1、柴惠臣 2、何萌萌
1水发环境科技股份有限公司 1身份证号：37011219831203****
2山东省章丘鼓风机股份有限公司 2身份证号：37011219860208****
摘要：我国水资源短缺，排放污水量迅速增加，已有90%流经城市的河流不符合饮用水标准水质。水体中氮磷及化学需氧量等污染物超过检测标准，已有不少主要河流遭到污染，对工农业等产业带来不良后果，工业中缺水发生停产事故，农业降水不足导致干旱，这些都严重威胁我国经济的可持续发展，因此要积极防治水污染。人类对工业废水危害逐渐重视，工业废水中总含有大量氮磷砷有毒化合物，利用化学沉淀法是去除工业废水最佳方式。
关键词：化工工业;废水处理;化学沉淀反应;应用
引言
目前，化工企业的污水处理主要采用的方法有化学法、物理法、生化法等，这些工艺处理的污水中大多数污染物浓度较高，且大部分都具有毒性，如果不进行合理的深度处理，不仅会浪费能源，还会使周围的水体受到二次伤害。化工废水处理技术的应用可以有效地减少化工行业的排放量，提高水资源的利用率，实现节能减排的目标。
1化工企业生产废水主要特征
1.1水质条件较为复杂，处理难度高
生产废水属于化工企业制造过程中的常见产物，由于相关环节需要应用大量的化学反应进行处理，因此排出的废水可能会包含较为复杂的污染物种类。同时，反应效率较低的情况下，化学处理的辅料与溶液也会进入废水内部，进而导致其处理难度大幅提升，不利于后续的管控。
1.2营养化物质较多
化工生产废水中不仅伴随着大量的污染物与无害物质，其中的营养化物质也是影响自然环境与生态稳定发展的重要破坏因素，毒害物质会影响农作物以及水生生物的正常生长，大量的磷、氮元素量以及其他营养化物质排放到自然环境中，不仅会影响农作物的正常生长，也会提升废水周边水域的富营养化程度，进而引发赤潮等藻类、微生物大量繁殖的现象。
1.3重金属污染严重
由于化工企业制造经常需要利用重金属元素，因此生产废水内部也会出现重金属超标的问题。通常情况下，较为常见的重金属超标类型包括汞元素、铅元素、铬元素等。这些元素在生态环境中极其罕见，容易对生物体造成严重危害，进而对生态圈造成负面影响。因此，化工废水的一大特征便是重金属元素较多。
1.4化工废水处理设备成本高
从我国目前化工行业的整体发展情况来看，许多化工企业都采取了措施对污水进行处理，但是采用的各项工艺难以满足实际作业开展标准，即使有个别仪器能够达到化工废水处理标准，也因环保效率高、市场需求量而提高了价格。为了更好地开展化工产品生产作业、减少化工废水对生态环境的污染，要大量引入科技含量高的污水处理仪器，增强处理效果，但也会提高化工废水处理成本。
2化工废水化学沉淀反应处理技术
2.1利用化学沉淀法去除氮磷
大部分工业生产废水排放量巨大，氮元素是水体富营养化主要成因，化学沉淀法处理氨氮可回收氮。Mg2++PO3-4+NH4++6H2O→MgNH4PO4·6H2O↓。化肥生产中重油裂解产生炭黑，利用Na2HPO4·12H2O形成沉淀去除废水氨氮。氨氮废水是稀土工业废水主要污染物，化学沉淀法是高效脱氮处理方法。稀土废水通常使用Na2CO3进行沉淀预处理。乳化炸药废水含有大量硝酸铵，MPA法产物化工原料应用广泛，MPA中含有作物生长必需的N、Mg元素，是环保治理副产品。
