关键词：造纸工业废水;厌氧反应器;转化
1厌氧系统与好氧系统的比较
在污水的好氧处理过程中，大量的好氧微生物被置于污水处理装置中，因此大量的污染物就成为这些微生物的食物。因为这些微生物是好氧型的，在处理装置中必须提供足够的氧气。好氧处理是细菌和原生物的作用，这些微生物将有机污染物转化成CO2，H2O,能量和新的微小物质（污泥）。
厌氧处理是一个微生物降解有机物的过程，并伴有沼气的产生，该沼气主要由60-90%的甲烷（CH4）和10-40%的CO2组成。大多数经厌氧降解的有机物转变成为沼气，只有一小部分转变成为新的微小物质。
下面以葡萄糖的转化为例，来对厌氧和好氧的过程进行比较：
厌氧转化：C6H12O63CH4+3CO2（－404KJ）
好氧转化：C6H12O6+6O26CO2+6H2O(-2844KJ)
葡萄糖的厌氧反应比好氧反应释放出的能量（自由焓）少7倍，约可获取85%的能量以甲烷的形式存在，可以在锅炉以热的形式回收，或可在发生器中以热和电的形式回收。这便是为什么在厌氧过程中厌氧污泥的产生量低的原因。在厌氧处理系统中，厌氧污泥的产量只占被转化有机物总量的2-5％；而在好氧处理系统中，污泥的产量占被转化有机物总量的30-50%。
应用厌氧系统处理工业污水有如下优点：
(1)以沼气的形式产生能量。
(2)厌氧污泥的产生量低。
(3)高容积的装载率。
(4)需要的占地面积小。
(5)厌氧污泥可被长时间储存而不会失去其活动性。
应用好氧系统处理高浓度工业废水有如下缺陷：
(1)能耗高。
(2)厌氧污泥的产生量高。
(3)容积的装载率低。
(4)需要的占地面积大。
2厌氧系统的有机降解过程
在厌氧转化过程中起作用的微生物属于厌氧细菌类，这类细菌中有很大一部分能够且大多数情况只能在无氧的环境中。有机物的厌氧降解是一个包含多个步骤的过程，每一步骤包括不同类型的厌氧菌。
所有可生物降解的物质，通过各种中间体最后都转化成为沼气，只有在最后一个步骤有甲烷产生，污染物（COD值）才从污水中被除去。大的有机分子，如蛋白质和淀粉被外酵素转化成为一种同化于酸化细菌的形式。因此，它们被转化成为简单产物，如挥发性的脂肪酸、二氧化碳、氢气、氨等，这些物质又变成生成甲烷的细菌培养基，有机碳则变成CH4和CO2而从水中逸出。在此种情况下，甲烷细菌在整个转化过程中担任着重要的角色，它是产生最后一个步骤的原因。
超过70%的甲烷产生于细菌和乙酸，剩余30%的甲烷则产生于细菌和氢气及二氧化碳。甲烷转化率的高低取决于如下因素：
(1)有机物的性质（污水成分）。
(2)厌氧污泥的数量，和它的适应性及活动性。
(3)有机物与厌氧污泥接触的剧烈程度，混合与接触的时间。
(4)环境因素，如温度、PH值和碱度。
(5)常量与微量营养物的可用性。
3厌氧处理系统工艺及配套装置(2)配套装置
①絮凝池和初沉池，除去固体物。絮凝池含一个快混池和两个絮凝混合池，污水靠重力流入附近的初沉池；在初沉池中，固体物质从污水中分离出来，并被周边刮泥机刮去污泥斗，再靠重力流入后面的污泥处理系统，一个由时间控制的开关阀来控制初沉污泥的排放。
②冷却塔和均衡池，储存和混合未经处理的污水。在冷却塔内水温由48℃降到38℃，冷却塔配两台风机来控制出水温度，出水水温通过均衡池出口的温度变送器来控制和监测。在均衡池，经过预处理的污水将被搅拌和缓冲，在正常流动条件下，水力停留时间为7-8小时，均衡池配搅拌器来确保均匀的水质，液位变送器来控制液位，温度变送器来控制温度。
③调节池。在调节池中污水将被调制，以使厌氧细菌达到最理想的生物转化条件，投加酸碱来控制PH值，回流支路上装有PH值测量仪，来控制酸碱加入量；磷酸和尿素作为营养物N和P投加到调节池，营养物的投加时间间隔是通过时间控制器来控制，营养物的加入量是基于对有代表性的水样分析结果而定的。在温度过高或PH值不在制定范围内时，反应器进料将自动关闭，营养物投料将自动停止。排出的厌氧污水将循环回调节池里。调节池配有液位变送器来检测液位以防止反应器进料泵空转。
④厌氧反应器，调制好的污水将被污水进料泵打入厌氧反应器中发生降解反应，产生沼气。从底部进入反应器的污水通过顶部的三相分离器流出，在三相分离器中气态、液态和固态被分开，经过分离后的出水和回流水回到调节池。在此转化过程中，厌氧污泥将逐渐增多，多余的厌氧污泥将被从反应器中清除，预留的取样线可追踪反应器中厌氧污泥的剖面存储高度，根据该高度多余的厌氧污泥被移走；转化过程产生的沼气在沼气火炬中燃烧；废气从三相分离器和调节池的顶部由废气风机抽出，再在涤气塔和生物滤床中进行处理。
⑤厌氧污泥储罐及污泥泵，储存厌氧污泥。
⑥火炬，燃烧生成的沼气。
⑦碱液储槽，与药品投加设备来对调节池的PH值进行控制。
⑧盐酸储槽，与药品投加设备来向调节池投料。
⑨尿素储槽，与混合药品投加设备来向调节池投料。
⑩磷酸二氢铵储槽，与药品投加设备来向调节池投料。
(11)PAV、PAM储槽，与混合和药品投加设备向絮凝池投料。
(12)多个反应步骤产生的废气将被废气风机收集，并在废气涤气塔和生物滤池中进行处理。
参考文献
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1.1实验原理在强酸溶液中，样品在重铬酸钾氧化剂及复合催化剂作用下(若样品中含有氯离子，则需加入掩蔽剂硫酸汞)，于165℃催化消解样品10min，重铬酸钾被水中有机物还原为三价铬，在波长610nm处测定三价铬含量，根据三价铬的含量换算出消耗氧的质量浓度。
