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摘要：废水处理质量直接影响到生态环境发展，需要着重关注。在对化学工艺在废水处理中应遵循的原则进行综合阐述的基础上，分析了化学工艺在废水处理中的具体应用，明确了目前废水处理工艺的研究方向，以期为相关人士提供借鉴和参考。
关键词：废水处理；化学工艺；废水成分
1化学工艺在废水处理中应遵循的原则
1.1应始终秉持针对性原则
针对性原则是指结合废水的具体特点为废水再利用计划的制定提供科学的参考依据。废水处理人员应建立在对废水特点有一个较为全面的认知基础之上，明确废水中的主要成分，掌握废水中的主要污染物，深入了解污染物的化学性质和含量，并采取相对应的化学工艺进行处理，以此来实现对废水的科学处理，尽量降低废水中污染物的残留数量，防止对人体造成损害。
1.2应坚持分离原则的指导
坚持分离原则的指导是提升废水处理科学性的基础和前提。在采用化学工艺处理废水的过程中，应始终基于分离原则的指引下，对废水进行处理，将相关处理标准作为参考依据，实现对清洁水资源与废水的合理区分，防止废水对清洁水资源造成污染。例如，在处理生活废水的过程中，应重视在排污管道中加装分离装置，防止废水在排出过程中对生活用水造成污染，提升生活用水的安全性。
1.3贯彻落实分类原则
促进废水分类管理各项规定的充分落实是提升废水处理效率的关键性举措。在废水处理过程中，应将分类原则作为各项操作的指导依据。由于废水中化学物质存在相互反应的特性，若有害的化学成分之间发生反应，会加剧水体的污染状况，甚至引发能量的变化。近几年，废水处理厂因废水中化学物质反应产生巨大能量导致水管爆裂的现象已经屡见不鲜。这类事故的发生不仅导致了水体污染的进一步扩散，还严重危及到社会民众的人身安全，这也进一步说明了对废水进行严格分类的必要性[1]。
2化学工艺在废水处理中的具体应用
2.1废水的概念
废水与人们的日常用水有着极大的区别，在废水当中常常包含较多的化学物质，这些化学物质会随着废水的排放一同流出。在缺乏排放体系规划的地区，废水当中所包含的化学物质会对排放环境造成危害，影响所处地区的生态环境平衡。部分地区的河流、土壤无法实现对于废水当中所包含的化学物质的消化，造成污染的不断扩大。同时，污染物质并不会随着时间、空间的改变与地球当中的水资源系统形成良性循环，此外，废水的存在还会造成水资源短缺等一系列问题。相关的水资源理论研究、环境理论研究表明，不同类型的废水在进行混合后，内部的化学元素会发生一定程度的反应，而受到反应作用的影响，废水内部会形成固体物质发生沉积，部分废水通过物质沉淀的方式能够实现对水污染程度的有效控制，甚至提升水体的清洁度。因此，在现代废水的排放体系当中，要求对废水进行严格的化学预处理，提升清洁度，减少污染，使其能够达到国家制定的排放标准。常见的废水处理方式包括酸碱中和处理，通过酸碱度的调整，使废水达到中性，避免高酸度废水造成对环境的腐蚀[2]。目前，我国常见的废水可以根据其源头分为生活废水、工业废水以及实验室废水三种类型，生活废水是指人们在生活当中的卫生、厨余等废水；实验室废水则是科研实验当中产生的废水。工业废水包括生产废水、生产污水及冷却水，是指工业生产过程中产生的废水和废液。工业废水种类繁多，成分复杂。电解盐工业废水中含有汞，重金属冶炼工业废水含铅、镉等各种金属，电镀工业废水中含氰化物和铬等各种重金属，石油炼制工业废水中含酚，农药制造工业废水中含各种农药等。
2.2化学工艺的应用
三种常见的废水在生产生活中十分常见，同时由于废水内部包含大量的化学元素和化学物质，导致其对环境的影响极大。部分废水由于其内部易挥发、易腐蚀等有害物质密集，在空气、水源当中长期存在，还会造成对人类健康的威胁，因此，国家标准明确了废水排放标准，要求相关部门在进行废水排放之前需要先期完成废水的预处理工作。在目前的化工技术领域，针对工业、生活以及实验室等来源的废水进行处理的技术主要分为沉淀处理法、电化学氧化处理法以及吹脱法三种。
（1）沉淀处理法
在工业废水当中，氨氮废水十分常见，这种废水主要来自于石油化工以及焦化工等工厂生产当中。这些工厂生产过程中，产出的液体中包含大量氨氮成分，一旦排除，就会造成严重的水体污染。针对这一类型的工业废水，工厂在进行排放之前需要运用沉淀法对其进行处理。具体的处理过程中，处理单位需要选择与氨氮元素能够发生化学反应并引导其实现沉淀的化学试剂，将其投入到待排放废水当中，促使废水内部的有害化学物质能够快速沉淀，使废水氨氮含量降低，达到国家排放标准要求[3]。沉淀法处理化学废水的机制在于向废水中投加某种化学药剂，使其与水中某些溶解物质产生反应，生成难溶于水的盐类沉淀下来，从而降低水中这些溶解物质的含量。通常情况下，为去除废水中的某种离子，可以向水中投加能生成难溶解盐类的另一种离子，并使两种离子的乘积大于该难溶解盐的溶度积，形成沉淀，从而降低废水中这种离子的含量。废水中某种离子能否采用化学沉淀法与废水分离，首先决定于能否找到合适的沉淀剂。一般来说，废水中的汞、铅、铜、锌、六价铬、硫、氰、氟等离子都有可能用化学沉淀法从废水中分离出来。通过将废水排入反应池内，向反应池中投入石灰粉，并搅拌得到钙沉淀渣，钙沉淀渣吸附废水中的分散油，对反应池进行初次过滤，排出钙沉淀渣，加入氧化剂、催化剂，对处理池加压、加热并进行搅拌，使废水与氧化剂、催化剂充分接触、反应，加入聚丙烯酰胺并静置沉淀。
