工業(yè)廢水處理畢業(yè)論文

1、河北工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)論文論文題目：工業(yè)廢水的處理方法系別環(huán)境與化學工程系專業(yè)年級J3給排水學生姓名陳衽恒學號32121302016指導教師馬東祝職稱副教授指導教師（現(xiàn)場）職稱日期2015.5.2一、工業(yè)廢水的主要來源1二、工業(yè)廢水處理主要技術1（一）生物法11好氧生物處理法12厭氧生物處理法1（-）物理法21 .重力分離法22 .篩濾截留23 離心分離34.高梯度磁分離3（三）化學法31 .廢水中和處理法32 .廢水化學沉淀法33 .廢水氧化還原法34 .廢水混凝處理法35 .廢水電解處理法36 .廢水臭氧化處理法4（四）物理化學法41 .廢水萃取處理法42 .廢水光氧化處理法43 .廢水

2、離子交換處理法44 .廢水吸附處理法5三、國內(nèi)工業(yè)廢水處理現(xiàn)狀5四、結論6工業(yè)廢水的處理方法摘要：對目前常用的工業(yè)廢水處理方法進行綜述。工業(yè)廢水處理按其作用原理，可分為物理法、化學法、物理化學法和生物法四類。物理法有調(diào)節(jié)、過濾、沉淀、浮力浮上法等；化學法有混凝法、中和法、氧化還原法、化學沉淀法等；物理化學法有吸附法、離子交換法、膜分離法、氣提法、萃取法等;生物法有好氧生物處理和厭氧生物處理。關鍵詞：生物法；物理法；化學法；物理化學法；廢水處理引言：廢水包括生活污水和工業(yè)廢水。工業(yè)廢水是指工業(yè)生產(chǎn)過程中廢棄外排的水。工業(yè)廢水對環(huán)境造成的污染危害，以及應采取的防治對策，取決于工業(yè)廢水的特性。即污染

3、物的種類、性質(zhì)和濃度。工業(yè)廢水的水質(zhì)特征，不單以廢水類別而異，往往因時因地而多變。工業(yè)廢水的特點主要表現(xiàn)為：排放量大；組成復雜；污染嚴重。工業(yè)廢水是指工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水、污水和廢液，其中含有隨水流失的工業(yè)生產(chǎn)用料、中間產(chǎn)物和產(chǎn)品以及生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物。隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，廢水的種類和數(shù)量迅猛增加，對水體的污染。也日趨廣泛和嚴重，威脅人類的健康和安全。因此，對于保護環(huán)境來說，工業(yè)廢水的處理比城市污水的處理更為重要。與農(nóng)業(yè)排水和生活污水不同的是，工業(yè)廢水量大，成分復雜，難處理，不易降解和凈化，危害性較大。僅2006年我國工業(yè)廢水排放量就達239.5億t,占廢水排放總量的44.6%。但在以

4、往的污染源調(diào)查、評價、統(tǒng)計中，工業(yè)污染點源是不予重點考慮的，可見隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，工業(yè)廢水排放量和工業(yè)廢水中磷的含量不斷增大，導致水質(zhì)污染日趨嚴重。工業(yè)污染源應予以充分重視，列入污染治理、控制和監(jiān)督管理范疇。一、工業(yè)廢水的主要來源工業(yè)污染的來源多，且排放量較大，分為采礦及選礦廢水、金屬冶煉廢水、煉焦煤氣廢水、機械加工廢水、石油工業(yè)廢水、化工廢水、造紙廢水、紡織印染廢水、皮毛加工及制革廢水、食品工業(yè)廢水等等。二、工業(yè)廢水處理主要技術（一）生物法通過微生物的代謝作用，使廢水中呈溶液、膠體以及微細懸浮狀態(tài)的有機污染物，轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定、無害的物質(zhì)的廢水處理法。1 好氧生物處理法是一種在提供游離氧的前提下

