工業(yè)廢水治理

1、工業(yè)廢水治理工業(yè)廢水治理（in dustrialwastewater man ageme n）:工業(yè)生產(chǎn)過程用過的水經(jīng)過適當(dāng)處理回用于生產(chǎn)或妥善地排放出廠。 包括生產(chǎn)用水的管理和為便于治理廢水而采取的措施。 工業(yè)廢水的量和質(zhì)隨產(chǎn)品和生產(chǎn)工藝而定， 變化很大，不宜采用典型數(shù)據(jù)，應(yīng)實地考察。工業(yè)上使用大量的冷卻用水，大多不同物料接觸，用過的水水質(zhì) 一般變化很小，只是水溫有所上升。相反，生產(chǎn)過程中使用的液體和洗滌廢水等。工業(yè)生產(chǎn)過程用過的水經(jīng)過適當(dāng)處理回用于生產(chǎn)或妥善地排放出廠。包括生產(chǎn)用水的管理和為便于治理廢水而 采取的措施。工業(yè)廢水的量和質(zhì)般水量不大，但水質(zhì)卻極復(fù)雜，濃度一般也高。隨產(chǎn)品和生產(chǎn)工

2、藝而定，變化很大，不宜采用典型數(shù)據(jù)，應(yīng)實地考察。工業(yè)上使用大量的冷卻用水，大多不同 物料接觸，用過的水水質(zhì)一般變化很小，只是水溫有所上升。相反，生產(chǎn)過程中使用的液體和洗滌廢水（除造 紙、紡織、印染等行業(yè)的廢水外）pH值等。五日生化需氧量也是常用參數(shù)，但對某些工業(yè)廢水不適用。工業(yè)廢,有高達(dá)千、萬毫克/升的。酸堿廢水的pH值常遠(yuǎn)離7。工業(yè)廢水含特殊的污, 可用生物實驗（一般是魚類實驗）測定毒性 ,用鼠污染參數(shù)的選擇取決于廢水的處置方式， 也就是取決工業(yè)廢水的主要污染參數(shù) 通用的有化學(xué)需氧量、懸浮固體、 水的化學(xué)需氧量和五日生化需氧量 染物時 , 需采用專用的污染參數(shù) , 如酚。有毒、有害金屬離子

3、傷寒沙門氏菌 - 微粒誘變試驗 （Ames Test） 測定致特變性。 于它對環(huán)境的影響。革新生產(chǎn)工藝和完善生產(chǎn)管理輔助劑等。對某些造成嚴(yán)重廢水問題的產(chǎn)品或 例如用沒有殘毒或殘毒量很小的農(nóng)藥取代殘毒工業(yè)廢水中的雜質(zhì)有原料及其雜質(zhì)、中間產(chǎn)物、產(chǎn)品與副產(chǎn)品、 行業(yè)，可借助于原料、生產(chǎn)工藝或產(chǎn)品的革新來解除污染問題。量大的農(nóng)藥， 用生物可降解的鏈甲基苯磺酸鈉 （“軟”洗滌劑） 取代生物難降解的甲基苯磺酸鈉 （“硬”洗滌劑） 。 又如在電鍍液配方中避免使用氰化物。改進生產(chǎn)管理，壓縮用水量以減少廢水量；降低單耗提高得率或充分回 收廢水中的副產(chǎn)品以降低廢水濃度； 加強管理 , 防止跑、 冒、 滴、漏; 這

4、些都將降低隨后的廢水處理要求和費用。工業(yè)廢水的處理工廠里生產(chǎn)上用過的水有三種處置方式:不經(jīng)過處理或只經(jīng)必要的處理后再次使用。 有時回用于本工藝過程，構(gòu)成循環(huán)用水系統(tǒng)；有時供其他工藝過程使用。構(gòu)成循序用水系統(tǒng)。在廠內(nèi)作必要的預(yù)處理，滿足城市對水 質(zhì)的要求后排入城市污水管道或合流管道。在廠內(nèi)處理，使水質(zhì)達(dá)到排放水體或接入城市雨水管道或灌溉農(nóng) 田的要求后直接排放。工業(yè)廢水的再用 既可充分利用資源，又減少或避免污染環(huán)境，是一種合理的防治水污染的措施。如一個電鍍用水循環(huán)系統(tǒng)（見圖），回收了鍍件從鍍槽帶出的鍍液， 同時避免了有害物質(zhì)污染環(huán)境。 為了降低蒸發(fā)濃縮中的耗熱量， 采用了鍍 件的逆流洗滌工藝 （一

