生物流化床反應(yīng)器技術(shù)，處理后的各項排水指標(biāo)均優(yōu)于煉油行業(yè)的一級國家排放標(biāo)準(zhǔn)，特別是對氨氮具有較高的去除率。生物流化床裝置流程簡單、占地面積小、處理費用低，適合煉油企業(yè)的工業(yè)應(yīng)用，可大規(guī)模推廣。清華大學(xué)、中國科學(xué)院成都生物所、同濟大學(xué)的研究人員采用生物自固定化技術(shù)分離選育出了3株油脂化工廢水高效降解菌、2株制藥廢水高效降解菌和2株焦化廢水高效降解菌，工程應(yīng)用表明高效菌對污染物降解能力強，經(jīng)自固定化后可有效地截留在反應(yīng)器中并保持其降解活性。他們還分離篩選了降解石化和化纖廢水的高效菌8株，開發(fā)了適合高效菌種附著的特殊生物填料。此外，他們對高含硫有機工業(yè)廢水建立了硫酸鹽還原菌的篩選和培養(yǎng)技術(shù)，分離了5株可提高廢水的可生化性并達到理想脫硫效果的厭氧脫硫菌。該項目共建成示范工程7座，中試裝置2座，工程投運后解決了企業(yè)廢水的處理問題，出水指標(biāo)均優(yōu)于廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，降低了建設(shè)與運行成本。由洛陽石油化工工程公司工程研究院、天津大學(xué)、洛陽分公司共同開81生物強化(QBR)技術(shù)

煉油堿渣廢水是煉油廠在油品電精制及脫硫醇等生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的強堿性、高濃度、難生物降解的有機廢水，含大量的中性油、有機酸、揮發(fā)酚和硫化物等有毒有害污染物。由于污染物濃度高(COD約為2×105mg／L，揮發(fā)酚和硫化物約為3×104mg／L，含鹽量為150mg／L以上)，采用常規(guī)方法難以達到處理要求。中國石油大港油田萊特化工公司利用北京中集泓源環(huán)?？萍奸_發(fā)有限公司與韓國SK集團合作研制開發(fā)的QBR技術(shù)，可使高濃度廢水的COD去除率達90％以上。QBR技術(shù)是一項專門針對高濃度、難生物降解有機廢水的處理技術(shù)，是將現(xiàn)代微生物培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用于好氧廢水處理系統(tǒng)中，通過生物強化技術(shù)將專一性強、活性高的優(yōu)勢微生物進行強化，以高于傳統(tǒng)活性污泥法10倍以上的容積負(fù)荷，將傳統(tǒng)生物法難以處理的高濃度、高毒性廢水進行生化處理，極大地降低了高濃度有機廢水的處理成本。采用QBR技術(shù)的投資、運行費用都只有濕式催化、焚燒法的幾分之一或幾十分之一，運行管理簡單，處理效果穩(wěn)定，而且不產(chǎn)生廢氣和廢渣等二次污染。天津大港石化公司兩套處理能力50t／d的堿渣綜合處理示范裝置已建成并投入運行，可處理包括催化汽油、焦化汽油、液化氣、常壓柴油堿渣在內(nèi)的各種堿渣。目前已向蘭州石化、吉林石化、錦州石化、遼河石化、勝利煉油廠等國內(nèi)大中型煉化企業(yè)推廣。生物強化(QBR)技術(shù)

煉油堿渣廢水是煉油廠在油品電精制及脫82南京大學(xué)、揚子石化和香港大學(xué)聯(lián)合承擔(dān)的“跨界融合構(gòu)建基因工程菌Fhhh處理石化廢水的研究”項目目前處于工業(yè)化實施階段。該成果的推廣與應(yīng)用將為我國包括精對苯二甲酸(PTA)生產(chǎn)在內(nèi)的石化和造紙等行業(yè)的廢水處理開辟一條新路。該項目綜合應(yīng)用了生物工程、環(huán)境工程、生態(tài)毒理、環(huán)境信息等學(xué)科的前沿理論和高新技術(shù)，針對PTA廢水的污染問題，采用基因工程融合菌株，處理后廢水的污染物濃度低于國家允許的排放標(biāo)準(zhǔn)，生物毒性明顯降低。該項目還開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的環(huán)境生物技術(shù)信息軟件，經(jīng)與荷蘭、美國發(fā)表的PTA廢水、生活污水的處理數(shù)據(jù)對比，表明該軟件系統(tǒng)具有較強的通用性，為處理效率的最大化、調(diào)控決策最優(yōu)化、處理成本的最小化提供了較好的預(yù)測手段。北京三泰正方生物環(huán)境科技發(fā)展公司研究開發(fā)了3T—IB固定化微生物處理廢水技術(shù)，對高濃度、難降解的有機廢水有獨特的處理效果，尤其是對傳統(tǒng)處理工藝的微生物有毒有害、難以降解的大分子化合物如酚類(苯酚、氯酚、甲酚、硝基酚等)、芳香烴類(苯、甲苯、二甲苯、硝基苯、苯酚類物質(zhì)、萘、蒽、醌等)、氰類、胺類等有良好的降解效果。系統(tǒng)COD容積負(fù)荷高，抗沖擊能力強，對高濃度難降解有機廢水可直接進行生化處理，已在石油、石化、化工、皮革、煤氣化、食品、釀造、日化、印染、生物制藥、造紙等諸多高濃度難降解有機廢水處理工程中成功應(yīng)用。與傳統(tǒng)的生物處理技術(shù)相比，該技術(shù)投資少，占地小，處理效果好，運行成本低，可節(jié)省基建投資30％，降低運行成本30％～50％。南京大學(xué)、揚子石化和香港大學(xué)聯(lián)合承擔(dān)的“跨界融合構(gòu)建基因工程83MBR技術(shù)

