化学沉淀对化工工业废水处理的应用

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摘要：水资源是重要的自然资源，随着我国化工业的发展，产生工业废水对环境影响日趋严重。水体氨氮浓度过高，导致水资源恶化，氯离子大量排放导致土壤结构改变，我国高浓度化工废水处理是亟待解决的问题。研究有效处理化工废水技术具有重要现实意义。根据元素化合物质，含磷废水，重金属离子废水可使用化学沉淀法进行去除，化学沉淀法在多种工业废水处理中具有重要作用。

关键词：化工工业；废水处理；化学沉淀

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。

1化工废水处理现状

当前我国水污染问题严重，大量生活污水未经处理直接排放，工业废水占污水量比例在70%以上，工业化发展导致污染程度提高，我国重视污水处理时间较短，工厂中生产管理水平低。市政工程基础差，导致排放废水未得到处理。近年来政府加强对污水的重视，充分利用废料，学习国外先进技术以及研发新工艺，严格规定排放标准，组织专家组充分论证企业实施新项目，有效减少污染。但目前废水处理缺乏综合统筹，未能从根本上解决问题，环境污染未得到彻底控制。随着我国农业及化工业发展，氯化铵废水带来的环境问题日益严重。环境标准依据废水污染物成分制定主要污染物排放标准，采用适当方法降低污染物含量，随着经济的增长，数次护理方法不断提高，逐渐向省时省力的方向发展，新的处理方法不断涌现。根据污水处理程度可分为稀释、分解与转化。稀释是降低污染物浓度，但未改变污染物总量，是消极的方法。分离法是利用外力作用将污染物与废水分离，污染物数量发生改变，主要采用外力作用包括过滤、重力分离等。转化法是通过理化生等方法将有害污染物转化为无害物质，主要归纳为混凝法、化学沉淀法，化学氧化法等处理方法。

2化工废水的危害

工业废水来源分为工厂排放与生产中间接冷却水系统。工厂排放废水夹带大量杂质，污染严重，是水污染防治的主要对象。工业废水危害程度因工业生产性质有很大差异，同类型工业企业因原料及生产管理方法等不同产生不同的废水，废水防治可以按照来源分为化工、电镀废水等，按照主要污染物分为酸碱性废水、放射性废水等。污染物众多，大多数从某种途径影响水环境状态，破坏其原有使用价值。水质污染原因主要是生产生活中倾倒污染物造成，主要来源有工农业污染源，由于企业生产所用原料及生产用水量等条件不同，使工业污水种类等方面存在差异，颜色多种多样，有些含有有毒物质，工业废水排放量在污水排放量中占有重要位置。许多小型企业由于污水排放量难以统计，工业废水经过各种方法治理减少，但污染问题依然严峻。日趋加剧的水体污染使污染物增多，人们长期饮用危害身体健康。水体污染危害人体健康,构成社会环境可持续发展的障碍，加强水资源管理治理非常迫切。

3化工废水化学沉淀反应处理技术

3.1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。

3.2化学沉淀法处理含砷废水

化学沉淀法去除通常利用亚砷酸去除，处理方法包括中和沉淀法等。砷在高pH值下形成盐类沉淀，废水中As形成砷酸钙盐类沉淀，中和沉淀法可作为高含砷废水预处理。硫化法采用廉价试剂为硫化试剂，脱硫处理产物可做杀虫剂等产品原料。絮凝共沉淀法在含砷废水处理中应用最多，加入Mn2+等离子，可将水中含砷化合物吸附在表面，Mn2++2H2O→Mn(OH)2↓+2H+。

3.3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。工业中常用铅为化学原料，铅化合物具有生物毒性，影响人体健康。《污水综合排放标准》对总排口有严格控制指标。含铅废水处理方法有化学沉淀等。化学沉淀法因其操作简便广泛采用。处理含铅废水有氢氧化物沉淀等工艺，与沉淀剂反应生成沉淀物过滤去除。氢氧化物沉淀法应用较多，氢氧根离子能否生成沉淀物取决于溶液浓度，pH值＞9.5，出现反溶现象。磷酸盐沉淀法反应机理为铅离子与PO3-4发生反应生成磷酸铅沉淀，投加磷酸盐同时投加助凝剂。铁氧体沉淀法是新兴废水除铅方法，化学沉淀法对高含铅废水具有显著效果。3Pb2++2PO3-4→Pb3(PO4)2↓。

4结语

随着化工业的发展，工业废水对环境造成危害日益严重。化学沉淀法是废水中投加与铵离子反应生成沉淀磷酸盐，得到磷酸铵镁沉淀物。本文在综述化工废水处理技术基础上，提出化工废水化学沉淀处理方法，有效去除化工废水中的有害物质。化学沉淀法把水中污染物转化为可用物质，适合处理高浓度氨氮废水，在产生高浓度氨氮废水中处理面临技术难题，化学沉淀法应用提供新的处理方法，是经济合理的化工废水处理方法。

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作者：罗娟娟 单位：延安职业技术学院