5、，以好氧微生物為主，使有機物降解、穩(wěn)定的無害化處理方法。好氧生物處理法分為活性污泥法和生物膜法兩大類?；钚晕勰嗑哂休^強的吸附能力、很強的分解、氧化有機物的能力以及良好的沉降性能。其中好氧生物處理法具體又分為活性污泥法、階段曝氣法（多點進水法）、漸減曝氣法、吸附再生活性污泥法、完全混合活性污泥法、AB法（生物吸附氧化法）。好氧生物處理法的優(yōu)點是：效率高、效果好、適用范圍廣、成本低、運行管理費用小以及可處理的水量大、方法較為成熟。2厭氧生物處理法厭氧生物處理是在無氧的情況下，利用兼性菌和厭氧菌的代謝作用，分解有機物的一種生物處理法。是一種低成本的廢水處理技術，它能在處理廢水過程中回收能源。厭氧生化

6、法與好氧生化法相比具有下列優(yōu)點。（1） 應用范圍廣好氧法因供氧限制一般只適用于中、低濃度有機廢水的處理，而厭氧法既適用于高濃度有機廢水，又適用于中、低濃度有機廢水。有些有機物對好氧生物處理法來說是難降解的，但對厭氧生物處理是可降解的、如固體有機物、著色劑慈釀和某些偶氮染料等。（2） 能耗低好氧法需要消耗大量能量供氧，曝氣費用隨著有機物濃度的增加而增大，而厭氧法不需要允氧，而且產(chǎn)生的沼氣可作為能源。廢水有機物達一定濃度后沼第8頁共7頁氣能量可以抵償消耗能量。當原水B0D5達到1500mg/L時，采用厭氧處理即有能量剩余。有機物濃度愈高，剩余能量愈多。一般厭氧法的動力消耗約為活性污泥法的1/10o

7、(3)負荷高通常好氧法的有機容積負荷為24kgBOD/m3.d，而厭氧法為210kgCOD/m3.d，高的可達50kgCOD/m3.d。(4)剩余污泥量少，且其濃縮性、脫水性良好好氧法每去除1kgCOD將產(chǎn)生0.40.6kg生物量，而厭氧法去除1kgCOD只產(chǎn)生0.02-0.1kg生物量，其剩余污泥量只有好氧法的5%-20%。同時，消化污泥在衛(wèi)生學上和化學上都是穩(wěn)定的。因此，剩余污泥處理和處置簡單、運行費用低，甚至可作為肥料、飼料或餌料利用。氮、磷營養(yǎng)需要量較少好氧法一般要求BOD：N：P為100：5：1,而厭氧法的BOD：N：P為100：2.5：0.5,對氮、磷缺乏的工業(yè)廢水所需投加的營養(yǎng)鹽

8、量較少。(6)厭氧處理過程有一定的殺菌作用，可以殺死廢水和污泥中的寄生蟲卵、病毒等。(7)厭氧活性污泥可以長期貯存，厭氧反應器可以季節(jié)性或間歇性運轉(zhuǎn)。與好氧反應器相比，在停止運行一段時間后，能較迅速啟動。但是，厭氧生物處理法也存在下列缺點：(1)厭氧微生物增殖緩慢，因而厭氧設備啟動和處理時間比好氧設備長。(2)處理后的出水水質(zhì)差，往往需進一步處理才能達標排放。下圖為厭氧生物處理法的流程：尹固態(tài)有機優(yōu)合糊產(chǎn)酸J細胞外水解前聚菌一一I液態(tài)有機化合物I菌微生物細胞(產(chǎn)菌)揮發(fā)酸、醇CS H2s甲烷菌徽生物細胞CH4,C02厭氧生物處理法包括有厭氧接觸法、厭氧生物濾池、升流式厭氧污泥床(UASB)o(