5、種常用的循序用水方式 ）以壓縮廢水量。工業(yè)中的冷卻用水常循環(huán)使用，大量降低原水用 量，有時復(fù)用率可接近百分之百，補充的外源來水只占百分之幾。工業(yè)廢水的再用需要作經(jīng)濟分析。在作方案 的經(jīng)濟比較時，應(yīng)當(dāng)估計再用時支付的費用以及因再用而節(jié)省的水費與排水費用和收到的環(huán)境效益。城市和工廠的協(xié)作 當(dāng)工業(yè)廢水既有可能排放城市排水管道， 也有可能直接排放水體時， 應(yīng)通過方案比較作出 決定，在一般情況下，常常是綜合性方案比較可取，即廠內(nèi)處理和送城市處理相結(jié)合。有些廢水可以回收物資 或生產(chǎn)副產(chǎn)品，有些廢水單獨處理時技術(shù)簡便、費用較少, 這時把回收或處理放在廠內(nèi)或車間內(nèi) , 甚至組織到生產(chǎn)流程中去是合理的。而廢水耗

6、氧性的降低，使工業(yè)廢水和生活污水合并處理一般是比較經(jīng)濟的。同時，適度 的集中處理比廣泛的分散處理容易管理，容易保證處理效果。至于有毒、有害物質(zhì)、重金屬離子和生物不易降 解的有害有機物質(zhì)的去除，只有在生產(chǎn)現(xiàn)場立即解決，不讓這些廢水出廠，才是防止污染環(huán)境的可靠辦法。處理方法 不論是再用還是排放，廢水一般要經(jīng)過適當(dāng)處理。工業(yè)廢水除采用傳統(tǒng)的廢水處理方法外，還采用傳統(tǒng)的凈水 方法和化工過程。 處理方法一般可分為兩大類： 一類是把不要的物質(zhì)從水中分離出來， 予以利用或使廢水無害； 另一類是把有害物轉(zhuǎn)化為無害物。此外，還有降低水溫的冷卻法和縮小水量提高濃度的濃縮法；后者常用于放 射性廢水的處理和廢水利用。

7、工業(yè)污水水質(zhì)復(fù)雜， 不能用單一流程處理， 一般采用多種方法的組合工藝。 工業(yè)廢水處理途徑一般有三種情況： 一是工業(yè)污水單獨處理后排放，二是工業(yè)污水排入城市污水處理廠一同處理，三是工業(yè)污水預(yù)處理后進入城市 污水處理廠。管網(wǎng)需要進一步完善的地區(qū)的企業(yè)需要自行處理后達(dá)標(biāo)排放。污水處理對于排污企業(yè)來講是很陌 生的，他們對于什么廢水，采用什么工藝處理并不了解，所以他們會選擇將污水的問題交給環(huán)保企業(yè)來處理。 那去哪兒找環(huán)保企業(yè)，這些企業(yè)的實力、資質(zhì)怎么樣？污水處理的成本等又成為了排污企業(yè)的問題。很多排污 單位痛下決心花巨資建設(shè)污水處理站，但建成后卻發(fā)現(xiàn)污水處理成本太高，導(dǎo)致造價昂貴的設(shè)施成為擺設(shè)。近年來，

