精细化工废水处理

1、精细化工废水处理精细化工废水处理 精细化工范围广，品种多，主要包括染料、精细化工范围广，品种多，主要包括染料、 农药、制药、香料、涂料、感光材料和日用化农药、制药、香料、涂料、感光材料和日用化 工等约工等约40多个行业，在国民经济建设中发挥着多个行业，在国民经济建设中发挥着 重要作用。精细化工废水中的污染物属结构复重要作用。精细化工废水中的污染物属结构复 杂、有毒、有害和难生物降解的有机物，治理杂、有毒、有害和难生物降解的有机物，治理 难度大且处理成本高。因此，有效治理精细化难度大且处理成本高。因此，有效治理精细化 工废水技术成为环境工作者的重要课题。工废水技术成为环境工作者的重要课题。 1

2、精细化工废水的来源精细化工废水的来源 1. 工艺废水工艺废水 生产中产生的浓废水（有的有毒性），生产中产生的浓废水（有的有毒性）， 不易生物降解，对水体污染较重。不易生物降解，对水体污染较重。 2. 洗涤废水洗涤废水 精制产品或中间产物中的洗涤废水、反精制产品或中间产物中的洗涤废水、反 应设备的洗涤水等。这些废水的污染浓度低，应设备的洗涤水等。这些废水的污染浓度低， 水量较大。水量较大。 3. 地面冲洗废水地面冲洗废水 散落在地面上的溶剂、原料、中间体和产散落在地面上的溶剂、原料、中间体和产 品等。这些废水与企业的管理水平有很大关系。品等。这些废水与企业的管理水平有很大关系。 4. 冷却水冷却

3、水 冷却水回用与部分废水混合冷却水回用与部分废水混合,增加了废水体增加了废水体 积。积。 5. 意外事故造成的废水意外事故造成的废水 操作失误或设备泄漏操作失误或设备泄漏,使原料、中间产物使原料、中间产物 或产品外溢而造成的污染废水。或产品外溢而造成的污染废水。 6. 二次污染废水二次污染废水 废水或废气处理过程中可能形成的新废水废水或废气处理过程中可能形成的新废水 污染源，如预处理过程中从污泥脱水中分离出污染源，如预处理过程中从污泥脱水中分离出 的废水的废水，从废气处理吸收塔中排出的废水等。，从废气处理吸收塔中排出的废水等。 2 精细化工废水的特征精细化工废水的特征 1. 水质成分复杂水质成

4、分复杂 因为精细化工生产流程长，反应复杂，副产因为精细化工生产流程长，反应复杂，副产 物多，出发物常为溶剂类或环状结构的化合物，物多，出发物常为溶剂类或环状结构的化合物， 所以污染物组分繁多。所以污染物组分繁多。 2. 污染物含量高污染物含量高 在制药、农药、染料等行业，在制药、农药、染料等行业，cod浓度通常每升废浓度通常每升废 水中有几万至几十万毫克。这是因为反应不完全造水中有几万至几十万毫克。这是因为反应不完全造 成的大量副产物和原料，或溶剂介质流入废水体系成的大量副产物和原料，或溶剂介质流入废水体系 中而引起。中而引起。 3. 有毒有害物质多有毒有害物质多 废水中含许多对微生物有毒有害

5、的有机物废水中含许多对微生物有毒有害的有机物 质，如有机卤素化合物、硝基化合物和表质，如有机卤素化合物、硝基化合物和表 面活性剂等。面活性剂等。 4. 生物难降解物质多生物难降解物质多 5. 盐分高盐分高 高浓度盐分对微生物有明显的抑制作用，如当氯离高浓度盐分对微生物有明显的抑制作用，如当氯离 子浓度超过子浓度超过3000mg/l时，未经驯化的微生物的活性时，未经驯化的微生物的活性 受到抑制，受到抑制，cod去除率明显下降；当氯离子浓度超去除率明显下降；当氯离子浓度超 过过8000mg/l时，会造成污泥膨胀，水面泛出大量泡时，会造成污泥膨胀，水面泛出大量泡 沫，微生物会死亡。沫，微生物会死亡。