9、-)物理法廢水物理處理法是通過物理作用分離和去除廢水中不溶解的呈懸浮狀態(tài)的污染物(包括油膜、油珠)的方法。處理過程中，污染物的化學性質(zhì)不發(fā)生變化。1重力分離法廢水重力分離處理法利用重力作用原理使廢水中的懸浮物與水分離，去除懸浮物質(zhì)而使廢水凈化的方法。可分為沉降法和上浮法。懸浮物比重大于廢水者沉降，小于廢水者上浮。影響沉淀或上浮速度的主要因素有：顆粒密度、粒徑大小、液體溫度、液體密度和絕對粘滯度等。此種物理處理法是最常用、最基本的廢水處理法，應用歷史較久。2篩濾截留廢水篩濾截留法是利用留有孔眼的裝置或由某種介質(zhì)組成的濾層截留廢水中的懸浮固體的方法。使用設備有：格柵，用以截阻大塊固體污染物；篩網(wǎng)，

10、用以截阻、去除廢水中的纖維、紙漿等較細小的懸浮物；布濾設備，用以截阻、去除廢水中的細小懸浮物；砂濾設備，用以過濾截留更為微細的懸浮物。3離心分離廢水離心分離處理法系利用裝有廢水的容器高速旋轉(zhuǎn)形成的離心力去除廢水中懸浮顆粒的方法。按離心力產(chǎn)生的方式，可分為水旋分離器和離心機兩種類型。分離過程中，懸浮顆粒質(zhì)量大，受到較大離心力的作用被甩向外側，廢水則留在內(nèi)側，各自通過不同的出口排出，使懸浮顆粒從廢水中分離出來。4高梯度磁分離廢水高梯度磁分離處理法是利用磁場中磁化基質(zhì)的感應磁場和高梯度磁場所產(chǎn)生的磁力從廢水中分離出顆粒狀污染物或提取有用物質(zhì)的方法。磁分離器可分為永磁分離器和電磁分離器兩類，每類又有間

11、歇式和連續(xù)式之分。高梯度磁分離技術用于處理廢水中磁性物質(zhì)，具有工藝簡便、設備緊湊、效率高、速度快、成本低等優(yōu)點。（三）化學法廢水化學處理法是通過化學反應和傳質(zhì)作用來分離、去除廢水中呈溶解、膠體狀態(tài)的污染物或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害物質(zhì)的廢水處理法。以投加藥劑產(chǎn)生化學反應為基礎的處理單元有混凝、中和、氧化還原等；以傳質(zhì)作用為基礎的處理單元有萃取、汽提、吹脫、吸附、離子交換以及電滲吸和反滲透等。1廢水中和處理法對于高濃度（大于3%）的酸、堿廢水的處理，應首先考慮回收其中的酸或堿以及綜合利用，只有當廢水無回收及綜合利用的價值時，才采用中和法處理。酸性廢水的中和方法主要有：與堿性廢水互相中和，藥劑中和，過濾中和

12、。堿性廢水的中和方法主要有：與酸性廢水互相中和以及藥劑中和。2廢水化學沉淀法指向工業(yè)廢水中投加某種化學物質(zhì)，使其和廢水中溶解物質(zhì)發(fā)生反應并生成難溶鹽沉淀，從而去除廢水中該溶解性物質(zhì)的方法。用于處理含金屬離子和某些陰離子的工業(yè)廢水，一般采用氫氧化物、硫化物和碳酸鹽等作為沉淀劑。3廢水氧化還原法利用氧化還原反應，將廢水中的有害物質(zhì)氧化或還原，使其變成無害或危害較小的新物質(zhì)化學反應中，失去電子的過程叫氧化，失去電子的物質(zhì)稱還原劑；得到電子的過程叫還原，得到電子的物質(zhì)叫氧化劑，在反應中被還原。每個物質(zhì)都有各自的氧化態(tài)和還原態(tài)，其氧化還原電位的高低決定了該物質(zhì)的氧化還原能力。廢水的氧化還原處理法：分為氧

