化工廢水是指化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的廢水。化學(xué)工業(yè)產(chǎn)品多種多樣，成分復(fù)雜，大多是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、有毒有害和生物難以降解的物質(zhì)，所以化工廢水處理難度較大?；U水中的污染物成分復(fù)雜，往往不能用單一的處理技術(shù)去除廢水中的各種污染物質(zhì)。

       采用生物處理法是化工廢水處理的主要方法，但是化工廢水含有較多的難降解有機(jī)物，可生化性差，而且化工廢水的水量水質(zhì)變化大，所以直接用生物方法處理化工廢水效果不是很理想，往往采用物理處理法、化學(xué)法、生物法、物理化學(xué)法的有機(jī)組合來完成對廢水的有效處理

       廢水物理處理法是指通過物理作用分離和去除廢水中呈懸浮狀態(tài)的污染物（包括油膜、油珠）的方法。處理過程中，污染物的化學(xué)性能不發(fā)生變化?；U水常用的物理處理包括過濾、重力沉淀法和氣浮法等。這三種物理方法工藝簡單，管理方便，但不能去除廢水中可溶性污染物質(zhì)，具有很大的局限性。

           廢水的化學(xué)處理法是指通過化學(xué)反應(yīng)和傳質(zhì)作用，分離和去除廢水中呈溶解、膠體狀態(tài)的污染物，或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害物質(zhì)的廢水處理法。以投加藥劑產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的處理單元有混凝、中和、氧化還原等。化學(xué)處理法有化學(xué)沉淀處理法、混凝處理法、廢水氧化處理法、廢水中和處理法等?；瘜W(xué)處理法能較迅速地去除有機(jī)污染物，有效去除廢水中的多種劇毒和高毒污染物，可作為生物處理的預(yù)處理和后處理措施。

           廢水的物理化學(xué)處理法是運(yùn)用物理和化學(xué)的綜合作用使廢水得到凈化的方法，包括物理過程和化學(xué)過程的單項(xiàng)處理方法，如浮選、吹脫、結(jié)晶、吸附、萃取、電解、電滲析、離子交換、反滲透等。物理化學(xué)處理的優(yōu)點(diǎn)是：占地面積??；出水水質(zhì)好，且比較穩(wěn)定；對廢水水量、水溫和濃度變化適應(yīng)性強(qiáng)；可去除有害的重金屬離子；除磷、脫氮、脫色效果好；管理操作方便等。但是處理系統(tǒng)費(fèi)用和日常運(yùn)行費(fèi)較高。

一、化工廢水處理工藝流程
1、日用化工廢水處理工藝流程
           日用化工廢水的來源
           日用化工產(chǎn)品是人們在日常生活中所使用的化工產(chǎn)品。例如洗滌劑、化妝品、牙膏、油墨以及黏合劑、皮革皮毛保護(hù)劑、殺蟲劑等諸多與人們?nèi)粘Ｉ钕⑾⑾嚓P(guān)的化工產(chǎn)品。
           日用化工廢水的來源主要有以下幾個(gè)方面
       （1）工藝廢水    生產(chǎn)過程中形成的廢水，如蒸餾殘液、結(jié)晶母液、過濾母液等。這類廢水往往含有較多的污染物、毒性大、不易生物降解，因而對水體污染影響很大。
           （2）洗滌廢水  產(chǎn)品或中間產(chǎn)物在精制過程中產(chǎn)生的洗滌水。這類廢水雖然所含污染物濃度不大，但排放量大。
            （3）跑冒滴漏及意外事故造成的污染水  生產(chǎn)操作失誤或設(shè)備泄漏會使原料、中間產(chǎn)物或產(chǎn)品外溢而造成污染。這就要求在廢水治理的統(tǒng)籌考慮中應(yīng)用事故應(yīng)急措施。
            （4）設(shè)備和容器清洗水  基中主要成分是原料、產(chǎn)品及中間產(chǎn)物和副產(chǎn)物等，污染較大。在某些日化廠中，如牙膏、化妝品生產(chǎn)，香精配制，液體洗滌劑配制等企業(yè)，這類廢水幾乎是工廠廢水的主要來源。