6、 6. 色度高色度高 染料、农药等废水的色度一般均在几千倍甚至数万染料、农药等废水的色度一般均在几千倍甚至数万 倍以上。倍以上。 3 精细化工废水的治理原则精细化工废水的治理原则 1. 重视清洁生产重视清洁生产 从污染源头控制。从污染源头控制。 2. 重视预处理重视预处理 生化技术可靠性高且运行费用低，因此大生化技术可靠性高且运行费用低，因此大 部分有机化工废水均可选用生化处理部分有机化工废水均可选用生化处理 。加强预。加强预 处理工艺，消除妨碍生化反应的不利因素，如处理工艺，消除妨碍生化反应的不利因素，如 开展溶剂回收；去除或转化有毒有害物质；消开展溶剂回收；去除或转化有毒有害物质；消 减减

7、cod负荷；采用浓废水焚烧等措施。负荷；采用浓废水焚烧等措施。 3. 提高生化处理能力提高生化处理能力 主要做以下工作：主要做以下工作： 1）加大调节池容量）加大调节池容量 对水质和水量充分调节，提高水力停留时间，对水质和水量充分调节，提高水力停留时间， 比如一般在比如一般在8-128-12小时，对某些废水可增加到小时，对某些废水可增加到2424小时小时 甚至更多。甚至更多。 2）稀释处理）稀释处理 废水常含有酸、碱及盐类，在可能的情况下，废水常含有酸、碱及盐类，在可能的情况下， 适当用生活污水稀释，以减轻盐分、有毒有害物质适当用生活污水稀释，以减轻盐分、有毒有害物质 对生化处理的影响。另外，

8、可对活性污泥进行驯化，对生化处理的影响。另外，可对活性污泥进行驯化， 使其适应较高的盐分。使其适应较高的盐分。 3）选择合适的工艺参数）选择合适的工艺参数 有些废水，在降解过程中有些废水，在降解过程中ph随处理过程而升随处理过程而升 高，因此应以酸性进水，并采用完全混合式活性污高，因此应以酸性进水，并采用完全混合式活性污 泥法为宜。泥法为宜。 4）提高可生化性）提高可生化性 好氧处理前增加兼氧段，一般难降解有机物在好氧处理前增加兼氧段，一般难降解有机物在 兼氧情况下，可分解（水解）成易于生物降解的小兼氧情况下，可分解（水解）成易于生物降解的小 分子化合物，提高了生物系统的稳定性和有效性。分子化

9、合物，提高了生物系统的稳定性和有效性。 5）选择合理的生化装置）选择合理的生化装置 对有毒有害的废水，不要用间歇式生化处理对有毒有害的废水，不要用间歇式生化处理 装置（如装置（如sbr技术），应选用完全混合式生化处技术），应选用完全混合式生化处 理装置。理装置。 6）添加合理的试剂）添加合理的试剂 对有毒有害的废水及生物难降解废水，生化处对有毒有害的废水及生物难降解废水，生化处 理时可考虑投加添加剂提高生化处理效果。理时可考虑投加添加剂提高生化处理效果。 如在活性污泥法中加入微量活性炭及硫酸锰或如在活性污泥法中加入微量活性炭及硫酸锰或 硫酸铁，提高活性污泥的活性，或加入铁、铝等离硫酸铁，提高活

10、性污泥的活性，或加入铁、铝等离 子提高硝化及反硝化速率等。子提高硝化及反硝化速率等。 7）组合工艺）组合工艺 在生化处理后，进行混凝沉降处理，以在生化处理后，进行混凝沉降处理，以 去除更多去除更多cod负荷。负荷。 8）筛选新菌种）筛选新菌种 筛选新菌种或利用基因工程，研究新筛选新菌种或利用基因工程，研究新 的高效率降解菌。的高效率降解菌。 4 精细化工废水的治理技术精细化工废水的治理技术 4.4.1 醇及醚类废水处理技术醇及醚类废水处理技术 一、醇类废水处理一、醇类废水处理 1. 蒸馏法蒸馏法 对沸点较低而挥发性高的醇用蒸馏法对沸点较低而挥发性高的醇用蒸馏法 或汽提法回收除去。或汽提法回收除