1.2实验步骤(1)打开消解器开关，选择“COD消解”消解器自动升温，达到设定温度后自动报警器提示，按任意键停止提示；(2)准确移取2.5mL脱盐水加入到“0”号反应管中，然后分别移取水样一次加入到反应管中，最后加水补至2.5mL；(3)依次向各反应管中加入2滴掩蔽剂，1mL氧化剂和5mL催化剂，并盖盖摇匀；(4)取下盖子，一次放入消解器消解孔中，按下“消解”键并盖上防喷罩，消解计时结束后仪器会报警提示；(5)将反应管取出冷却2分钟，依次向各反应管加入2.5mL水并混匀，然后放入水中冷却至室温；(6)比色：打开比色系统开关，并预热10分钟，按“测量”键进入测量；
1.2.1比色管比色：(1)按“高量程”并按“确定”键选择高量程模式，在高量程模式下按“比色管”并按“确定”键选择管比色方式，确认曲线号为HT-01；(2)先将比色管架四角朝上放入高量程比色池，将空白管放入比色管架中，稍停顿2~3秒，读数稳定后按“空白”键使屏幕显示“C=0.000mg/L”否则重按“空白”键。(3)依次将样品反应管放入比色管架中，等数值稳定后所显示的数值即为COD值。
1.2.2比色皿比色：(1)按“高量程”并按“确定”键选择高量程模式，在高量程模式下按“比色皿”并按“确定”键选择皿比色方式，确认曲线号为HC-01；(2)空白倒入3cm比色皿中，放入高量程比色池，稍停顿2~3秒，读数稳定后按“空白”键使屏幕显示“C=0.000mg/L”否则重按“空白”键。(3)依次将样品倒入比色皿中，然后放入高量程比色池等数值稳定后所显示的数值即为COD值。
2结果与讨论
2.1两种试剂的准确度对比(1)标准曲线制作：分别准确移取1.12.10mL、0.1mL、0.25mL、0.5mL、1.0mL、2.0mL、2.5mL于两组消解管中，加水至2.5mL，分别记为0、1、2、3、4、5、6和0’、1’、2’、3’、4’、5’、6’。相当于0mg/L、40mg/L、100mg/L、200mg/L、400mg/L、800mg/L、1000mg/L标准COD值。向0-6加入专用试剂，向0’-6’加入自制试剂，以下步骤同样品测定。(2)根据测得的结果计算其回收率，判定两种试剂的准确度，结果见表1。由表1可知，两种试剂制得的标准曲线回收率都在99%~101%，说明两种试剂的都有很好的准确度。
2.2两种试剂测定样品的精密度为了验证自制试剂和专用试剂具有同样的精密度，通过使用两种试剂测定同一组样品所得结果计算其精密度。结果见表2。由表2可知，测定的相对标准偏差小于2%，说明自制试剂与专用试剂测定的结果精密度较高，自制试剂可以代替专用试剂测定污水COD。
3结论
关键词：废纸造纸，造纸废水，动态平衡短流程
造纸行业是我国水环境污染的主要行业，2008年造纸废水排放的COD达148.8万吨，占全国工业COD总排放量的三分之一。目前有效减少造纸废水污染的措施是：“改善原料结构，提高木浆和废纸的比重”。废纸造纸与传统的麦草碱法蒸煮制浆造纸对比，吨纸水耗为60t比300t。免费论文，动态平衡短流程。可见废纸造纸是解决我国造纸废水污染的主要途径之一。因此，如何解决废纸造纸废水的污染，使其循环利用，是今后造纸行业的主要课题之一。
1 废纸造纸动态平衡短流程水循环工艺
动态平衡短流程水循环技术与传统的制浆造纸生产技术相比，首先突破了传统制浆造纸废水集中后采用各种方法进行处理、使水质符合制浆造纸用水要求后再回用各道工序的思维模式，是一种采用造纸废水物理处理、短流程逆向分段回用的工艺。同时，在纸机抄造系统中，加入与废水损耗量相当的新鲜水，实现废水动态平衡。废纸造纸动态平衡短流程水循环利用工艺流程图如下：
图一 废纸造纸动态平衡短流程水循环利用工艺
Fig.1 regenerated papermaking short-flowdynamic balance water recycle process
如图所示，整个动态平衡短流程水循环利用工艺由四部分组成。
①水力碎浆部分
美废加水在水力碎浆机中进行碎解打浆，经介质变换器到斜网过滤，纸浆进入1号贮浆池，筛下水直接回用到水力碎浆机，形成循环重复用水和纤维污泥交替沉积。
回用水中的细小纤维污泥增加使回用水的浓度略有增高，逐步趋于稳定，同时随着回用水浓度饱和，pH值的升高，一部分交替沉积中带负电性的细小纤维污泥被吸附在长纤维上进入下道工序进行浓缩，大部分进入水中的细小纤维在水中循环使用过程中不断被利用为成纸原料，同时也使COD在该工艺段处于相对动态平衡。
②打浆浓缩部分
1号贮浆池的纸浆由泵送到洗浆机进行浓缩，纸浆进入2号贮浆池，浓缩下来的水进入贮水罐回用于水力碎浆机。
③抄纸废水回用部分
由抄纸机网箱下来的水浓度较低，此部分水回收到白水池，分别送到贮浆池、配浆池和成浆池进行稀释回用，形成循环回用。
④供水平衡部分
抄纸机的冲洗网和其他剩余水流入水沟经斜网过滤，送入沉淀池，沉淀池中澄清水溢流至贮水池，回用于水力碎浆机；沉淀池中沉淀下来的细小纤维经真空虹吸管送到污泥浓缩池，再经自然干化后送锅炉燃烧。生产过程中因为干燥蒸发损耗一部分水，需要补充地下水。贮水池是整个供水系统的水源，同时也是整个短流程水循环的平衡池，保障了供水和用水的动态平衡。
通过造纸废水物理处理、短流程逆向分段回用和不断补充新鲜水的方法不仅实现了废水的减量化，而且改善了纸机系统的操作性和稳定性；不但省略了污水处理场节省了人力、物力，而且提高了废纸原料的利用率，减少了细小纤维的流失。
2废纸造纸动态平衡短流程水循环利用工艺的应用实例
河南滑县光明纸业有限责任公司以13#美废为原料生产育果袋纸，设计生产能力为4万t/a，主要产品黄条纹果袋纸产量为全国第一。公司2005年建有一座废水处理站，废水处理能力为2512m3/d，主要处理以下工段的废水：水力碎浆机废水、洗浆机废水、纸机废水。采用物化+生化的处理方法，其工艺流程如图2。