           （5）地面沖洗水   生產(chǎn)區(qū)的地面撒落的原料、中間產(chǎn)物、成品等在地面清洗過程中進(jìn)入廢水系統(tǒng)。地面沖洗水水量往往較大，水質(zhì)較差，特別是在管理不善的時(shí)候，污染物總量可能在整個(gè)廢水系統(tǒng)中占有較大的比重。
           日用化工廢水的污染物及特征
           （1）固體污染物  它的存在不但使水質(zhì)渾濁而且會引起管理和設(shè)備阻塞、磨損，干擾廢水處理和回收。因大多數(shù)廢水中都有一些固體懸浮污染物存在，所以去除懸浮物是日用化工廢水處理的一項(xiàng)基本要求。
           （2）需氧污染物  需氧污染物是指廢水中能夠通過化學(xué)或生物化學(xué)作用而消耗水中溶解氧的物質(zhì)。這類物質(zhì)大多是有機(jī)物，而無機(jī)物中的耗氧物質(zhì)主要有Fe、 Fe2+、 S2－、CN－等。一般在廢水處理中需氧污染物即指有機(jī)物。
             （3）營養(yǎng)性污染物  營養(yǎng)性污染物是指廢水中所含的N和P等植物和微生物的主要營養(yǎng)物質(zhì)。這類物質(zhì)排入水體后，致使水體中N和P的濃度分別超過0.2mg/L和0.02mg/L時(shí)，就要能引起水體富營養(yǎng)化，刺激各種水生生物異常增殖而造成一系列危害，形成營養(yǎng)性污染。
             （4）酸堿污染物  酸堿污染物主要是指廢水中的酸性或堿性物質(zhì)，它們使水體pH發(fā)生變化，破壞自然緩沖作用，控制微生物生長，妨礙水體自凈，使水質(zhì)惡化、土壤酸化或鹽堿化。各種生物都有自己的pH適應(yīng)范圍，超過該范圍就會影響其生存。對漁業(yè)水體而言，pH不能低于6或高于9.2，當(dāng)pH為5.5時(shí)，一些魚類就不能生存或生殖率下降。農(nóng)業(yè)灌溉用水pH應(yīng)為5.5～8.5。此外，酸性廢水還會對金屬和混凝土材料造成腐蝕。
           （5）有毒污染物  有毒污染物是指能引起生物毒性反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)。有毒物質(zhì)主要分為無機(jī)化學(xué)毒物、有機(jī)化學(xué)毒物和放射性物質(zhì)等。
           （6）油類污染物  油類污染物主要包括石油類和動(dòng)植物油類污染物兩種。油類污染物能在水面上形成油膜，使大氣與水面隔絕，破壞水體復(fù)氧條件，它還能附著于土壤顆粒表面和動(dòng)植物體表，影響?zhàn)B分吸收和廢物排出。當(dāng)水中含油0.01～0.1mg/L時(shí)，對魚類和水生生物就會產(chǎn)生影響。當(dāng)水中含油0.3～0.5mg/L時(shí)，就會產(chǎn)生石油氣味，不適合飲用。
     （7）生物污染物  生物污染物主要是指廢水中的致病微生物。如各種致病細(xì)菌、病蟲卵和病毒等。
     （8）感官性污染物  感官性污染物是指廢水中能引起異色、渾濁、泡沫、惡臭等現(xiàn)象的物質(zhì)，雖然不一定有很大危害，但是能夠引起人們感官上的極度不適。
日用化工廢水的處理工藝流程
       日用化工廢水COD較高，可生化性較差，在一般情況下，對這類廢水多采用物理化學(xué)處理結(jié)合生物處理的處理工藝。處理達(dá)標(biāo)排放的通用處理方法和處理工藝流程如下圖所示，具體采用時(shí)應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況相應(yīng)調(diào)整。
                
                                             圖1  日用化工廢水的處理工藝流程