8、不斷有新的方法和技術(shù)用于處理工業(yè)廢水，但各有利弊。單純的生物氧化法出水中含有一定量的難降解有機物，COD直偏高，不能完全達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。 吸附法雖能較好地除去 COD但存在吸附劑的再生和二次污染 的問題。催化氧化法雖能降解難以生物降解的有機物，但實際的工業(yè)應(yīng)用中存在運行費用高等問題?？缮缧跄?內(nèi)電解、如SBR、尤其現(xiàn)在的工業(yè)廢水中的污染物是多種多樣的，往往用一種工藝是不能將廢水中所有的污染物去除殆盡的。用 物化工藝將工業(yè)廢水處理到排放標(biāo)準(zhǔn)難度很大，而且運行成本較高；工業(yè)廢水含較多的難降解有機物， 性差，而且工業(yè)廢水的廢水水量水質(zhì)變化大，故直接用生化方法處理工業(yè)廢水效果不是很理想。針對工業(yè)廢

9、水處理的特點， 我們認(rèn)為對其處理宜根據(jù)實際廢水的水質(zhì)采取適當(dāng)?shù)念A(yù)處理方法， 電解、吸附、光催化氧化等工藝，破壞廢水中難降解有機物、改善廢水的可生化性；再聯(lián)用生化方法， 接觸氧工業(yè)藝， A/O 工藝等，對工業(yè)廢水進行深度處理。工業(yè)廢水處理中的技術(shù)應(yīng)用 活性炭活性炭可分為粉末狀和顆粒狀，是一種經(jīng)特殊處理的炭，具有無數(shù)細(xì)J,?L 隙，表面積巨大，每克活性炭的表面積為500I 500 m。粉末狀的活性炭吸附能力強，制備容易，價格較低，但再生困難，一般不能重復(fù)使用；顆粒狀的活性炭價格較貴，但可再生后重復(fù)使用，并且使用時的勞動條件較好，操作管理方便。因此，水處理中較多采用顆粒狀活性炭 3 。工業(yè)廢水處理中

10、，活性炭主要應(yīng)用在以下幾個方面。處理含氰廢水在工業(yè)生產(chǎn)中,金銀的濕法提取、化學(xué)纖維的生產(chǎn)、煉焦、合成氨、電鍍、煤氣生產(chǎn)等行業(yè)均要使用氰化物或 副產(chǎn)氰化物,生產(chǎn)過程中必然要排放一定數(shù)量的含氰廢水。活性炭用于凈化廢水已有相當(dāng)長的歷史,應(yīng)用于含 氰廢水處理的文獻報道也越來越多 。處理含甲醇廢水活性炭可以吸附甲醇,但吸附能力不強,只適宜于處理甲醇含量低的廢水。工程運行結(jié)果表明,活性炭用于處理低甲醇含量的廢水，可將混合液的COD從 40 mg/L降至12 mg/L以下，對甲醇的去除率可達(dá) 93.16%100% , 處理后可滿足回用鍋爐脫鹽水系統(tǒng)進水的水質(zhì)要求處理含酚廢水含酚廢水廣泛來源于石油化工廠、樹脂

11、廠、焦化廠和煉油化工廠。實驗證明：活性炭對苯酚的吸附性能好,但 溫度升高不利于吸附,會使吸附容量減小,但升高溫度可使達(dá)到吸附平衡的時間縮短。活性炭用于處理含酚廢 水時,其用量和吸附時間存在最佳值, 急劇下降,堿性越強,吸附效果越差。在酸性和中性條件下，去除率變化不大，但強堿性條件下，苯酚去除率處理含汞廢水活性炭有吸附汞和含汞化合物的性能， 高的廢水,可先用化學(xué)沉淀法處理 理。但吸附能力有限，只適宜于處理汞含量低的廢水，如果是處理汞含量較(處理后含汞約1 mgr L,高時可達(dá)23mg/ L)，然后再用活性炭作進一步處處理含鉻廢水鉻是電鍍中用量較大的一種金屬原料, 處理含鉻廢水的過程是活性炭對溶液

12、中 理含鉻廢水,吸附性能穩(wěn)定,處理效率高,操作費用低,經(jīng)濟效益明顯引。廢水中，六價鉻隨pH的不同分別以不同的形式存在。因此，利用活性炭Cr( W)的物理吸附、化學(xué)吸附、化學(xué)還原等綜合作用的結(jié)果?；钚蕴刻庪S著科學(xué)技術(shù)的進步和廢水處理的特殊要求，活性炭的研究已從本身的孑L結(jié)構(gòu)和比表面積逐步發(fā)展到研究表面官能團對活性炭吸附性能的影響。人們發(fā)現(xiàn),活性炭不僅有吸附特性,而且還表現(xiàn)出了催化特性,由此而發(fā) 展起來的催化氧化法現(xiàn)在也日益受到重視,其研究也在不斷深入。微波能常規(guī)廢水處理法存在以下共同缺點： 工藝流程長, 廢水處理過程中物化反應(yīng)進程緩, 廢水處理設(shè)施龐大, 占 地面積大； 廢水只能集中處理，對于城