图2 废水处理工艺流程图
Fig.2 wastewater treatment process
该工艺能够有效地处理生产废水，运行费用为0.8~1.0元/m3，处理费用较高，公司负担较重。免费论文，动态平衡短流程。免费论文，动态平衡短流程。2007年9月，在河南师范大学生命科学学院、天津科技大学制浆造纸实验室和省环科院的协助支持下，公司制定了废纸造纸动态平衡短流程水循环利用新技术方案，参见图1。该方案于2008年7月在公司进行中试，根据中试的结果对废水处理工艺进行改造。
此次工艺改造主要是对回用水的管道和浆路管道进行改造，并且，将原来的废水集中收集后在污水站处理改为在制浆、造纸过程中形成短循环逆流回用，通过对浆浓度和pH值的控制，实现在动态平衡要求的数值区间；安装介质变换器，提高设备的吸附性，减少细小纤维的流失。免费论文，动态平衡短流程。
至2009年6月，工艺改造完毕并开始投入使用。
3废纸造纸动态平衡短流程水循环利用工艺的试验
3.1水力碎浆机循环水水质及污泥产排情况
水力碎浆机是生产系统中用水量及废水产生量最大的工段，水力碎浆机碎解打浆产生的废水量为总污水处理量的73.5%，废水中细小纤维污泥较多。经改造后，斜筛水直接回用到水力碎浆机用水。回用水的污泥浓度随着时间的延长浓度略有增高，但增高到一定浓度时，就停留在0.25%~0.35%之间，趋于动态饱和。如表1所示。
表1 水力碎浆机循环用水水质一览表
关键词：制药企业、废水处理工艺、工艺选择、吸附水解—接触氧化法、CA—SBR工艺
中图分类号： X703 文献标识码： A 文章编号：
一、现阶段我国制药企业进行废水处理的重要意义
我们人类的生命之源就是水，它对地球上的所有生物进行了孕育与滋养。而淡水是与人类最为密切相关的水资源。可是，淡水资源在水环境中所占的比例却非常少，只有总量的2.53%。所以，我们整个社会的一个共同的责任就是对水资源的保护与珍惜。在我们国家，人均占有淡水量不超过2545m3，只相当于世界人均水平的四分之一。所以，保护水资源对于我们来讲是重中之重的。进入二十世纪以后，医药工业得到快速的发展，也带动了人类的文明发展。同时，由于生产而排放的废水也对环境带来非常严重的污染，当然，也影响着人类的健康。据有关资料显示，医药制造过程中所排放的废水成分非常复杂，无论是盐分还是浓度都非常高，具有非常大的毒性，含有的有机污染物质也是具有繁多的种类，并且，在这些物质中有很多都是难生化降解的物质，可长期留在环境中。如果运用以往传统的处理工艺根本无法达到标准排放。所以，如何处理这些具有复杂成分的有机废水，无论是在国内还是在国际都是一个非常大的难点。
二、在制药企业中关于废水处理工艺的选择
对废水进行处理时要根据其特点来选择工艺与设计，根据远期与近期的可调性，选用两级的处理方式，也就是物化处理与生化处理相结合的方法。如果此厂的废水是很难处理的工业制药废水，就要根据此厂的设施运行经验，运用生化与物化结合的办法处理。一般情况下，一级的物化处理采用格栅、调节池、气浮池以及沉砂池，主要是对废水中固体废物、沉淀物、以及悬浮物进行处理。调节池还能起到水质与水量调节的作用以达到水量与水质的调节作用。在对系统设备进行配备时也要考虑到先进性与可靠性，并且对系统维护的工作量进行降低，这样才能使系统处于正常运转的状态中。在控制系统的使用中适当采用自动化，就能使处理的效果得到保证，有了可靠的工艺，先进的设备，合理的费用控制，工程的档次就会得到提高。
三、在综合制药废水处理中吸附水解—接触氧化法的具体应用
首先，关于原理的分析，在对含有人工胰岛素的综合性的制药生产工艺的废水进行处理的时候，运用吸附水解一接触氧化组合的工艺进行处理，结果显示，在对酸化过程进行强化吸附时，就可以提高废水的可生化性，采用接触氧化过程的处理，能增加污染物的处理率。经过1a的稳定运行表明，该工艺处理效果稳定，处理后出水达到国家污水综合排放标准一级标准（GB8978-1996），符合了回用的要求。其次，关于构造的分析。其一，调节池分析，设调节池1座，有效调节停留时间为12h，结构尺寸为10m×5m×5m，内设WQ15污水提升泵1台，电机功率1.5kW；设机械格栅1台，栅条间距2mm，安装角度75°，格栅总宽度500mm，电机功率0.5kW。其二，水解吸附池的分析，为了加强对有机物的吸附作用，水解池使用了生物固定床，与此同时，也使得水解菌的泥龄得到提高，并且，酸化水解微生物的流失率降低了。其三，生物接触氧化池的分析，生物接触氧化池是在水解吸附池之后建设的，并且只有一座，里面分为两格，可以并联使用，也可以单独运行。其四，斜板沉淀池的分析，斜板沉淀池分2格，沉淀时间为1h，沉淀池单格结构尺寸为5m×2m×5m。其五，滤池的分析，采用普通快滤池1座分2格，单格运行，双层填料，过滤速度6m3/m2·h。反冲洗强度为15L/mm2·S，反冲洗时间为8min，反冲洗周期为12h。设IS200-150-200型反冲洗水泵1台，电机功率为18.5kW。滤池设置在综合操楼内，单格结构尺寸为2.0m×1.5m×3.55m。其六，集水池的分析，集水池的设置，是为了对所提供的水源进行反冲洗，与此同时，还能达到部分回用的要求，其它的都会溶解度放到河里。其七，鼓风机房的分析，此设置在操作间的二楼，气水比在20:1，电机功率在7.5KW。其八，泥处理的分析，一般情况下，都会在综合楼里面设置污泥处理制污泥浓缩罐一座，高度在4.7米，直径有2.5米,被压滤后的污泥送到生产的锅炉房进行焚烧。
