废水处理解析（二）

五、清洁生产管理包括那几项工作？

废水和其中的污染物是生产工艺过程的产物，因此改革生产工艺，实行清洁生产是消灭或减少废水危害的根本措施。

通过工艺及设备的改革可以把废水消灭于生产过程之中，这样既可以提高原辅材料的利用率，又可减少废水的处理费用。这方面工作应由生产工艺工程师及环境工程师共同合作完成。应该认识到保护环境不只是环境工程师的工作，而是要从污染源头进行控制，这样才能把废水治理好。因此，在工艺设计、产品试制时就要考虑今后可能发生的环境污染问题。在选择合成路线时，尽量采用无公害、少公害的生产工艺，要选择原料利用率高的路线，在生产工艺中不用或少用生物难降解性物质或有毒有害物质，包括原辅材料及溶剂，并加强溶剂及副产品的回收及综合利用工作。具体的办法大致有下列几种：

1、采用新工艺、新技术、新路线

采用新工艺、新技术、新路线。首先可对生产工艺中配料比作一核实，应把污染较大，而又超过理论配比的原料降低，以增加原料的利用率以及废水的可处理性。

在化工生产中，有时采取了新的路线，不但可提高生产水平，也可以解决废水处理问题。例如以往抗结核药物原料，需由硫酸作电解液进行电解氧化制备，过程中产生的酸性废水水量较大且较难处理。现采用空气催化氧化新技术，在流化床中进行反应，废水水量也较少，污染问题也比较容易解决。

2、更换原辅材料

这是常用的方法，如用低毒的原料代替高毒或剧毒的原料，用生物可降解物质代替生物难降解物质等。此外要尽可能地不用和少用排放标准中规定限止性物质，特别是一些要求严格的物质，这样就可以减轻废水处理的负担。例如现在对废水中的氨氮浓度有较严格的要求，这样就要求在生产中尽可能少用氨水或液氨。例如以前在调节废水pH时，有的处理工艺用氨水调节，则出水中的氨氮就会大大超标，也增加了废水的生化处理的难度。同样的原理我们应少用重铬酸钾做氧化剂，少用硝基化合物、氯代烃做溶剂。

在选用溶剂时，除了需满足生产工艺上的要求外，还需考虑溶剂的生物可降解性及其毒性。

从上述要求来说，其选用的优先秩序见下表。

溶剂选择优先秩序表

优先使用：

甲醇、乙醇、异丙醇、醋酸、醋酸乙酯、甘油、乙二醇。

可以使用：

苯、基甲酰胺（DMF）、甲酰胺。

避免使用：

叔丁醇、二甲亚砜（DMSO）、三乙胺、二甲基苯胺、氯仿*、四氯化碳*、吡啶*、吗啉、四氢呋喃、

注：*表示对微生物有毒性作用。

3、选用新的后处理工艺，将污染减轻或消灭在生产工艺中

这种方法对于从事化学化工生产的技术人员来说，是大有用武之地的。例如，在有机合成工业中，常用加水稀释反应物料的方法（水析）使反应产物从反应有机溶剂中析出，水析所产生的母液，由于水量较大，其中有机溶剂（如甲醇、乙醇等水溶性溶剂）较难回收，带入废水流中造成污染。如果在稀释前，先用蒸馏法回收大部分溶剂，再用水稀释，则废水中有机物的含量可明显下降。

为了使所得的产品保证较好的质量，反应产物或中间产物常需进行洗涤，以除去产物中夹带的杂质。洗涤操作是否合理，对废水污染程度有相当大的影响。但是，如果采用新的后处理技术即可以使洗涤废水全部消灭于工艺操作过程中，实现零排污。废水中的盐分含量太高会影响微生物的生长繁殖，影响生化处理的效果。我们也可以采用新的后处理工艺来解决废水处理中的这一难点。例如某厂将在甲醇溶剂中与氢氧化钠反应制备对甲醚。原先的后处理操作工艺是用水洗涤去除反应物料中的NaCl盐分，该操作的结果是废水水量大，废水中的盐分含量高，导致后续的生化处理发生困难。后来该厂改进了后处理的操作工艺，先将反应物料（有机相）中的NaCl过滤掉，再用水洗涤并析出对甲醚，改进后的操作工艺可以减少废水水量，废水的生物降解性能得到了很大的改善。