13、市廢水而言，地下排污管網(wǎng)工程龐大，廢水處理工程總投資巨大；處理后的水質(zhì)不穩(wěn)定,對難降解的可溶性有機物、磷、氮等營養(yǎng)性物質(zhì)處理不徹底,對某些工業(yè)廢水如造紙廢 液等處理困難且運行費用高。而把微波場對單相流和多相流物化反應(yīng)的強烈催化作用、穿透作用、選擇性供能及其殺滅微生物的功能用于廢水處理，可以克服常規(guī)廢水處理法存在的諸多缺點，并且處理工程小型化、分散 化，可省掉城市建設(shè)中現(xiàn)行廢水處理工程長距離埋設(shè)龐大排污管網(wǎng)的巨大費用，堵住污染源頭，從根本上消除 因人類的生活和生產(chǎn)活動給江河湖泊造成的污染。需特別指出的是微波對殺滅藍(lán)藻的特殊作用，藍(lán)藻在微波場中只需30S即由微細(xì)粒匯聚成大顆粒，經(jīng)過沉降與水分離，與

14、此同時，水中的富營養(yǎng)物也得到了降解。廢水經(jīng) 微波能處理后可 100% 回用，實現(xiàn)水的可持續(xù)利用，使人類水環(huán)境步人良性循環(huán)，為解決2l 世紀(jì)人類將面臨的世界性“水荒”做貢獻。隨著物質(zhì)文明建設(shè)的不斷發(fā)展，淡水資源的需求量越來越大，產(chǎn)生的廢水量也越來越 大，意味著對廢水處理任務(wù)及處理深度的要求也必然加大，這就要求廢水處理技術(shù)不斷吸納創(chuàng)新，而微波處理 技術(shù)將是廢水處理技術(shù)上的一場革命。到目前為止，微波能污水處理技術(shù)已應(yīng)了昆明盤龍江水、大觀河水、滇池水、翠湖水等生活污水與日用化工廠 廢水、造紙廢水 （含紙漿廢水、木漿廢水、草漿廢水 ）、焦化廠 （上海）廢水、化纖廠 （北京）廢水、玉米制酒精 （吉 林）廢

15、水、制革廠 （河北）、印染廠、造紙廠、強酸性礦山廢水（江西） 、電廠 （內(nèi)蒙古 ）廢水、黃河水、繅絲廠 （遼寧）廢水、制糖酒精廢醪液 （ 云南 ）等的處理，其技術(shù)的可行性和廣泛適應(yīng)性已得到了驗證。高級氧化法 高濃度的有機廢水對我國寶貴的水資源造了巨大破壞，然而現(xiàn)有的生物處理方法對可生化性差、相對分子質(zhì)量從幾千到幾萬的物質(zhì)處理較困難，而高級氧化法（Advaneed Oxidation Process，簡稱AOPs可將其直接礦化或通過氧化提高污染物的可生化性，同時還在環(huán)境類激素等微量有害化學(xué)物質(zhì)的處理方面具有很大的優(yōu)勢，能夠 使絕大部分有機物完全礦化或分解，具有很好的應(yīng)用前景。常見的高級氧化技術(shù)主