四、CA—SBR工艺在制药废水中的应用
序批式活性污泥法的英文缩写是SBR，它是由充排式的反应器发展而成的，主要的工作流程如下：在规定的周期内把污水注入反应器里，反应器在充满水以后就会开始曝气，污水里面的有机物在生物降解后，只要达到排放的要求曝气就会停止，经过一段时间的沉淀以后就会排出清液，并形成一个固定的流程。最近几年里在我们国家SBR法得到很大的关注，对它的应用越来越多。SBR处理工艺共有以下五个程序来对污水进行处理，包括进水、反应、沉淀、出水、待机。这种处理工艺不需要太多的处理构筑物，这样就可以省去很多处理系统。与标准活性污泥法对比起来，基建的费用比较低，它主要用在小型的污水处理厂，运行起来比较灵活。SBR法的优点非常多，具体如下：SBR系统的结构比较紧凑而且很简单，系统操作起来方便灵活，不需要太多的投资和太高的运行费用，与传统活性污泥法相比在基建投资方面能节省30%左右。SBR在分离固液的时候水体接近几乎处于静止的状态，并且不会有短流现象发生。与此同时，在进行沉淀中反应池的容积都是用于分离固液。SBR在反应的过程中浓度的变化与推流式反应器是保持一致的，具有较低的扩散系数。总之，它没有太长的处理流程，控制起来比较灵活，对处理水量的指标控制完全依据进水与出水的水质，并且，具有非常强的适应性。
五、结束语
通过以上的论述可以得出结论，在制药工业中废水包括合成药物生产产生的废水、抗生素生产产生的废水，还有中成药在生产中产生的废水，当然还有各种制剂在生产过程中的冲洗废水与洗涤水。这些废水具有特征就是较高的有机物含量，成分非常复杂，具有很大的毒性，尤其是生化性非常的差，随着医药工业的不断发展， 废水的污染也会越来越严重。因此，做好废水的处理工作是人类面临的一个非常重大的课题。
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关键词 煤化工行业 好含盐废水 系统优化
中图分类号：X703 文献标识码：A
我国煤化工行业的起步较晚，近年来虽然取得了一定的成绩，但是在煤化工相关附属活动中表现的并不尽如人意。我们知道，煤化工是一个复杂的过程，其中伴随着系统的化学反应，这些反应一方面促使了煤化工产品的最终实现，但是，不可避免的一些废水借此生成，如何对这些废水尤其是高含盐废水进行处理和优化，达到“零排放”或者节能减排的标准，就显得尤为重要。尤其在当前环境下，我国的煤化工技术处于起步阶段，面临着来自于技术、经济、环境和规划管理方面的诸多问题。但是，就在当下，国际上和国家层面上的对环境治理的要求越来越高、越来越紧迫。在这种情况下，煤化工企业处于一个极为困难的境地，一方面要对社会的要求作出正确的积极的反应，另一方面，还要在现有的技术水平上进行全方面的创新。但是，也只有如此，才能实现煤化工企业的可持续发展。
一、化工废水与煤化工废水的分类与处理技术
（一）化工废水的种类和处理技术概述。
对化工企业生成的废水而言，一般将其分为“工艺有机废水”和“含盐废水”两大类。前者主要以工艺废水和生活污水为主，污染物主要为COD，并且该类废水中的含盐量相对较低，对其进行处理的过程相对较易，有机废水的处理过程首先要对水质特点进行分析，然后经过预处理和生化处理等相关措施后，将其在回用到生产工艺过程之中；后者，即含盐废水的来源较为广泛，在循环水系统排水中会出现含盐废水，在除盐水系统排水和锅炉排水中也会出现含盐废水，甚至在回用水的处理系统浓水中也会生成。因此，含盐废水的处理一般较为复杂，通常的处理方法是通过“膜浓缩”技术，即通过超滤与反渗透相结合的技术，对该类废水进行处理，也可以通过热浓缩技术使废水中的杂质得到一定程度的浓缩，其中生成的清水可在此用于循环水系统之中，剩余的浓高盐废水（高含盐废水）将视情况对其进行再处理。
（二）煤化工废水的分类和处理技术概述。
在现代煤化工企业中，废水的分类同样是按照含盐量进行的，分类的结果同样是有机废水和含盐废水两大类。但是，与其他化工企业所产生的废水不同的是，煤化工过程中产生的有机废水的成分存在着显著的差别，这种差别与煤气化工艺有着明显的关系。截止到目前，国内、外有近二十种煤气化技术，这些技术的引进是利用主要与煤质的特点与投资成本有关。另一方面，在煤化工行业中，含盐废水中“盐”的来源是极为特殊的，它的生成机制与补充新鲜水和循环冷却水密切相关，同时，在除盐水生产过程也会产生新的高含盐废水，并在在有机废水的处理过程中，往往要添加相应的药剂，而这也会产生相应的高含盐废水。比如，在国内某大型煤炭企业中，煤制天然气项目要以新鲜水进行补充，而在这一过程中带入进去的盐量就已经超过了系统盐量的一半以上，即便是在生产过程与水系统添加化学药剂的过程中，也会产生近30%的盐量。虽然能够对循环冷却系统的循环倍数进行系统优化和选择，但是废水含盐量却难以实现真正的降低。一般而言，煤化工行业含盐废水的TDS往往保持在5000mg/L左右，处于较高的水平。
二、煤化工行业高含盐废水的排放、处理技术与障碍
（一）煤化工行业高含盐废水的排放处理方法。