11、去。 2. 氧化法氧化法 醇类化合物可用湿式氧化法分解。醇类化合物可用湿式氧化法分解。 3. 生化法生化法 常见醇类化合物，在一般情况下既可用活性常见醇类化合物，在一般情况下既可用活性 污泥法处理，也可用厌氧法处理。污泥法处理，也可用厌氧法处理。 二、醚类废水处理二、醚类废水处理 1. 吸附法吸附法 聚醚类化合物即可用活性炭处理，也可聚醚类化合物即可用活性炭处理，也可 用黏土类吸附剂（蒙脱土、膨润土、酸性粘用黏土类吸附剂（蒙脱土、膨润土、酸性粘 土、活性黏土以及高岭土等）处理。土、活性黏土以及高岭土等）处理。 2. 膜分离膜分离 用反渗透、超滤及微滤等方法处理醚类废用反渗透、超滤及微滤等方法处

12、理醚类废 水。水。 4.4.2 醛及酮类废水处理技术醛及酮类废水处理技术 一、醛一、醛-酚废水的处理酚废水的处理 1. 缩合法缩合法 用酸碱催化及加热，使甲醛用酸碱催化及加热，使甲醛-酚类物质缩酚类物质缩 合产生不溶性物质而除去。如将醛合产生不溶性物质而除去。如将醛-酚废水加酚废水加 热到热到90-100度，使之缩合，生成聚合体，从而度，使之缩合，生成聚合体，从而 使水质得到净化。使水质得到净化。 在空气中以软锰矿（颗粒直径在空气中以软锰矿（颗粒直径510mm） 为催化剂，可以去除醛为催化剂，可以去除醛-酚。如某废水含甲醛酚。如某废水含甲醛 14000mg/l，苯酚，苯酚8000mg/l，在上

13、述催化剂，在上述催化剂 存在下，经过存在下，经过2小时曝气，甲醛去除率为小时曝气，甲醛去除率为 87%95%，苯酚去除率为，苯酚去除率为99%。 高浓度醛类废水，通过蒸馏回收而去除醛类物质。经过高浓度醛类废水，通过蒸馏回收而去除醛类物质。经过 回收处理后，废水的毒性降低，即可用生化法处理。回收处理后，废水的毒性降低，即可用生化法处理。 在催化剂下自身缩合，或用其他缩合剂处理。如甲醛在在催化剂下自身缩合，或用其他缩合剂处理。如甲醛在 碱性条件下加热发生树脂化反应。碱性条件下加热发生树脂化反应。 二、醛类废水处理二、醛类废水处理 3. 氧化法氧化法 选用湿式氧化法。选用湿式氧化法。 4. 生化法生

14、化法 用活性污泥法或生物膜法处理含甲醛废水。用活性污泥法或生物膜法处理含甲醛废水。 1. 回收（蒸馏）法回收（蒸馏）法 2. 缩合法缩合法 三、酮类废水处理三、酮类废水处理 生化法是处理含酮废水的重要方法，如生化法是处理含酮废水的重要方法，如 在连续曝气池中该废水可得到净化。在连续曝气池中该废水可得到净化。 4.4.3 酸及酯类废水处理酸及酯类废水处理 一、酸类废水处理一、酸类废水处理 废水中出现的有机酸是甲酸、乙酸、脂废水中出现的有机酸是甲酸、乙酸、脂 肪酸、柠檬酸、草酸、芳香族羧酸及二元酸肪酸、柠檬酸、草酸、芳香族羧酸及二元酸 等。等。 2. 混凝法混凝法 加入一定混凝剂，使一些有机酸生成