16、要包括空氣濕式氧化法、催化濕式氧化法、臨界水氧化法、光化學(xué)氧化法等。濕式空氣氧化法濕式空氣氧化法是以空氣為氧化劑，將水中的溶解性物質(zhì) （包括無機物和有機物 ）通過氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無害的新 物質(zhì)，或者轉(zhuǎn)化為容易從水中分離排除的形態(tài) （氣體或固體 ），從而達(dá)到處理的目的。通常情況下氧氣在水中的 溶解度非常低1 atm、20C時氧氣在水中溶解度約9 mgT L左右），因而在常溫常壓下，這種氧化反應(yīng)速度很慢，）。尤其是高濃度的污染物， 利用空氣中的氧氣進行的氧化反應(yīng)就更慢， 需要借助各種輔助手段促進反應(yīng)的進行 （通 常需要借助高溫、高壓和催化劑的作用）。一般來說，在 200300 oC、100 200a

17、tm條件下，氧氣在水中的溶（ 要耐高溫高壓 ） ，解度會增大，幾乎所有污染物都能被氧化成二氧化碳和水。濕式空氣氧化法的關(guān)鍵在于產(chǎn)生足夠的自由基供給 氧化反應(yīng)。雖然該法可以降解幾乎所有的有機物，但由于反應(yīng)條件苛刻，對設(shè)備的要求很高 燃料消耗大，因而不適合大水量廢水的處理。催化濕式氧化法（ 屬于物理化學(xué)方 其最顯著的特OH的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，CO 和 H 0，從而達(dá)到氧化分催化濕式氧化法（Catalytic Wet OxidationProcess, CWOP是一種工業(yè)廢水的高級處理方法法 ） 。它是依據(jù)廢水中的有機物在高溫高壓下進行催化燃燒的原理來凈化處理高濃度有機廢水的， 點是以羥基自由基為主要氧化劑

18、與有機物發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)中生成的有機自由基可以繼續(xù)參加- 或者通過生成有機過氧化物自由基后進一步發(fā)生氧化分解反應(yīng)直至降解為最終產(chǎn)物 解有機物的目的。超臨界水氧化法超臨界水氧化技術(shù)得益于水的超臨界性能。在374. 3 c【=和22 MPa狀態(tài)下，水的物理性能尤其是溶解性能與常溫下截然不同，這種狀態(tài)被成為超臨界狀態(tài)。在超臨界狀態(tài)下，水如同高密度的氣體一樣對有機物有很高的 溶解能力，與輕的有機氣體以及 CO 等能完全互溶，但無機化合物尤其是鹽類難溶于其中。另外，超臨界水具 有較高的擴散系數(shù)和較低的粘度。上述這些超臨界性能加上較高的溫度和壓力使水成為有機質(zhì)氧化反應(yīng)的理想 介質(zhì)，使氧化還原反應(yīng)完全能在均相

19、中進行，不存在界面?zhèn)髻|(zhì)阻力，而界面?zhèn)髻|(zhì)阻力往往是濕式氧化法的控制 步驟。超I臨界氧化技術(shù)與其他處理技術(shù)相比，具有明顯的優(yōu)點:(1)(2)效率高，處理徹底，有毒物質(zhì)的清除率高達(dá) 99. 99% 以上；反應(yīng)速度快，停留時間短 (1min) ，反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單，體積??；(3)適應(yīng)范圍廣，適用于各種有毒廢水廢物的處理；(4)無二次污染，不需進一步處理，且無機鹽可從水中分離出來，處理后的廢水可完全回收利用；(5)當(dāng)有機物含量超過 10%時，不需額外供熱，實現(xiàn)熱量自給。但超I 臨界水氧化的高溫高壓操作條件無疑對設(shè)備材料提出了嚴(yán)格的要求，實際進行工程設(shè)計 時須注意一些工程方面的因素，如腐蝕、鹽的沉淀、催化劑的

20、使用和熱量傳遞等，技術(shù)的應(yīng)用上還存在一些有 待解決的問題。但由于其本身具有突出優(yōu)勢，因而如今在有害廢水處理方面已越來越受到重視，是一項有著廣 闊發(fā)展前景的技術(shù)。光化學(xué)氧化法 光化學(xué)反應(yīng)是在光的作用下進行化學(xué)反應(yīng)，采用臭氧或過氧化氫作為氧化劑，在紫外線的照射下使污染物氧化 分解，從而實現(xiàn)污水的處理。光化學(xué)氧化系統(tǒng)主要有 UV/H 0系統(tǒng)、UVZ0,系統(tǒng)和UVZ03/H202系統(tǒng)J。以uv/H2 O2系統(tǒng)為例，該系統(tǒng) 主要用于濃度在 106 級的低濃度廢水的處理，而不適用于高強度污染廢水的處理。能將污染物徹底無害化， 對有機物的去除能力比單獨用過氧化氫或紫外線更強, 是一種更經(jīng)濟的選擇, 能夠在短