      （1）預(yù)處理   預(yù)處理的目的是去除廢水中的大顆粒雜物，調(diào)節(jié)水質(zhì)水量，保證后續(xù)處理工序可連續(xù)穩(wěn)定地運(yùn)行。預(yù)處理主要采用格柵、調(diào)節(jié)池等處理設(shè)備和構(gòu)筑物。
       （2）物化處理   一般日用化工廢水有機(jī)污染物濃度較高，毒性較大，不易生物降解，不宜直接采用生物處理法，應(yīng)先通過物理化學(xué)方法去除廢水中的部分污染物，如懸浮物、難生物降解有機(jī)物、有毒有害物質(zhì)等，減輕后續(xù)生物處理系統(tǒng)負(fù)荷，保證廢水處理系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。針對日用化工廢水的特點(diǎn)，物化處理方法可采用混凝沉淀、混凝氣浮等工藝。
     （3）生物處理  廢水經(jīng)物理化學(xué)處理后，各污染物濃度已大幅降低，但一般情況下，還不能達(dá)標(biāo)排放，因此需要進(jìn)一步采用生物處理法進(jìn)行處理。鑒于日用化工廢水中含有一些難生物降解的有機(jī)物，為了提高生物處理系統(tǒng)的處理效果，宜先采用水解酸化，利用水解菌將不溶性的有機(jī)物水解為溶解性物質(zhì)，同時(shí)在產(chǎn)酸菌的協(xié)同作用下將大分子和難生物降解的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易于降解的小分子物質(zhì)，去除部分COD，提高BOD₅/COD。
       經(jīng)水解酸化處理后的廢水可采用常規(guī)生物處理方法，如A/O法、生物接觸氧化法等。生物接觸氧化法具有可持留難降解有機(jī)物降解菌的特點(diǎn)，對難降解有機(jī)物的處理效果較好。
  
2、染料化工廢水處理工藝流程
染料化工廢水的來源
       染料工業(yè)包括染料、紡織染整助劑和中間體生產(chǎn)。主要染料種類有分散染料、還原染料、直接染料、活性染料以及陽離子染料等14類，有500多個(gè)品種。
      染料一般是通過氯化、耦合、乙基化、硝化、縮合、氧化還原、重氮化等化學(xué)反應(yīng)合成，再經(jīng)分離精制而得到產(chǎn)品。染料廢水主要來源有以下幾個(gè)方面：
     （1）廢母液  染料生產(chǎn)廢水主要來自染料生產(chǎn)合成過程中產(chǎn)生的廢母液。往往含有較多的污染物、毒性大、不易生物降解，因而對水體污染影響很大。
     （2）洗滌廢水  主要是產(chǎn)品分離、精制過程中產(chǎn)生的洗滌廢水。這類廢水雖然所含污染物濃度不大，但排放量大。
     （3）跑冒滴漏及意外事故造成的污染水  生產(chǎn)操作失誤或設(shè)備泄漏會使原料、中間產(chǎn)物或產(chǎn)品外溢而造成污染。這就要求在廢水治理的統(tǒng)籌考慮中應(yīng)用事故應(yīng)急措施。
    （4）清洗廢水   主要是生產(chǎn)設(shè)備及車間地面的沖洗廢水，這部分廢水中含有原料、產(chǎn)品及中間產(chǎn)物和副產(chǎn)物等。生產(chǎn)區(qū)的地面撒落的原料、中間產(chǎn)物、成品等在地面清洗過程中進(jìn)入廢水系統(tǒng)。地面沖洗水水量往往較大，污染程度相對較輕。
染料化工廢水的特點(diǎn)
       染料生產(chǎn)基本原料為苯系、萘系、蒽醌系及苯胺、硝基苯、酚類等有毒物，品種多、批量小、工藝復(fù)雜、產(chǎn)品收率低、廢水排放量大。據(jù)估算，在染料生產(chǎn)中約有60%的無機(jī)原料和10～30%的有機(jī)原料轉(zhuǎn)移到廢水中。染料廢水中含有大量的鹵代物、硝基物、氨基物、苯胺及酚類等有毒物質(zhì)，有些物質(zhì)又是難于生物降解的；廢水顏色深，色度達(dá)到數(shù)千倍甚至數(shù)萬倍；還含有氯化物、硫化物、硫酸鈉等無機(jī)鹽類。因此，染料化工廢水一直是廢水處理中的難題。
      染料化工廢水的主要特點(diǎn)如下：