（2）电化学氧化处理法
部分工业部门所进行的生产当中，其排放废水中含有大量的丙二醇元素，作为一种有机溶剂，其溶解性和破坏力都十分巨大。目前的工业生产在进行废水处理时，一般采用电化学氧化法对废水进行处理。处理单位通过在废水内部投入电氧化剂的方式，使丙二醇能够在氧化作用下转变成为丙二酸，随后再在水中加入碱性物质对丙二酸进行中和，使废水酸碱度维持在中性标准，达到排放指标要求[4]。电解法是集氧化还原、分解和沉淀为一体的处理方法，包括电凝聚、电气浮、电解氧化和还原等多种净化过程。按照阳极类型不同，电解法可分为电解沉淀法和回收重金属电解法。其中电解沉淀法主要用于含铬废水的处理，一般采用铁板作为阴极和阳极，在直流电作用下，铁阳极不断溶解，产生的亚铁离子在酸性条件下将六价铬还原成三价铬。随着反应的进行，氢离子的浓度逐渐降低，使得溶液从酸性转变为碱性，使溶液中的Cr3+生成沉淀，实现对废水的回收再利用。
（3）吹脱法
吹脱法的主要应用场景为含硫化物或氰化物较高的废水当中，这部分废水需要利用鼓气泵对其进行全面的吹脱处理。实际处理过程中，处理单位选用合适功率的鼓气泵设备，开动气泵将空气吹入到废水内部，废水内部存在的硫化物、氯化物在高速流动的空气当中，进入到气相物质内部，从而改变废水原有的气液平衡状态，使化学污染物质得到分离。在目前的众多处理技术当中，吹脱法的处理方式最为简便，投入资金也相对较少。但吹脱法对于部分难以挥发的污染物质处理效果不足，难以实现对废水污染物的去除。吹脱法处理废水的原理在于：由于废水外气相环境的氨浓度总是小于吹脱出水气相中的平衡浓度，离子态铵转化为分子态氨，调节废水pH至碱性，通入空气后，废水中溶解的气体和挥发性溶质不断地穿过气液界面进入气相，由于废水外气相环境的氨浓度总是小于吹脱出水气相中的平衡浓度，离子态铵转化为分子态氨，调节废水pH至碱性，通入空气后，废水中溶解的气体和挥发性溶质不断地穿过气液界面进入气相，使废水中的氨得以脱除。氨吹脱是一个解吸的过程，氨在气相中的平衡分压与氨在液相中的平衡浓度符合亨利定律，影响氨氮吹脱效率的因素主要是温度、气液比等。
3目前废水处理工艺的研究方向
由于当前废水处理面临着工艺日趋复杂，能耗不断升高，对废水资源的有效回收再利用形成了挑战，因此，坚持将节能环保作为废水处理的原则，引进新型的废水处理工艺，具有十足的必要性。现阶段，SBBR作为一种新型的废水处理工艺，已经在废水处理领域得到了广泛应用。SBBR工艺能够借助蒸馏水对竹炭进行清洗和烘干，将城市废水处理厂活性污泥作为接种污泥进行驯化，并将其投入SBR反应器中，同时向反应器添加竹炭，经过反应器通入待处理的废水，实现对废水的过滤处理，脱除废水中含有的铁离子。借助该工艺处理的废水能够应用于工业生产，有效节约了水资源，彰显了废水处理的重要价值。SBBR废水处理工艺具有良好的稳定性，能够有效减少污泥的数量。与常规竹炭吸附法相比，SBBR废水处理工艺能够有效延长吸附饱和的时间，对含酚废水具有较高的处理效率。与此同时，超滤技术在废水处理的过程中应用也十分广泛，具有较高的废水处理效率。但由于超滤分离膜的种类较少，对进口的依赖性较大，导致了废水处理成本的升高。同时，在废水分离过程中引入超滤技术，容易加剧膜污染现象的发生概率，缩短膜的使用寿命，对超滤技术的广泛推广形成制约。因此，相关研究人员应将完善超滤技术作为日后废水处理研究的着重点，结合废水处理料液的浓度和酸碱度对膜工艺进行合理调整，从根本上防控膜污染，提升超滤膜的化学稳定性，迎合节能环保的发展需求，为废水处理工作奠定良好的前提条件。
4结论
废水处理效率的高低以及质量的好坏对自然环境和民众安全有直接的影响。因此，相关部门应综合利用电化学氧处理法、吹脱法和沉淀处理方法对废水进行处理，并引入SBBR工艺和超滤技术等新型废水处理工艺，推动各项废水处理工作顺利进行。
参考文献
[1]黎明.化学工艺在废水处理中的运用探讨[J].化工管理，2017（31）：110.
[2]秦丽婷，李岳姝，王雅珍.微波化学工艺处理电镀废水的工艺原理分析[J].赤峰学院学报（自然科学版），2016，32（13）：28-29.
[3]杨润宇.新型微波化学工艺处理电镀废水分析[J].化工管理，2015（23）：196.
[4]邱勇波.化学工艺在废水处理中的应用探析[J].山东工业技术，2016（16）：17.
作者:王洪杨 单位:武汉轻工大学化学与环境工程学院