15、较加入一定混凝剂，使一些有机酸生成较 大絮凝体而沉淀，然后过滤、脱水。大絮凝体而沉淀，然后过滤、脱水。 3. 吸附法吸附法 选用吸附树脂回收。选用吸附树脂回收。 1. 蒸馏及蒸发法蒸馏及蒸发法 5. 氧化法氧化法 通过湿式氧化法、臭氧通过湿式氧化法、臭氧/过氧化氢组合等进行过氧化氢组合等进行 处理。处理。 6. 生化法生化法 大部分脂肪酸可采用好氧生化处理。大部分脂肪酸可采用好氧生化处理。 4. 萃取法萃取法 二、酯类废水处理二、酯类废水处理 在酯类废水中引起注意的是苯二甲酸在酯类废水中引起注意的是苯二甲酸 酯类。一般选用的处理法是萃取法。酯类。一般选用的处理法是萃取法。 4.5 有机废水脱色

16、有机废水脱色 印染废水和染料废水，一般对于容易被微印染废水和染料废水，一般对于容易被微 生物降解的染料可选用生化法处理，不易被生生物降解的染料可选用生化法处理，不易被生 物处理的染料需选择物理或化学方法处理。物处理的染料需选择物理或化学方法处理。 1. 混凝法混凝法 用无机混凝剂、有机混凝剂等进行絮凝沉淀。用无机混凝剂、有机混凝剂等进行絮凝沉淀。 2. 吸附法吸附法 用吸附剂，如活性炭、蒙脱土、膨润土、用吸附剂，如活性炭、蒙脱土、膨润土、 酸性粘土、活性黏土以及高岭土等进行脱色处酸性粘土、活性黏土以及高岭土等进行脱色处 理。但是如果吸附后的废渣不能得到合理的再理。但是如果吸附后的废渣不能得到合

17、理的再 生或处置，会产生二次污染，因此这是选择吸生或处置，会产生二次污染，因此这是选择吸 附法首先应该考虑的问题。附法首先应该考虑的问题。 3. 氧化法氧化法 常用的氧化剂有次氯酸钠、臭氧、过氧化常用的氧化剂有次氯酸钠、臭氧、过氧化 氢和半导体光催化。但是处理费用高。氢和半导体光催化。但是处理费用高。 4. 还原法还原法 在酸性条件下，有色废水经过铁屑和炭在酸性条件下，有色废水经过铁屑和炭 （或颗粒活性炭）混合床，发生微电解过程，（或颗粒活性炭）混合床，发生微电解过程， 使污染物中的发色基团受到破坏，从而达到脱使污染物中的发色基团受到破坏，从而达到脱 色目的。色目的。 利用铁利用铁/炭滤料具有

18、的微电解过程来处理炭滤料具有的微电解过程来处理 高浓度水溶性染料废水，其脱色率可达高浓度水溶性染料废水，其脱色率可达50%- 90%，且可提高，且可提高bod/cod的的比值，增加可生比值，增加可生 化降解性。化降解性。但实际运行中，应注意铁屑结块但实际运行中，应注意铁屑结块 问题。问题。 4.6.1 吉化公司混合废水处理吉化公司混合废水处理 该混合废水含染料、中间体、化肥、有机该混合废水含染料、中间体、化肥、有机 合成材料等多种污染物，设计处理水量合成材料等多种污染物，设计处理水量19.2万万 m3/年。年。 1、进水水质、进水水质 cod：400500 mg/l；bod：200250 mg

19、/l； ss：150 mg/l；ph：12。 出水水质要求达到国家排放标准。出水水质要求达到国家排放标准。 4.6 精细化工废水处理工程实例精细化工废水处理工程实例 2. 工艺流程工艺流程 一级处理（预处理）：曝气除油沉淀池；一级处理（预处理）：曝气除油沉淀池； 二级处理（生化处理）：亚深层编流式鼓风二级处理（生化处理）：亚深层编流式鼓风 曝气池；曝气池； 深度处理：脉冲澄清池（混凝沉淀）。深度处理：脉冲澄清池（混凝沉淀）。 预 曝 气 池 混 合 池 曝 气 池 二 沉 池 澄 清 池 接 触 池 浓 缩 池 板 框 脱 水 焚 烧 炉 废水出水 絮凝剂 絮凝剂双氧水 吉化公司污水处理流程