        （1）染料生產(chǎn)品種繁多，工藝復(fù)雜，多為間歇操作，廢水酸堿性強(qiáng)，水質(zhì)水量變化范圍大。
        （2）廢水排放量大，一般每噸產(chǎn)品排出廢水5～15t。
        （3）廢水組成復(fù)雜，有機(jī)污染物濃度高，COD一般在3000～10000mg/L，顏色深，有些物質(zhì)難于生物降解。
       （4）含鹽量高，有生物抑制性。
染料化工廢水的處理工藝流程
       染料化工廢水COD較高、可生化性較差，在一般情況下，對這類廢水多采用物理化學(xué)處理結(jié)合生物處理的處理工藝。處理達(dá)標(biāo)排放的通用處理方法和處理工藝流程如圖2所示，具體采用時(shí)應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況相應(yīng)調(diào)整。
                                                             圖2  染料化工廢水的處理工藝流程
       （1）預(yù)處理   預(yù)處理的目的是去除廢水中的大顆粒雜物，調(diào)節(jié)水質(zhì)水量，保證后續(xù)處理工序可連續(xù)穩(wěn)定地運(yùn)行。預(yù)處理主要采用格柵、調(diào)節(jié)池等處理設(shè)備和構(gòu)筑物。
       （2）物化處理   一般染料化工廢水有機(jī)污染物濃度較高，毒性較大，不易生物降解，不宜直接采用生物處理法，應(yīng)先通過物理化學(xué)方法去除廢水中的部分污染物，如懸浮物、難生物降解有機(jī)物、有毒有害物質(zhì)等，以減輕后續(xù)生物處理系統(tǒng)負(fù)荷，保證廢水處理系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。針對染料化工廢水的特點(diǎn)，物化處理方法可采用混凝沉淀、混凝氣浮等工藝。
      （3）生物處理  廢水經(jīng)物理化學(xué)處理后，各污染物濃度已大幅降低，但一般情況下，還不能達(dá)標(biāo)排放，因此需要進(jìn)一步采用生物處理法進(jìn)行處理。鑒于染料化工廢水中含有一些難生物降解的有機(jī)物，為了提高生物處理系統(tǒng)的處理效果，宜先采用水解酸化，利用水解菌將不溶性的有機(jī)物水解為溶解性物質(zhì)，同時(shí)在產(chǎn)酸菌的協(xié)同作用下將大分子和難生物降解的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易于降解的小分子物質(zhì)，去除部分COD，提高BOD₅/COD。
      經(jīng)水解酸化處理后的廢水可采用常規(guī)生物處理方法，如A/O法、生物接觸氧化法等。生物接觸氧化法具有可持留難降解有機(jī)物降解菌的特點(diǎn)，對難降解有機(jī)物的處理效果較好。
3、農(nóng)藥化工廢水處理工藝流程
農(nóng)藥化工廢水的來源
       我國是農(nóng)藥生產(chǎn)大國，農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)近2000家，農(nóng)藥年產(chǎn)量居世界前列。我國農(nóng)藥結(jié)構(gòu)中高dupin種比例較多，其中殺蟲劑占70%，而殺蟲劑中有機(jī)磷酸酯占70%，有機(jī)磷酸酯中高dupin種占70%，正是這處不合理的結(jié)構(gòu)增加了廢水污染治理的難度。
       有機(jī)磷農(nóng)藥生產(chǎn)工藝一般是將人工原料經(jīng)一步或兩步合成反應(yīng)，再經(jīng)分離精制，水洗去除反應(yīng)副產(chǎn)物而制成成品。農(nóng)藥生產(chǎn)廢水主要包括農(nóng)藥合成生產(chǎn)排放廢水、產(chǎn)品精制洗滌水、車間和設(shè)備洗滌水、冷卻水等。農(nóng)藥產(chǎn)品的廢水排放量一般為每噸產(chǎn)生廢水3～24t，COD為5000～80000mg/L，組成復(fù)雜，毒性大。