对煤化工行业而言，对高含盐废水的处理方法主要有两类，一类是直接排放，一类是处理后排放。但是无论是哪一种排放方法，都应在最终（理论上）实现“零排放”的要求。一般而言，实现高含盐废水的零排放还存在两类不同的方式，其中一种面向区域范围的零排放，另一种的排放范围更小，往往属于厂区内的排放。对于前者而言，要求在项目的周边区域内存在能够消纳高含盐废水的场所或者企业，这些场所或者企业在生产过程或者生产工艺上能够与煤化工企业形成一定的“互补关系”，这种互补关系能够促进水资源的“梯级利用”。而这些场所或者企业对水质的要求一般较低，比如炼铁高炉、洗煤厂等，或者一些用于锅炉冲渣、煤场或者渣场喷洒的场所。当然，将高含盐废水进行区域性的排放存在着一定的限制，周围企业的用水量、灰渣场及煤场面积以及储存量和开放性等往往是有限的，使得它们对高含盐废水的吸收量处于特定的范围之内；对于后者，即厂区内高含盐废水的排放而言，处理的难度是更大一些的，这是因为，厂区内对高含盐废水综合利用的方式十分有限，不能像前者那样“直接”进行排放，因此需要特定的化学工艺对其进行处理，降低废水浓度。
（二）煤化工行业高含盐废水的处理技术。
在煤化工企业总，高含盐废水的处理技术和方法主要集中于以下几个方面：（1）深井灌注法。这种方法首先应用于美国和墨西哥等国家，但是推广起来有较高的难度，这是因为，该方法对自然、地质等条件的要求较高，难以得到相关法律、法规的支持，并且至今也未获得相关的技术标准；（2）自然蒸发池法。这是一种传统的降低废水盐度的方法，处理过程中需要建设面积较大的水池，在水池中贮存高含盐废水，通过对太阳能的利用，使其中的水分自然蒸发，盐分得到保留，在对其进行定期清理之后在注入相应的高含盐废水，如此反复。该方法可重复使用的频率较高，对工艺上不存在较大的难度，只需在池内增加相应的防渗措施即可。当然，这种方法也存在着一定的弊端，如果煤化工企业随处的区域降雨量较大、蒸发量较小，或者处于地面拥挤、人口稠密的地区，将使其面临较大的束缚，可利用性也将大打折扣；（3）蒸发结晶法。该方法是通过特殊的手段使高含盐废水中的盐分以结晶的方式析出，从这一点看，与自然蒸发池法的工作原理类似。所不同的是，该方法中蒸发结晶主要通过“多效蒸发处理技术”和“机械蒸汽再压缩循环蒸发技术”为主。其中，经“多效蒸发”处理后回收的淡水会达到90%左右，而“机械压缩结晶技术的热效率相对更高，其淡水的回收率能够达到98%左右，基本实现了淡水的全部回收；（4）“NACE”法。该方法是将“反渗透技术”与“蒸馏技术”结合在一体的新工艺，该工艺的核心部分一种商业纳米结构的聚合物材料——“纳米结构高核电电解质”。这种材料的工作特点是对分子进行过滤，水分子可以从中通过，而其他离子（离子）将被隔离在外。 “NACE”工艺工艺中产生的高含盐废水再进入到“炭化焚烧炉”中进行处理，其中的有机物被碳化掉，以此来实现节能减排的目的。
（三）煤化工行业高含盐废水处理过程中遇到的障碍。
虽然在前文给出了几种常见的煤化工行业高含盐废水处理方法，但是在实际应用中却存在一定的障碍。比如，在煤化工行业中，煤化工艺装置中难以获得大量的低压蒸汽，这就限制了高含盐废水浓缩结晶的程度。此外，热浓缩设备腐蚀也是十分严重的问题之一，这是因为，水中的高盐分会对设备产生一定的腐蚀作用，这将降低热浓缩的处理率，也会威胁到设备的使用寿命和安全运行，并且正是因为这些因素的存在，使得高含盐废水的处理成本一直处于较高的水平。鉴于此，同时来自于技术与处理成本的限制，我国国内煤化工项目中难以找到长期正常运行的案例。此外，即便是对于对设施设备要求较低的“自然蒸发池”也存在较高的限制，比如，该方法要求占地面积较大，对该地区的气候等条件也要求“苛刻”等，使得该方法只能在特定的区域内得到应用；而NACE法的设备运行成本虽然较低，但是尚未发现建成后完整运行的案例，工业化的水平一直处于较低的层面；而焚烧法在处理高含盐废水时能耗较高、对防腐蚀性的要求也较高，要想获得稳定的运行也是相对困难的。
三、煤化工行业高含盐废水处理的系统优化
（一）从更高的层面重视对煤化工高含盐废水回收与处理。
为了实现煤化工行业高含盐废水的处理高效率，需要从更高的层面重视对煤化工高含盐废水回收与处理。只有这样，才能做到目标的分解和逐层实现。为此，需要做到以下几点：完善煤化工企业制度，建立和企业治理结构，引进先进的煤化工高含盐废水的处理技术和管理经验，在政策和决策层面向高含盐废水处理方面倾斜，相应国家和社会的号召；不断提高煤化工企业的风险管控水平，将现有的技术、设备、设施进行转化开发和再利用，积极的寻找条件和政策方面的支持，建立和健全煤化工企业和行业的高含盐废水处理综合体系，实现资源的共享和风险公担机制。
（二）改进和优化煤化工高含盐废水的处理工艺和处理技术。
在煤化工行业的实际生产过程中，要想实现高含盐废水“零排放”这一理想状态是有较大困难的。这是因为，在煤制气的过程中，要产生大量的废弃物，并且成分复杂，其中除了含有氨、氰等无机污染成分，还含有一定的酚、萘、蒽等化合物，这就导致了很多煤化工高含盐废水的水质处于理论指标的上位，在这种情况下，高含盐废水的排放工作就变得更加艰巨。为此，需要改进和优化煤化工高含盐废水的处理工艺和处理技术，曾倩高含盐废水的前期预处理水平，有针对性的对煤化工的副产品进行分离，以此为后续的废水回收处理工作提供支持。比如，在副产品的分离方面，需要做到和做好除油、脱酸和脱氨等工作，提高预处理的效率降低，提高高含盐废水水质的处理水平。
四、结束语
煤炭是我国主要的能源，而在现代化的进程中，煤化工行业虽然为社会的发展和进步带来了一定的贡献，但是，由此产生的一些与环境和生态有关的问题也在逐渐地影响正常的生产和生活，煤化工过程中产生的高含盐废水就是其中的一个主要品类。为了实现对此类污染物的处理和再利用，有关企业和部门应加强合作，开发技术，引进管理理念，共同促进现代煤化工企业和行业的可持续发展。
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[8]张玉芝.生物接触氧化法处理生活污水.煤炭技术，2010（2）：209-211.