磷化工生产是含磷废水主要来源，含磷废水排放引起水体富营养化，化学沉淀法优势显著。Al3+等可形成化学沉淀，产生聚磷酸盐絮状沉淀。研究表明利用聚合氯化铝可与含磷农药废水磷形成沉淀，采用合适的投药配比可去除废水总磷含量，PO3-4+Fe3+→FePO4。机械工业金属零件生产通常进行磷化处理，如某电冰箱厂利用CaCl2处理磷化废水，调试后取得理想除磷效果。化学电镀产生含磷废水，采用石灰乳不能去除次磷酸根造成二次污染。MPA沉淀法在废水处理中广泛应用，对高浓度含磷废水需结合其他辅助方法处理达标。
2.2化学沉淀法除镉
在含镉废水中加入沉淀剂，使其发生化合反应，生成Cd(OH)2、CdS、CdCO3等镉的沉淀物。常用的沉淀剂有氢氧化物、聚合氯化铝、聚合硫酸铁、碳酸盐等。聚合硫酸铁对镉主要起絮凝共沉作用。用二甲基二硫代氨基甲酸钠处理含镉废水，研究发现，在pH为2~9范围内，镉离子的去除效率最高，出水中镉的浓度能够满足GB21900?2008《电镀污染物排放标准》，但在处理过程中应严格控制氨三乙酸等配位剂的初始浓度。采用化学沉淀法并强化常规工艺，应急去除饮用水水源中的镉。研究发现，调节水的pH可实现对重金属镉的有效去除。采用两级沉淀工艺，将氢氧化钠和硫化钠分别作为沉淀剂来处理含镉废水。研究发现，经两级沉淀处理后的含镉废水满足《污水综合排放标准》，且沉淀废渣可以重复利用，大大降低了生产成本。采用Mg(OH)2作为沉淀剂处理含镉废水，发现Mg(OH)2对镉的去除率可达98%以上，且经过处理的Mg(OH)2可变为MgO继续使用，提高了沉淀剂的利用率。
2.3化学沉淀法处理重金属离子废水
铬元素被EPA列为最具镀锌污染物之一，在冶金等行业可产生含铬废水，Cr(+VI)吸入后致癌。铬元素存在影响污水处理，化学沉淀是含铬废水常用处理方法，离子交换法处理废水浓度较高，吸附后树脂难再生。Cr(+III）易与絮凝沉淀剂发生反应，化学沉淀法在含铬废水处理中应用广泛。化学沉淀法除铬工艺有还原沉淀法等，钡盐法是铬酸盐反应生成絮凝物，用微孔过滤器滤除碳酸钡沉淀，处理后水可达到车间回收用水标准，还原剂将Cr(+VI)还原为Cr(+III)，具有运营稳定等优势。处理方法化学工艺成熟，过氧化氢是环境友好型氧化还原剂，由于其便捷运行方式得到广泛应用。采用氧化还原-超滤工艺模拟含铬放射性废水，是二次产生废少的处理方法。
2.4铁氧体沉淀法
铁氧体沉淀法是在含镉废水中投加适当的硫酸亚铁，然后加碱中和至pH值为9.0~10.0，以使废水中的各种金属离子形成不溶性的铁氧体晶粒，再采用固液分离手段，去除废水中的重金属离子。卢莲英等[11]用铁氧体材料与镉共沉淀，发现常温条件下，当废水中的Cd2+含量在50~200mg·L-1、pH=10、Fe3+/Fe2+(质量比)=2、投料比Fe2+/Cd2+(质量比)=4时，镉离子的去除率达到99%以上，出水满足排放要求。方云如等[12]采用铁氧体法处理含镉废水，确定的最佳条件为：pH=12，温度=70℃，加入适量双氧水处理后，水中镉的含量为0.041mg·L1，符合排放要求。邓腾等[13]研究了铁氧体法处理含镉废水的效果，发现加入纳米铁粉后，以m(Fe)/m(As)=10的比例加入聚合硫酸铁、pH=8.8左右时，铁氧体法处理废水中的Cd2+，去除率达到99.92%。对比发现，铁氧体法的处理效果比生物制剂法更好。
结束语
处理好化工工业废水，一方面可以实现对生态环境的合理保护，另一方面能够提高各项资源的利用率，促进我国化工行业发展。在日后化工行业发展期间，要加强对工业废水处理的研究，做好相应的处理工作，减少工业废水中的各种污染物，实现对生态环境的保护。
参考文献
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