MBR技術(shù)是將生物降解作用與膜的高效分離作用結(jié)合而成的一種高效水處理工藝，采用這種工藝幾乎能將所有的微生物截留在生物反應(yīng)器中，使出水的有機污染物含量降到最低，具有流程簡單、效率高、操作簡便、易實現(xiàn)自動化控制、投資少、費用低、出水水質(zhì)穩(wěn)定等特點，在廢水處理與回用中有良好的應(yīng)用前景。采用MBR的廢水處理工藝在美國應(yīng)用以來，在水處理領(lǐng)域受到高度重視，美國、日本、德國、法國、加拿大等國的應(yīng)用規(guī)模也不斷增大，處理量從10m／d擴大到10000m／d，處理對象也不斷拓寬，除了對生活污水進行處理并回用外，還在工業(yè)廢水如食品工業(yè)廢水、水產(chǎn)加工廢水、養(yǎng)殖廢水、化妝品生產(chǎn)廢水、染料廢水、石油化工廢水及填埋場滲濾液的處理方面獲得成功。勝利油田采油工藝研究院微生物中心針對低滲透油田回注廢水的主要問題，采用MBR開展回注廢水的處理技術(shù)和工藝研究，取得良好效果。現(xiàn)場試驗表明，最終出水水質(zhì)可達《碎屑巖油藏注水水質(zhì)推薦指標(biāo)及分析方法》A2級水平。MBR技術(shù)

MBR技術(shù)是將生物降解作用與膜的高效分離作用結(jié)合84國內(nèi)與PTA相關(guān)的企業(yè)，如聚酯生產(chǎn)企業(yè)，都會產(chǎn)生大量的含PTA廢水，既污染環(huán)境，又浪費資源。南京工業(yè)大學(xué)的“MBR處理PTA廢水的高效組合工藝”可大大降低上述領(lǐng)域的水消耗成本，還可創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟效益_2引。這項以MBR為核心單元，以化學(xué)催化氧化、高效菌株及生物固定化為輔助單元的PTA廢水組合處理工藝及裝置，采用以活性炭為主催化劑、空氣為氧化劑的催化氧化工藝預(yù)處理PTA廢水，可有效降低PTA廢水的COD，并可將有機大分子催化氧化為有機小分子，提高廢水的可生化性?；钚蕴颗c多種粉末無機材料復(fù)合組成的新型廉價固定化材料，既可用作微生物的固定化載體以增加微生物的停留時間，又可用作膜的涂膜材料，減輕膜污染，延長膜的使用壽命。采用該工藝處理后的出水水質(zhì)可達到國家廢水綜合排放一級標(biāo)準(zhǔn)，且比現(xiàn)有PTA廢水傳統(tǒng)處理工藝及裝置占地面積節(jié)省40％，水力停留時間縮短50％以上，運行費用減少約20％。國內(nèi)與PTA相關(guān)的企業(yè)，如聚酯生產(chǎn)企業(yè)，都會產(chǎn)生大量的含PT85化工廢水的處理方法（二）按處理程度劃分按處理程度劃分，現(xiàn)代廢水處理技術(shù)可分為一級處理、二級處理和三級處理。1.一級處理去除廢水中的漂浮物和部分懸浮物狀態(tài)的污染物質(zhì)，調(diào)節(jié)廢水pH、減輕廢水的腐化程度和后續(xù)處理工藝負(fù)荷的處理方法。污水經(jīng)一級處理后，一般達不到排放標(biāo)準(zhǔn)，必要時再進行三級處理。一級處理常用的方法有：篩濾法、沉淀法、上浮法、預(yù)曝氣法等?；U水的處理方法（二）按處理程度劃分86化工廢水的處理方法2.二級處理二級處理是污水通過一級處理后，再加處理，用以除去污水中大量有機污染物，使污水進一步凈化的工藝過程。二級處理的主要方法有：活性污泥法、生物膜法等。化工廢水的處理方法2.二級處理87化工廢水的處理方法3.三級處理

三級處理又稱深度處理，為進一步去除二級處理未能去除的污染物質(zhì)，其中包括微生物未能降解的有機物或磷、氮等可溶性無機物。完善的三級處理由除磷、除氮、除有機物（主要是難以降解的有機物）、除病毒和病原菌、除懸浮物和礦物質(zhì)等單元過程組成。主要方法有生物脫氮除磷法，混凝沉淀法，砂濾法，活性炭吸附法，離子交換法和電滲析法等?；U水的處理方法3.三級處理88六、化工廢水處理工程實例（一）印染廢水新型生化物化法處理的應(yīng)用印染廢水水質(zhì)十分復(fù)雜，其污染物來源可分為兩類：一類來自纖維原料本身的夾帶物；另一類是加工過程中所用的漿料、油劑、染料、化學(xué)助劑等。通過對COD的構(gòu)成分析可知，印染廢水中難降解的污染物是化學(xué)漿料聚乙烯醇（PVA）、染料和表面活性劑等。六、化工廢水處理工程實例（一）印染廢水新型生化物化法處理的應(yīng)89化工廢水處理工程實例本工藝采用新型生化物化法處理后的印染污水水質(zhì)，工藝流程如圖1所示。1.調(diào)節(jié)池由于印染行業(yè)車間水質(zhì)和水量一日內(nèi)變化較大，排水高峰時段水量的急劇增加將對后續(xù)生物處理造成沖擊負(fù)荷，因此，首先將各路污水排放到調(diào)節(jié)池，酸堿含量不同的污水在調(diào)節(jié)池中充分混合，混合后的污水