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关键词：化学工艺；废水处理；应用研究
水，是生命之源。不论是生产过程，还是人们的日常生活，都离不开水。水与人类的生存息息相关。但是随着社会的不断进步，在各个方面对水的需求量都越来越大，有许多地方都出现了缺水现象。不仅如此，随着科学技术的不断进步，在产品的生产过程中，产生的一些废水中可能会含有对人体有害的物质，如果不加处理就就排放到环境中的话，就会随着生态循环系统进入到人们的生活用水中，进而影响人们的身体健康。因此，将化学工艺应用到废水处理系统中来对整个废水的净化都是十分必要的。
1化学工艺在废水处理中应用时存在的问题
1.1相关人员无法正确认识到废水处理的重要性
由于长期的工作习惯，大多数工作人员在执行这一工作任务时，都抱着一种得过且过的心态，没有正确认识到废水处理的重要性，也没有意识到废水一旦进入到循环系统中对人类可能造成的危害。这样一来，就会使废水处理工作的顺利开展受到影响。废水处理工作相对其他工作来说，模式相对比较固定，工作人员长期都处于一种工作状态下就容易出现职业懈怠的现象，这种工作态度对工作效率会产生很大的影响，也会使工作人员的工作积极性越来越低，增加工作开展的难度。如果工作人员无法树立一个正确的态度，就可能导致在执行工作的过程中不够认真，出现或大或小的疏漏，为企业和个人造成损失，得不偿失。
1.2工作人员的从业素质不够高
由于企业的领导层没有意识到废水处理工作这一环节的重要性，就容易导致人事部门在进行招聘时，降低对相关工作人员的要求。这样的话，就会使企业整体从业人员的素质较低，无法符合当下时展的要求，从而在工作过程中影响整个工作进度。尤其是化学工艺在废水处理中应用以后，对工作人员的素质也提出了更高的要求。利用怎样的化学原理才能使废水处理的净化程度更高，对环境影响最小等一些问题的解决都需要有相关专业知识的人员来进行研究。而且，随着科技的不断进步，科技在各个领域中的应用范围也逐渐扩大，因此，相关的工作人员也必须不断的提高自身的工作能力，来保证工作的顺利实施。
2化学工艺在废水处理中的应用策略
2.1树立正确的工作态度，提高从业人员的工作素质
态度决定高度。废水处理工作作为与人类日常生活息息相关的一项工作，对社会的进步起着一定的作用。所以，相关的从业人员一定要树立一个正确的态度，才能保证废水处理工作的有效性。只要在工作的过程中企业可以自上而下的形成一种正确的态度，就可以保证公司领导层在进行资金分配时的合理性，使废水处理部门有足够的资金来配置好的设备，提高工作效率；也能够保证工作人员在执行工作时以一种兢兢业业的态度对待工作，最大程度的规避风险。为了保证化学工艺可以在废水处理工作中的有效运用，不光是要求工作人员在态度上要有一个正确的认识，而且要求他们必须要有一个好的工作素质，只有两个方面共同作用才能保证废水处理工作的顺利开展。比如，企业在进行人才招聘的时候，可以招收一些有着扎实理论基础的专业型人才，或者一些有着丰富工作经验的技术性人才。那些技术过硬的工作人员可以将自身的经验传授给那些经验不足的人，那些有着扎实理论基础的人也可以在工作过程中通过实践将理论知识普及给那些缺乏相关专业知识的人员。这样的话，企业就可以通过一些新血液的注入，形成自己企业独有的文化特色，不断为企业的发展增添活力，来使企业取得更快、更好的发展。
2.2建立健全相关的管理体系
不论是什么工作，要想能够顺利开展都需要一套完善的管理系统来作为保障。废水处理工作是一个比较繁杂的工作，它所牵涉到的内容也是很多的，这样就容易造成一些不法分子，为了自身的利益而危害企业的利益，从而使废水处理工作出现这样那样的问题，甚至危害到环境与人类的切身利益。一套健全的管理体系能够在很大程度上约束员工的行为，减少违法乱纪行为的出现，避免使企业遭受一些不必要的损失。除此之外，如果有一套合理的奖惩措施作为辅助的话，就可以极大的促进员工的工作积极性，提高工作热情，从而使废水处理工作的效率大大提高。
3结语
科技的进步会在很大程度上带动社会的发展。废水处理工作是一个复杂的过程，如果可以有效的将化学工艺应用其中，就可以在很大程度上提高废水处理的工作效率，减少废水处理工作的成本支出，极大的降低工作人员的难度。因此，化学工艺在废水处理工作上的应用是十分必要的。
参考文献：
[1]伍志勇.化学工艺在废水处理中的应用[J].中国化工贸易,2014,(35):130-130.
[2]陈蓓莉.浅析化学工艺在废水处理中的应用[J].化工管理,2014,(8):228-228.