農(nóng)藥化工廢水的特點(diǎn)
    （1）有機(jī)物濃度高  綜合農(nóng)藥廢水在處理前COD通常在每升幾千毫克到每升幾萬毫克，而農(nóng)藥生產(chǎn)過程中合成廢水的COD高達(dá)每升幾萬毫克，有時(shí)甚至高達(dá)每升幾十萬毫克以上。
     （2）污染物成分十分復(fù)雜  農(nóng)藥生產(chǎn)涉及很多有機(jī)化學(xué)反應(yīng)，廢水中不僅含有原料成分，而且含有很多副產(chǎn)物、中間產(chǎn)物等。
     （3）毒性大，生物降解難  農(nóng)藥廢水大多含有農(nóng)藥和中間體，此外還含在苯環(huán)類、酚、砷、汞等有毒物質(zhì)，抑制微生物生長。例如在毒死蜱生產(chǎn)廢水中含有三氯吡啶醇、二乙胺基嘧啶醇等，均為難生物降解化合物。
      （4）有惡臭及刺激性氣味   農(nóng)藥廢水對人的呼吸道和黏膜有刺激性，嚴(yán)重時(shí)可產(chǎn)生中毒癥狀，危害身體健康。
     （5）pH變化大，無機(jī)鹽含量高   由于農(nóng)藥生產(chǎn)過程中需要添加各種酸、堿和無機(jī)鹽，因此廢水中含鹽量高，且pH變化大。
     （6）水質(zhì)水量不穩(wěn)定  由于生產(chǎn)工藝不穩(wěn)定、操作管理不到位等問題，造成排放的廢水水質(zhì)、水量不穩(wěn)定，給廢水處理帶來一定的難度。
農(nóng)藥化工廢水的處理工藝流程
        農(nóng)藥化工廢水有機(jī)物濃度較高、毒性大，難生物降解、pH變化大、無機(jī)鹽含量高、有惡臭及刺激性氣味。對這類廢水多采用分質(zhì)分段處理方法，對高濃度有毒有害生產(chǎn)廢水先進(jìn)行預(yù)處理，再與其他低濃度廢水（廠區(qū)生活污水、冷卻水等）混合進(jìn)行生物處理后達(dá)標(biāo)排放，處理工藝流程如圖3所示。
                                                        

 圖3 農(nóng)藥化工廢水的處理工藝流程

       （1）預(yù)處理   農(nóng)藥廢水水質(zhì)水量變化很大，為了保證后后續(xù)處理工序可連續(xù)穩(wěn)定地運(yùn)行。需要采用必要的預(yù)處理手段，采用格柵、調(diào)節(jié)池等去除廢水中的大顆粒雜物，調(diào)節(jié)水質(zhì)水量。
       （2）高濃度生農(nóng)藥廢水物化處理   農(nóng)藥生產(chǎn)廢水有機(jī)物濃度高、毒性大，難生物降解，為了降低COD，去除有毒物質(zhì)活性基團(tuán)，提高廢水可生化性，需進(jìn)行物化處理，針對農(nóng)藥廢水，物化處理方法主要有混凝沉淀、氣浮、鐵碳微電解、高效Fenton等，有必要時(shí)，可選擇幾種預(yù)處理方法聯(lián)用，以達(dá)到更好的處理效果。
     a、混凝沉淀或氣浮   農(nóng)藥廢水中含有大量油脂、有機(jī)溶劑及膠體物質(zhì)，混凝沉淀可去除大部分膠體物質(zhì)，混凝氣浮可有效去除廢水中的油脂、有機(jī)溶劑，既降低COD，又可回收有機(jī)溶劑。
     b、鐵碳微電解  鐵碳微電解是如絮凝、吸附、架橋、共沉、電沉積、電化學(xué)還原等多種作用綜合效應(yīng)的結(jié)果，能在效地去除污染物，提高廢水可生化性。鐵碳微電解是基于電化學(xué)中的電池反應(yīng)，當(dāng)將鐵和炭浸入電解質(zhì)溶液中時(shí)，由于Fe和C之間存在1.2V的電極電位差，因而會形成無數(shù)的微電解系統(tǒng)。
