化學(xué)沉淀對化工工業(yè)廢水處理的應(yīng)用

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摘要：水資源是重要的自然資源，隨著我國化工業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)生工業(yè)廢水對環(huán)境影響日趨嚴(yán)重。水體氨氮濃度過高，導(dǎo)致水資源惡化，氯離子大量排放導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)改變，我國高濃度化工廢水處理是亟待解決的問題。研究有效處理化工廢水技術(shù)具有重要現(xiàn)實(shí)意義。根據(jù)元素化合物質(zhì)，含磷廢水，重金屬離子廢水可使用化學(xué)沉淀法進(jìn)行去除，化學(xué)沉淀法在多種工業(yè)廢水處理中具有重要作用。

關(guān)鍵詞：化工工業(yè)；廢水處理；化學(xué)沉淀

我國水資源短缺，排放污水量迅速增加，已有90%流經(jīng)城市的河流不符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)。水體中氮磷及化學(xué)需氧量等污染物超過檢測標(biāo)準(zhǔn)，已有不少主要河流遭到污染，對工農(nóng)業(yè)等產(chǎn)業(yè)帶來不良后果，工業(yè)中缺水發(fā)生停產(chǎn)事故，農(nóng)業(yè)降水不足導(dǎo)致干旱，這些都嚴(yán)重威脅我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，因此要積極防治水污染。人類對工業(yè)廢水危害逐漸重視，工業(yè)廢水中總含有大量氮磷砷有毒化合物，利用化學(xué)沉淀法是去除工業(yè)廢水最佳方式。

1化工廢水處理現(xiàn)狀

當(dāng)前我國水污染問題嚴(yán)重，大量生活污水未經(jīng)處理直接排放，工業(yè)廢水占污水量比例在70%以上，工業(yè)化發(fā)展導(dǎo)致污染程度提高，我國重視污水處理時間較短，工廠中生產(chǎn)管理水平低。市政工程基礎(chǔ)差，導(dǎo)致排放廢水未得到處理。近年來政府加強(qiáng)對污水的重視，充分利用廢料，學(xué)習(xí)國外先進(jìn)技術(shù)以及研發(fā)新工藝，嚴(yán)格規(guī)定排放標(biāo)準(zhǔn)，組織專家組充分論證企業(yè)實(shí)施新項(xiàng)目，有效減少污染。但目前廢水處理缺乏綜合統(tǒng)籌，未能從根本上解決問題，環(huán)境污染未得到徹底控制。隨著我國農(nóng)業(yè)及化工業(yè)發(fā)展，氯化銨廢水帶來的環(huán)境問題日益嚴(yán)重。環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)廢水污染物成分制定主要污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，采用適當(dāng)方法降低污染物含量，隨著經(jīng)濟(jì)的增長，數(shù)次護(hù)理方法不斷提高，逐漸向省時省力的方向發(fā)展，新的處理方法不斷涌現(xiàn)。根據(jù)污水處理程度可分為稀釋、分解與轉(zhuǎn)化。稀釋是降低污染物濃度，但未改變污染物總量，是消極的方法。分離法是利用外力作用將污染物與廢水分離，污染物數(shù)量發(fā)生改變，主要采用外力作用包括過濾、重力分離等。轉(zhuǎn)化法是通過理化生等方法將有害污染物轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，主要?dú)w納為混凝法、化學(xué)沉淀法，化學(xué)氧化法等處理方法。

2化工廢水的危害

工業(yè)廢水來源分為工廠排放與生產(chǎn)中間接冷卻水系統(tǒng)。工廠排放廢水夾帶大量雜質(zhì)，污染嚴(yán)重，是水污染防治的主要對象。工業(yè)廢水危害程度因工業(yè)生產(chǎn)性質(zhì)有很大差異，同類型工業(yè)企業(yè)因原料及生產(chǎn)管理方法等不同產(chǎn)生不同的廢水，廢水防治可以按照來源分為化工、電鍍廢水等，按照主要污染物分為酸堿性廢水、放射性廢水等。污染物眾多，大多數(shù)從某種途徑影響水環(huán)境狀態(tài)，破壞其原有使用價(jià)值。水質(zhì)污染原因主要是生產(chǎn)生活中傾倒污染物造成，主要來源有工農(nóng)業(yè)污染源，由于企業(yè)生產(chǎn)所用原料及生產(chǎn)用水量等條件不同，使工業(yè)污水種類等方面存在差異，顏色多種多樣，有些含有有毒物質(zhì)，工業(yè)廢水排放量在污水排放量中占有重要位置。許多小型企業(yè)由于污水排放量難以統(tǒng)計(jì)，工業(yè)廢水經(jīng)過各種方法治理減少，但污染問題依然嚴(yán)峻。日趨加劇的水體污染使污染物增多，人們長期飲用危害身體健康。水體污染危害人體健康,構(gòu)成社會環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的障礙，加強(qiáng)水資源管理治理非常迫切。

3化工廢水化學(xué)沉淀反應(yīng)處理技術(shù)