21、期內(nèi)裝配在不同的地點。但它不適合處理土壤，因為紫外線不能穿透土壤粒子。光容易被沉淀堵塞，降uV的穿透率，因而使用中需控制污水的 pH 值,防止氧化過程的金屬鹽沉淀堵塞光的穿透。用該方法去除飲用水中三鹵甲烷的試驗研究表明，在去除三氯甲烷的同時可減少飲用水中的總有機碳含量， 使水質(zhì)進一步提高。 利用 uvH 0 系統(tǒng)處理受四鹵甲烷污染的地下水試驗表明， 其去除率可達(dá) 973% 一 99% ， 而費用與活性炭處理相當(dāng)。在UVH0 系統(tǒng)中，每一分子 H 0 可產(chǎn)生兩分子羥基，不僅能有效去除水中的有機污染物，而且不會造成二次污染，也不需作后續(xù)處理。膜技術(shù) 近年來，膜技術(shù)發(fā)展迅速，在電力、冶金、石油石化、

22、醫(yī)藥、食品、市政工程、污水回用及海水淡化等領(lǐng)域得 到了較為廣泛的應(yīng)用， 各類工程對膜技術(shù)及其裝備的需求量更是急速增加。 目前已經(jīng)熟和不斷研發(fā)出來的微濾、 超濾、反滲透、納濾、滲析、電滲析、氣體分離、滲透汽化、無機膜等技術(shù)正在廣泛用于石油、化工、環(huán)保、能源、 電子等行業(yè)中， 并產(chǎn)生了明顯的經(jīng)濟和社會效益， 將對 21 世紀(jì)的工業(yè)技術(shù)改造起著重要的戰(zhàn)略作用。 同 時， 國家和政府相關(guān)部門的高度支持和重視也給膜行業(yè)的發(fā)展帶來了前所未有的機遇u 。微濾的分離目的是溶液脫粒子和氣體脫粒子，截留粒徑為 0. 0210 m 的粒子，是所有膜過程中應(yīng)用最普遍且總銷售額最大的一項 技術(shù)，主要用于制藥行業(yè)的過濾除

23、菌和高純水的制備。超濾（包括納濾 ）的分離目的是溶液脫大分子、大分子溶液脫小分子、大分子分級，截留粒徑為1020 nm 的粒子。超濾技術(shù)可用于回收電泳涂漆廢水中的涂料，現(xiàn)已廣泛用于世界各地的電泳涂漆自動化流水線上。日本 等國一些造紙廠的工業(yè)廢液也已采用超濾技術(shù)進行處理。在采礦及冶金工業(yè)中，超濾技術(shù)的應(yīng)用正日益受到重 視，采用該技術(shù)處理酸性礦物排出液，其滲透液可環(huán)使用，濃縮液可回收有用物質(zhì)。同時，電子工業(yè)集成電路 生產(chǎn)和醫(yī)藥工業(yè)用水過程也已開始廣泛應(yīng)用超濾技術(shù)。納濾是在反滲透基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型分離技術(shù)，在廢 水處理方面，用納濾膜對木材制漿堿萃取階段所形成的廢液進行脫色，脫色率可達(dá)98%以上。還可用納濾膜從酸性溶液中分離金屬硫酸鹽和硝酸鹽，其中對硫酸鎳的截留率可達(dá)95%。反滲透分離的目的是溶劑脫溶質(zhì)、含小分子溶質(zhì)溶液的濃縮，截留粒徑為0. 1 1 nm的小分子溶質(zhì)。反滲透技術(shù)已成為海水和苦咸水淡化、純水和超純水制備及物料預(yù)濃縮的最經(jīng)濟手段，而且隨著性能優(yōu)良的反滲透膜及 膜組件的工業(yè)