20、3. 主要装置主要装置 （1）预曝气除油沉淀池）预曝气除油沉淀池 曝气时间：曝气时间：10分；曝气强度：分；曝气强度：23 m3/（m3废废 水水.h）；空气量：）；空气量：4000 m3/h；混合反应时间：；混合反应时间： 12分；絮凝剂：聚合氯化铝分；絮凝剂：聚合氯化铝510 mg/l。 斜板沉淀池水平流速斜板沉淀池水平流速89 mm/s；斜板间停留；斜板间停留 时间：时间：20分。分。 （2）亚深层编流式鼓风曝气池）亚深层编流式鼓风曝气池 污泥负荷：污泥负荷：0.3 kgbod5/（kgmlssd）；污）；污 泥浓度：泥浓度：2g/l；回流比：；回流比：50%；曝气时间：；曝气时间： 8

21、.5小时。小时。 （3）辐流式二次沉淀池）辐流式二次沉淀池 直径：直径：37米；桁架式刮吸泥机；表面负荷米；桁架式刮吸泥机；表面负荷1.27 m3/m2.h；停留时间：；停留时间：1.91小时；三角堰出水。小时；三角堰出水。 （4）脉冲澄清池）脉冲澄清池 （5）接触池）接触池 （1）预处理）预处理 cod、bod5、ss、油、色度去除率分别约为、油、色度去除率分别约为7%、 11%、3%、52%、4%；苯系物去除率约为；苯系物去除率约为55%；氨；氨 基物去除率为基物去除率为13%；硝基物去除率约为；硝基物去除率约为4%。 （2）生化处理）生化处理 cod、bod5、油、苯系物等去除率分别约为

22、、油、苯系物等去除率分别约为57%、 92.3%、26.6%、92%；酚类去除率约为；酚类去除率约为78.7%。 废水处理成本：废水处理成本：0.6元元/ m3废水。废水。 4. 处理效果处理效果 4.6.2 江苏四菱染料集团公司染料废水处理江苏四菱染料集团公司染料废水处理 该公司以生产还原性染料及中间体为主，废水该公司以生产还原性染料及中间体为主，废水 排放量为排放量为4000m3/d，废水中含蒽醌及其中间体、，废水中含蒽醌及其中间体、 磺酸盐、醇类等有机溶剂、磺酸盐、醇类等有机溶剂、so42-、cl-、br-等等 无机盐。废水间歇式排放，水质变化剧烈，废无机盐。废水间歇式排放，水质变化剧烈

23、，废 水处理采用二级流程。水处理采用二级流程。 1. 工艺流程工艺流程 1）一级处理工艺）一级处理工艺 隔 栅 调 节 池 中 和 池 隔 油 池 斜 管 沉 淀 池 污 泥 浓 缩 池 污 泥 脱 水 机 废 水 出 水 进 入 二 级 处 理 染 料 废 水 一 级 处 理 工 艺 流 程 废 酸 石 灰 乳 废水经过一级处理后除废水经过一级处理后除cod在在3002000 mg/l内波动外，其他指标如油（小于内波动外，其他指标如油（小于30 mg/l）、）、ss（小于（小于150 mg/l）、）、ph（6.5 8.5）等均达到设计要求。）等均达到设计要求。 2）二级处理工艺（水解）二级处理工艺（水解-酸化酸化-好氧工艺）好氧工艺） 水解反应池酸化反应池组合曝气沉淀池 进 水 (一级处理后) 排水 染料废水二级处理工艺流程 空气 （1）水解反应池）水解反应池 池内布水均匀，水力停留时间池内布水均匀，水力停留时间7小时，有效水小时，有效水 深深7.56米，池内设有米，池内设有zy笼球形厌氧填料，厚笼球形厌氧填料，厚 度为度为0.5米，以防止浮泥流失。米，以防止浮泥流失。 （2）酸化反应池）酸化反应池 水力停留时间水力停留时间5小时，有效水深小时，有效