13、化法和還原法兩類。4廢水混凝處理法廢水混凝處理法是通過向廢水中投加混凝劑，使其中的膠粒物質(zhì)發(fā)生凝聚和絮凝而分離出來，以凈化廢水的方法?；炷的圩饔门c絮凝作用的合稱。前者系因投加電解質(zhì)，使膠粒電動電勢降低或消除，以致膠體顆粒失去穩(wěn)定性，脫穩(wěn)膠粒相互聚結而產(chǎn)生；后者系由高分子物質(zhì)吸附搭橋，使膠體顆粒相互聚結而產(chǎn)生。5廢水電解處理法廢水電解處理法是應用電解的基本原理，使廢水中有害物質(zhì)通過電解轉(zhuǎn)化成為無害物質(zhì)以實現(xiàn)凈化的方法。廢水電解處理包括電極表面電化學作用、間接氧化和間接還原、電浮選和電絮凝等過程，分別以不同的作用去除廢水中的污染物。其主要優(yōu)點：使用低壓直流電源，不必大量耗費化學藥劑；在常溫常壓

14、下操作，管理簡便；如廢水中污染物濃度發(fā)生變化，可以通過調(diào)整電壓和電流的方法，保證出水水質(zhì)穩(wěn)定；處理裝置占地面積不大。但在處理大量廢水時電耗和電極金屬的消耗量較大，分離的沉淀物不易處理利用，主要用于含銘廢水和含氧廢水的處理。6廢水臭氧化處理法廢水臭氧化處理法是用臭氧作氧化劑對廢水進行凈化和消毒處理的方法。用此法處理廢水所使用的是含低濃度臭氧的空氣或氧氣。臭氧是一種極不穩(wěn)定、易分解的強氧化劑，需現(xiàn)場制造，工藝設施主要由臭氧發(fā)生器和氣水接觸設備組成。（四）物理化學法廢水物理化學處理法是廢水處理方法之一種。系運用物理和化學的綜合作用使廢水得到凈化的方法。它是由物理方法和化學方法組成的廢水處理系統(tǒng)，或是

15、包括物理過程和化學過程的單項處理方法，如浮選、吹脫、結晶、吸附、萃取、電解、電滲析、離子交換、反滲透等。廢中的污染物在處理過程中，通過相轉(zhuǎn)移作用而達到去除的目的，這種處理或變化工程稱為物理化學過程。污染物在物理化學過程中可以不參與化學變化或化學反應，直接從一相轉(zhuǎn)移到另一相，也可以經(jīng)過化學反應后再轉(zhuǎn)移，因此在物理化學處理過程中可能伴隨著化學反應，但不一定總是伴隨化學應。常見的物理化學處理過程，有吸附、離子交換、萃取、吹脫和汽提、膜分離過程等。1廢水萃取處理法廢水萃取處理法是利用萃取劑，通過萃取作用使廢水凈化的方法。根據(jù)一種溶劑對不同物質(zhì)具有不同溶解度這一性質(zhì)，可將溶于廢水中的某些污染物完全或部分

16、分離出來。向廢水中投加不溶于水或難溶于水的溶劑（萃取劑），使溶解于廢水中的某些污染物（被萃取物）經(jīng)萃取劑和廢水兩液相間界面轉(zhuǎn)入萃取劑中。萃取操作按處理物的物態(tài)可分固一一液萃取、液一一液萃取兩類。工業(yè)廢水的萃取處理屬于后者，其操作流程：混合，即使廢水和萃取劑最大限度地接觸；分離，即使輕、重液層完全分離；萃取劑再生，即萃取后，分離出被萃取物，回收萃取劑，重復使用。萃取劑的選擇應滿足：對被萃取物的溶解度大，而對水的溶解度??；與被萃取物的比重、沸點有足夠差別；具有化學穩(wěn)定性，不與被萃取物起化學反應；易于回收和再生；價格低廉，來源充足。此法常用于較高濃度的含酚或含苯胺、苯、醋酸等工業(yè)廢水的處理。2廢水光