摘要： 针对热水能耗和废热利用的现状，本文提出了废水热源的储能型热泵热水系统，对其工作过程和理论循环进行了阐述和计算分析，并与空气源热泵热水系统进行了对比。同时，本文对于该系统今后的应用，也提出了建议和需要考虑的问题。
关键词： 废水热源 储能型热泵热水系统 计算分析
0 前言 各种资料显示，城市各类商业建筑卫生热水能耗比例达到10%~40%，城市民用建筑热水能耗，仅洗澡热水用能就接近20%，城市家庭热水器普及率已经达到70%以上，农村小镇家庭使用热水器的比例也越来越大[2]。上海地区商业建筑卫生热水能源消耗在建筑总能耗中的比例为：写字楼，2.7%;商场,10.7%;饭店,31%;医院,41.8%[3]。另外,城镇食品加工,游泳馆等,农村水产养殖,农产品加工等也需要消耗大量不同温度的热水。由此可见，目前卫生、生产热水能耗在建筑能耗中的比例越来越大，建筑卫生热水节能日益受到重视。
此外，大型商业建筑，为了营造舒适的环境和提供各种服务功能，消耗大量能源的同时，以废热、废水的形式向环境排放大量废热，加速了城市“热岛效应”。越来越多的高能耗商业建筑采取了废热回收措施，都取得了显著效益[4-6]。
在我国，节能已成为国民经济发展中重要一环，关键一环，国家和各地政府纷纷出台节能政策及措施，如实行产品节能认证，执行电力价格杠杆，拉大峰谷电价差及高峰用电时段需求限制等，同时也号召和鼓励企业开发节能型产品。
1 研究的目的和意义 建筑热水能耗的节约大致有三类途径：
⑴ 太阳能等可再生能源的利用；
⑵ 建筑废热以及其他形式废热的回收利用；
⑶ 采用新技术，加强管理，提高热水的生产和利用效率[7]。
其中，将热泵技术应用到热水系统中，回收各种低品位废热，是解决建筑热水高能耗的有效途径之一。
以废水为热源的储能型热泵热水系统主要用于大量热水的供应及废热再利用，也可用于工业废热回收。该系统有以下几个特点：
⑴ 冷热源温差大为减小带来显著的节能效果；
⑵ 可利用夜间电力工作，平衡电网峰谷负荷；
⑶ 由于废热大大提高了系统的蒸发温度，热泵的结霜问题得以改善或避免；
⑷ 可实现热水、采暖、供冷的一体化。
普通卫生洗浴系统，很大一部分热能白白排放浪费掉了，如能回收这部分热能，则节能效益是十分可观的。文献8中对典型浴室和典型气候条件下洗浴废水的温度变化情况进行了详细测试，其结果如图1所示。
图1 淋裕水温降值测试(水流量6L／min)
从图1可以看出，热水洗浴后，废水温度仍然达到36℃左右，热回收潜力相当大。以废水为热源的储能型热泵热水系统在国外已有一定的理论研究基础和应用实例，但在国内还属于起步阶段。本文从整体循环的角度，对以废水为热源的储能型热泵热水系统进行探讨，并进行了理论计算与性能分析，同时与其他系统进行了经济性比较。
2 工作过程及理论循环分析 2.1 系统组成及工作过程
利用热泵制取生活热水可以提高节能效果，其COP值可达3~5。但空气源热泵热水器存在冬天制热系数明显降低，室外换热器结霜的问题，大大限制了其使用范围。在日常生活和生产中洗涤的废热水一般直接排放，其所携带的余热被白白浪费。以废水为热源的储能型热泵热水系统以消耗一部分电能为代价，通过热力循环，把废热水中储存的能量加以发掘利用，用来生产热水。在用电谷段（上海22:00~6:00）以废热水为热源，产生热水并储存在热水箱中，随时供用户利用。从热力学工作原理上看，它与制冷机相同，就是以冷凝器放出的热量来供热的制冷系统，所不同的是两者的目的和工作温度区往往有所不同。制冷装置从低温热源吸热，营造低温环境；而废水为热源的储能型热泵热水系统是从废热水中吸取热量，加热生产或生活热水。
该系统主要由压缩机、蒸发器、热水换热器、电子膨胀阀、储热水箱、过滤装置、废热水箱、水泵及若干截止阀和相应的控制装置等组成，其工作流程如图2所示：从浴室等场所排放出来的废水，经过滤器6过滤处理后，为了保持一定的流量和温度，便于控制，先储存在废热水箱7中，经过循环水泵9不断与蒸发器2中的制冷剂进行换热。蒸发器2中的制冷剂吸收废水的热量，蒸发为干饱和蒸汽，被吸入压缩机1，压缩机将这种低压工质气体压缩成高温、高压气体送入热水换热器3，经水泵强制循环的水也通过热水换热器3，因此，水吸收了工质送来的热能，并将热量储存在热水箱5中，随时为用户提供热水，而工质经换热后在定压下冷凝放热，并进一步在定压定温下冷凝成饱和液体，从而将水加热升温到所需温度。饱和液体通过电子膨胀阀4经绝热节流降压降温而变成低干度的湿蒸汽，再次进入蒸发器2，使热水箱5中的水温逐渐升高，最后达到60℃左右的水温甚至更高，正好适合日常使用。通过加装混合阀，可使出口热水与储水箱下步温水混合而得到不同温度的水，满足不同场合的需要，这就是以废水为热源的储能型热泵热水系统的工作原理。
图2 系统流程图
1压缩机 2 蒸发器 3 热水换热器 4 电子膨胀阀
5 储热水箱 6过滤器 7废热水箱 8 截止阀 9 水泵 10浴室
2.2 系统理论循环及性能分析
热泵的热力经济性指标可由其性能系数COP（Coefficient of Performance）来表示。COP指其收益（制热量）与代价（所耗机械功或热能）的比值。对于消耗机械功的蒸汽压缩式热泵，其性能系数COP也可用制热系数εh来表示，
即 εh=Qh / P ……………… ①
在热泵热水系统的推广使用上，很多厂家和科研单位对于热泵热水系统的工质应用进行了多方面的研究。目前，在热泵系统中，R22极有希望的混合替代工质为R407c和R410a。近共沸混合物R410a虽然具有基本恒定的沸点，但它的单位制冷量容积较大，排气压力较高，作为替代制冷剂就要求对设备改造；R407c具有与R22相近的制冷量，压力基本相当，对整个系统的改动小，但其传热特性较差，需用酯类油更换R22的油，一旦出现泄漏，系统制冷量和制冷效率迅速下降。而R417a作为一种新型环保工质，它排气温度比R22低，不用更换油，吸排气压力比R22系统稍高或接近，完全可以在热泵热水系统中直接替代R22，并可以安全可靠运行[9]。因此，本文选取制冷剂R417a为理论计算工质，进行理论热力计算：