3.1利用化學(xué)沉淀法去除氮磷

大部分工業(yè)生產(chǎn)廢水排放量巨大，氮元素是水體富營養(yǎng)化主要成因，化學(xué)沉淀法處理氨氮可回收氮。Mg2++PO3-4+NH4++6H2O→MgNH4PO4·6H2O↓?；噬a(chǎn)中重油裂解產(chǎn)生炭黑，利用Na2HPO4·12H2O形成沉淀去除廢水氨氮。氨氮廢水是稀土工業(yè)廢水主要污染物，化學(xué)沉淀法是高效脫氮處理方法。稀土廢水通常使用Na2CO3進(jìn)行沉淀預(yù)處理。乳化炸藥廢水含有大量硝酸銨，MPA法產(chǎn)物化工原料應(yīng)用廣泛，MPA中含有作物生長必需的N、Mg元素，是環(huán)保治理副產(chǎn)品。磷化工生產(chǎn)是含磷廢水主要來源，含磷廢水排放引起水體富營養(yǎng)化，化學(xué)沉淀法優(yōu)勢顯著。Al3+等可形成化學(xué)沉淀，產(chǎn)生聚磷酸鹽絮狀沉淀。研究表明利用聚合氯化鋁可與含磷農(nóng)藥廢水磷形成沉淀，采用合適的投藥配比可去除廢水總磷含量，PO3-4+Fe3+→FePO4。機(jī)械工業(yè)金屬零件生產(chǎn)通常進(jìn)行磷化處理，如某電冰箱廠利用CaCl2處理磷化廢水，調(diào)試后取得理想除磷效果?；瘜W(xué)電鍍產(chǎn)生含磷廢水，采用石灰乳不能去除次磷酸根造成二次污染。MPA沉淀法在廢水處理中廣泛應(yīng)用，對高濃度含磷廢水需結(jié)合其他輔助方法處理達(dá)標(biāo)。

3.2化學(xué)沉淀法處理含砷廢水

化學(xué)沉淀法去除通常利用亞砷酸去除，處理方法包括中和沉淀法等。砷在高pH值下形成鹽類沉淀，廢水中As形成砷酸鈣鹽類沉淀，中和沉淀法可作為高含砷廢水預(yù)處理。硫化法采用廉價(jià)試劑為硫化試劑，脫硫處理產(chǎn)物可做殺蟲劑等產(chǎn)品原料。絮凝共沉淀法在含砷廢水處理中應(yīng)用最多，加入Mn2+等離子，可將水中含砷化合物吸附在表面，Mn2++2H2O→Mn(OH)2↓+2H+。

3.3化學(xué)沉淀法處理重金屬離子廢水

鉻元素被EPA列為最具鍍鋅污染物之一，在冶金等行業(yè)可產(chǎn)生含鉻廢水，Cr(+VI)吸入后致癌。鉻元素存在影響污水處理，化學(xué)沉淀是含鉻廢水常用處理方法，離子交換法處理廢水濃度較高，吸附后樹脂難再生。Cr(+III）易與絮凝沉淀劑發(fā)生反應(yīng)，化學(xué)沉淀法在含鉻廢水處理中應(yīng)用廣泛?；瘜W(xué)沉淀法除鉻工藝有還原沉淀法等，鋇鹽法是鉻酸鹽反應(yīng)生成絮凝物，用微孔過濾器濾除碳酸鋇沉淀，處理后水可達(dá)到車間回收用水標(biāo)準(zhǔn)，還原劑將Cr(+VI)還原為Cr(+III)，具有運(yùn)營穩(wěn)定等優(yōu)勢。處理方法化學(xué)工藝成熟，過氧化氫是環(huán)境友好型氧化還原劑，由于其便捷運(yùn)行方式得到廣泛應(yīng)用。采用氧化還原-超濾工藝模擬含鉻放射性廢水，是二次產(chǎn)生廢少的處理方法。工業(yè)中常用鉛為化學(xué)原料，鉛化合物具有生物毒性，影響人體健康?！段鬯C合排放標(biāo)準(zhǔn)》對總排口有嚴(yán)格控制指標(biāo)。含鉛廢水處理方法有化學(xué)沉淀等。化學(xué)沉淀法因其操作簡便廣泛采用。處理含鉛廢水有氫氧化物沉淀等工藝，與沉淀劑反應(yīng)生成沉淀物過濾去除。氫氧化物沉淀法應(yīng)用較多，氫氧根離子能否生成沉淀物取決于溶液濃度，pH值＞9.5，出現(xiàn)反溶現(xiàn)象。磷酸鹽沉淀法反應(yīng)機(jī)理為鉛離子與PO3-4發(fā)生反應(yīng)生成磷酸鉛沉淀，投加磷酸鹽同時投加助凝劑。鐵氧體沉淀法是新興廢水除鉛方法，化學(xué)沉淀法對高含鉛廢水具有顯著效果。3Pb2++2PO3-4→Pb3(PO4)2↓。

4結(jié)語

隨著化工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)廢水對環(huán)境造成危害日益嚴(yán)重。化學(xué)沉淀法是廢水中投加與銨離子反應(yīng)生成沉淀磷酸鹽，得到磷酸銨鎂沉淀物。本文在綜述化工廢水處理技術(shù)基礎(chǔ)上，提出化工廢水化學(xué)沉淀處理方法，有效去除化工廢水中的有害物質(zhì)?；瘜W(xué)沉淀法把水中污染物轉(zhuǎn)化為可用物質(zhì)，適合處理高濃度氨氮廢水，在產(chǎn)生高濃度氨氮廢水中處理面臨技術(shù)難題，化學(xué)沉淀法應(yīng)用提供新的處理方法，是經(jīng)濟(jì)合理的化工廢水處理方法。

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作者：羅娟娟 單位：延安職業(yè)技術(shù)學(xué)院