        微電解過程中產(chǎn)生的大量的Fe2+和原子H具有高化學(xué)活性，能改變廢水中許多有機(jī)物的結(jié)構(gòu)和特性，使有機(jī)物發(fā)生斷鏈、開環(huán)。微電解電極周圍的電場效應(yīng)也能使溶液中的帶電離子和膠體富集并沉積在電級上而除去。另外，反應(yīng)中的Fe2+、Fe3+及其水合物具有強(qiáng)烈的吸附絮凝活性，能進(jìn)一步提高處理效果。
   c、高效Fenton    高效Fenton氧化法，主要原理是外加的H₂O₂氧化劑與Fe2+催化劑，即Fenton試劉，在適當(dāng)?shù)膒H下（2.5～3.5）反應(yīng)產(chǎn)生羥基自由基等。羥基自由基具有較高的氧化電位，因而可與廢水中的有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)，使其分解。
       高效Fenton和鐵碳微電解都屬于高級氧化法，具有強(qiáng)氧化性，能破壞有機(jī)物的結(jié)構(gòu)和活性，對改善后續(xù)生物處理?xiàng)l件，確保生物處理效果起到關(guān)鍵性的作用。
      （3）生物處理  高濃度農(nóng)藥廢水經(jīng)物化處理后，COD大幅降低，可生化性提高，適宜進(jìn)行生物處理。生物處理方法宜采用先水解酸化，后常規(guī)生物處理的方法。常規(guī)生物處理方法根據(jù)不同的廢水性質(zhì)和處理要求選用A/O、 A₂/O、生物接觸氧化、SBR等。
       （4）除臭系統(tǒng)  由于農(nóng)藥廢水有刺激氣味且毒性較大，工程中應(yīng)考慮設(shè)置臭氣收集及處理裝置，臭氣處理可采用化學(xué)吸收、生物處理、焚燒等方法。
農(nóng)藥化工廢水設(shè)計(jì)參數(shù)
      （1）調(diào)節(jié)池  宜分別設(shè)置高濃度廢水調(diào)節(jié)池和低濃度廢水調(diào)節(jié)池。高濃度廢水調(diào)節(jié)池水力停留時(shí)間應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)情況及排水情況選定，如無數(shù)據(jù)，宜為12～24h。低濃度廢水調(diào)節(jié)池水力停留時(shí)間宜為8～24h。
      （2）鐵碳微電解反應(yīng)池  鐵碳微電解反應(yīng)池能有效地去除污染物，提高廢水的可生化性，反應(yīng)時(shí)間宜為2～4h。反應(yīng)池內(nèi)需定時(shí)抽加鐵炭粉或鐵碳填料，鐵碳比（體積比）宜為1：1，投加量應(yīng)根據(jù)處理廢水水質(zhì)而定。
      （3）高效Fenton  高效Fenton具有強(qiáng)氧化性，能破壞有機(jī)物的結(jié)構(gòu)和活性，提高廢水的可生化性，反應(yīng)時(shí)間宜為30min，pH宜控制在3.0～4.0。反應(yīng)池內(nèi)需投加Fe2+和H₂O₂，投加量應(yīng)根據(jù)廢水水質(zhì)及處理程度而定，一般可按COD：H₂O₂：Fe2+＝1：（1.5～2.0）:（0.5～1.0）（質(zhì)量比）估算。
      （4）水解酸化池  在缺氧條件下，利用水解菌群的生化作用，進(jìn)行水解、酸化反應(yīng)，將不溶性的有機(jī)物水解為溶解性物質(zhì)，并將難降解的大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易降解的小分子物質(zhì)。水解池內(nèi)部掛有接觸填料，水力停留時(shí)間宜為10～24h。
      （5）好氧池  宜采用活性污染曝氣池、生物接觸氧化池或SBR等。由于農(nóng)藥化工廢水屬于難生物降解有機(jī)廢水，所以采用好氧生物處理時(shí)一般采用較長水力停留時(shí)間和較低的污泥負(fù)荷（Ns）。采用活性污泥曝氣池時(shí)，一般Ns為0.2～0.3kgCOD/(kgMLSS.d).采用生物接觸氧化池時(shí)，填料容積負(fù)荷為0.5kgCOD/(m3.d)左右，有效接觸時(shí)間為24～48h，具體應(yīng)根據(jù)實(shí)際水質(zhì)而定。