致冷工质的流量m(kg/s)，单位工质的制热量q1(KJ/kg)，单位工质的耗电量w0(KJ/kg)，
系统制热量 Qh = m qh (KJ)
系统耗电量 W = m w0 (KJ)
代入式①得到: εh = q1 / w0 …………… ②
考虑一定的过冷度和过热度，系统理论循环如图3所示。
Qh = h2 - h4，w0= h2 - h1
则
图3 系统的理论循环
此外，为了对热泵热水系统的设计提供参考，本文选取一组典型工况（蒸发温度30℃，过热度5℃，冷凝温度60℃，过冷度5℃），采用不同工质进行理论计算，其结果列表如下。
表1 工质理论计算特性表 工质计算。考虑传热温差，取冷凝温度Tk =50~65℃，蒸发温度T0 =5~30℃，每5℃进行一次理论计算，计算结果统计如图4所示。
由图4可以得出以下结论：
（1）当冷凝温度一定时（即用户设定热水温度保持不变），随着蒸发温度提高（即废热水温度不断升高时），系统的制热系数不断提高，如图4（a）所示；
（2）当蒸发温度一定时（即废热水温度保持恒定），随着冷凝温度提高，制热系数明显下降；
（3）在所设定的温度范围内，取不同的蒸发温度T0和冷凝温度Tk，当温差Tk - T0保持不变时,制热系数基本上没有什么变化,但随着温差的不断加大,制热系数有明显降低的趋势, 由此可见，温差的变化对制热系数影响很大，如图4（c）所示；
（4）制热系数在冷凝温度Tk =50℃出现最高点，蒸发温度T0 =30℃，理论εh =10.65，这也为系统的控制及用户水温设定提供了一定的参考。
由图4可以得出以下结论：
（1）当冷凝温度一定时（即用户设定热水温度保持不变），随着蒸发温度提高（即废热水温度不断升高时），系统的制热系数不断提高，如图4（a）所示；
（2）当蒸发温度一定时（即废热水温度保持恒定），随着冷凝温度提高，制热系数明显下降；
（3）在所设定的温度范围内，取不同的蒸发温度T0和冷凝温度Tk，当温差Tk - T0保持不变时,制热系数基本上没有什么变化,但随着温差的不断加大,制热系数有明显降低的趋势, 由此可见，温差的变化对制热系数影响很大，如图4（c）所示；
（4）制热系数在冷凝温度Tk =50℃出现最高点，蒸发温度T0 =30℃，理论εh =10.65，这也为系统的控制及用户水温设定提供了一定的参考。
需要说明的几点：
（1）取蒸发温度T0 =5~30℃，是为了便于了解制热系数随废热水温度的变化情况，实际从各种文献和图1中可以了解到，废热水的温度变化范围不大，基本在28℃~36℃范围内波动；
（2）考虑制热系数随废热水温度的变化，在实际中，制热系数受废热水流量变化的影响也很大，值得进一步测定和研究；
（3）本文只进行了理论制热系数的计算，实际制热系数可通过文献10中的关系式计算。
图4（a）制热系数随蒸发温度变化图
图4（b）制热系数随冷凝温度变化图
图4（c）制热系数随温差变化图
2.3 与空气源热泵系统的比较
为了计算简便起见，选取一典型工况，如表2所示。由表可见，在夏季废水热源储能型热泵热水系统与空气源热泵热水系统相比，节能效果并不明显。而在冬季其制热系数平均是空气源的1.7倍，当废水温度提高到35℃时，其制热系数可达到空气源的2.4倍，具有有明显的节能效果。因此可以考虑在夏季室外温度较高时，蒸发器直接从室外空气中吸热，而冬季室外温度较低，热水热负荷较大，则应以废热水为热源，可以考虑利用一定的控制手段实现上述切换。
关键词：含盐废水，预处理，超滤
含盐化工废水的处理是工业废水处理中的难点之一。含盐废水的排放带来十分严重的环境污染,特别是工业含盐废水,除本身含有高浓度的无机盐外,还含有大量的有毒难降解溶解性有机物如苯环类化合物和烃类等,此类废水的溶解性有机物含量高,一般物理化学方法难以处理,而生化处理多局限在配水试验,因此,研究工厂实际排放的高含盐废水生物处理的可行性、机理和处理条件是十分必要的[1]。硕士论文，超滤。目前对含盐废水的处理一般有生化降解、蒸发、电解、离子交换、膜法等方法。与其他方法相比，反渗透膜分离技术具有不发生相变、杂质去除范围广、分离装置简单、脱盐效率高等优点。因此其得到越来越广泛地应用。硕士论文，超滤。通常一个完整的脱盐系统由预处理系统与除盐系统组成。常规的预处理手段主要有混凝沉淀、过滤、超滤与微滤等。通过预处理，可以对废水中的污染物进行一定程度的降低，减少污染物对反渗透膜的污染，预处理对于系统的长期安全稳定的运行至关重要，工艺设计的正确与否直接关系到膜元件的寿命，从而影响到操作成本[2]。
本试验采用混凝-多介质过滤-超滤的工艺对进入反渗透系统的高含盐废水进行预处理，以考察其对COD、硬度、TDS、浊度等的去除效果。超滤作为一种高效的水处理技术已被越来越多的应用于工业废水处理[3~4]。
1 试验部分
1.1 试验用水
试验用水取自天津化工厂含盐化工废水。水样水质分析：COD均值为242.45mg/l,硬度均值为2353.35 mg/L，浊度均值为60NTU,TDS均值为7605mg/l,PH范围为9~11。
1.2 分析项目及分析方法
化学需氧量（CODcr）:重铬酸钾法；浊度：哈希2100P浊度仪测定；硬度：EDTA滴定法；TDS、pH值:哈希HQ40d多参数测试仪。
1.3 试验工艺流程
本试验采用的工艺流程如下图1所示，原水先进入反应池1，在PAC絮凝的作用下，总溶解性固体（TDS）、化学需氧量（COD）、浊度等得到一定的去除。在反应池2中投加Na2CO3，去除水中的硬度，降低对后续膜系统的负荷，废水再经过多介质过滤装置、超滤系统，进一步去除微生物、悬浮物和胶体等杂质。