4、加强溶剂回收工作

在大多数化工原料生产厂，溶剂在原辅料中的使用比例是相当高的，可以说，许多生产废水中的有机负荷基本上来自溶剂，因此，重视和做好溶剂的回收工作不仅是防治污染、减少污染的重要措施，也是降本增效、提高利润的重要途径，具有环境和经济的双重效益。如上海某制药厂，有机负荷（COD）的日排放总量为8吨，是地区的污染大户。该厂的环保治理首先从溶剂的回收工作做起，将含有相同溶剂的母液废水集中起来加以回收，结果废水中的有机负荷日排放总量从8吨降至3吨，回收溶剂的收益超过了废水处理站的运行费用。

六、废水分析中为什么经常使用COD和BOD这二个污染指标？

废水中有许多有机物质，含有十几种、几十种，甚至上百种有机物质的废水也是能经常遇到的，如果对废水中的有机物质一一进行定性定量的分析，既耗时间，又耗药品。那么能不能只用一个污染指标来表示废水中所有的有机物质及其它们的数量呢？环境科学工作者经过研究发现，所有的有机物质都有二个共性：一是它们至少都由碳氢组成；二是绝大多数的有机物质能够化学氧化或被微生物氧化，它们的碳和氢分别与氧形成二氧化碳和水。废水中的有机物质不论是在化学氧化过程中还是在生物氧化过程中都要消耗氧，废水中的有机物质愈多，则消耗的氧量也愈多，二者之间是呈正比例关系的。于是环境科学工作者们将废水用化学药剂氧化时所消耗的氧量称为化学需氧量，即COD；而将废水用微生物氧化所消耗的氧量称为生物需氧量，即BOD。由于COD和BOD能够综合性地反映废水中所有有机物质的数量，且分析比较简单，因此被广泛地应用于废水分析和环境工程上。

实际上，COD并不是单单表示水中的有机物质的，它还能表示水中具有还原性质的无机物质，如：硫化物、亚铁离子、亚硫酸钠，甚至氯根离子等。譬如讲，如果铁炭池出水中的亚铁离子在中和池中没能完全被去除掉的话，则生化处理出水中由于有亚铁离子的存在，出水COD可能会超标。

七、什么叫COD（化学需氧量）？

化学需氧量（COD）是指废水中能被氧化的物质在被化学氧化剂氧化时，所需要的氧量，以氧的毫克/升作为单位。它是目前用来测定废水中有机物含量的一种常用的手段。COD分析中常用的氧化剂有高锰酸钾（锰法CODMn）和重铬酸钾（铬法CODCr），现在常用重铬酸钾法。废水在强酸加热沸腾回流条件下对有机物实行氧化，用硫酸银作催化剂时可以使大多数的有机物的氧化率提高。如果废水中含有较高浓度的氯根离子，应该用硫酸汞将氯离子屏蔽掉，以减少对COD的测定干扰。

八、什么叫BOD5（生化需氧量）？

生化需氧量也可以表征废水被有机物污染的程度，常用的为五日生化需氧量，以BOD5表示，它表示废水在微生物存在下进行生化降解五日内所需要的氧的数量。今后我们将经常使用五日生化需氧量。

九、COD和BOD5之间有什么关系?

有的有机物是可以被生物氧化降解的（如葡萄糖和乙醇），有的有机物只能部分被生物氧化降解（如甲醇），而有的有机物是不能被生物氧化降解的而且还具有毒性（如银杏酚、银杏酸、某些表面活性剂）。因此，我们可以把水中的有机物分成二个部分，即可以生化降解的有机物和不可生化降解的有机物。

通常认为COD基本上可表示水中的所有的有机物。而BOD为水中可以生物降解的有机物，因此COD与BOD的差值可以表示废水中生物不可降解部分的有机物。

十、什么叫B/C？B/C表示什么意义？

B/C是BOD5与COD比值的缩写，该比值可以表示废水的可生化降解特性。如果CODNB表示COD中的不可生物降解部分，则废水中不可为微生物生物降解的有机物所占的比例可用CODNB/COD表示。

B/C在环境工程上有着非常重要而实用的意义。