17、氧化處理法廢水光氧化處理法是利用紫外光線和氧化劑的協(xié)同氧化作用分解廢水中有機物，使廢水凈化的方法。廢水氧化處理使用的氧化劑（氯、次氯酸鹽、過氧化氫、臭氧等），因受溫度影響，往往不能充分發(fā)揮其氧化能力；采用人工紫外光源照射廢水，使廢水中的氧化劑分子吸收光能而被激發(fā)，形成具有更強氧化性能的自由基，增強氧化劑的氧化能力，從而能迅速、有效地去除廢水中的有機物。光氧化法適用于廢水的高級處理，尤其適用于生物法和化學法難以氧化分解的有機廢水的處理。3廢水離子交換處理法廢水離子交換處理法是借助于離子交換劑中的交換離子同廢水中的離子進行交換而去除廢水中有害離子的方法。其交換過程：被處理溶液中的某離子遷移到附著在

18、離子交換劑顆粒表面的液膜中；該離子通過液膜擴散（簡稱膜擴散）進入顆粒中，并在顆粒的孔道中擴散而到達離子交換劑的交換基團的部位上（簡稱顆粒內(nèi)擴散）；該離子同離子交換劑上的離子進行交換；被交換下來的離子沿相反途徑轉(zhuǎn)移到被處理的溶液中。離子交換反應是瞬間完成的，而交換過程的速度主要取決于歷時最長的膜擴散或顆粒內(nèi)擴散。離子交換的特點：依當量關系進行，反應是可逆的，交換劑具有選擇性。應用于各種金屬表面加工產(chǎn)生的廢水處理和從原子核反應器、醫(yī)院和實驗室廢水中回收或去除放射性物質(zhì)，具有廣闊的前景。4廢水吸附處理法廢水吸附處理法是利用多孔性固體（稱為吸附劑）吸附廢水中某種或幾種污染物（稱為吸附質(zhì)），以回收或去除

19、某些污染物，從而使廢水得到凈化的方法。有物理吸附和化學吸附之分。前者沒選擇性，是放熱過程，溫度降低利于吸附；后者具選擇性，系吸熱過程，溫度升高利于吸附。吸附法單元操作分三步：使廢水和固體吸附劑接觸，廢水的污染物被吸附劑吸附；將吸附有污染物的吸附劑與廢水分離；進行吸附劑的再生或更新。按接觸、分離的方式，可分為：靜態(tài)間歇吸附法，即將一定數(shù)量的吸附劑投入反應池的廢水中，使吸附劑和廢水充分接觸，經(jīng)過一定時間達到吸附平衡后，利用沉淀法或再輔以過濾將吸附劑從廢水中分離出來；動態(tài)連續(xù)吸附法，即當廢水連續(xù)通過吸附劑填料時，吸附去除其中的污染物。吸附劑有活性炭與大孔吸附樹脂等。爐渣、焦炭、硅藻土、褐煤、泥煤、粘

20、土等均為廉價吸附劑，但它們的吸收容量小，效率低。三、國內(nèi)工業(yè)廢水處理現(xiàn)狀我國工業(yè)廢水污染現(xiàn)象嚴重，主要是水體污染，目前全國500多條主要河流中，有80%以上受到不同程度的污染，這主要是由于工業(yè)廢水的排放造成的。流經(jīng)全國40多個大城市的河流，有90%以上受到污染，對環(huán)境和居民身體健康產(chǎn)生了較大的影響。根據(jù)環(huán)保部數(shù)據(jù)，2012年全國廢水排放總量為684.3億t，其中工業(yè)廢水排放量占比為32.4%，比2002年下降了14.7個百分點。近些年在我國積極實施淘汰工業(yè)落后產(chǎn)能、促進產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整、加強節(jié)能減排等政策以及企業(yè)不斷提高生產(chǎn)效率因素的共同作用下，工業(yè)廢水排放在經(jīng)歷2007年的峰值后開始呈緩慢下降趨

21、勢，但數(shù)量依然十分龐大。工業(yè)廢水實際排放達標率與重復利用率較低。2014年我國工業(yè)廢水排放量達189.5億噸，主要集中在造紙印刷、化工、紡織和鋼鐵等行業(yè)。工業(yè)廢水成分復雜、污染嚴重、處理成本高、重復利用率低。面對這些問題，在政策層面，水污染防治行動計劃等政策將倒逼工業(yè)廢水處理成為水處理行業(yè)的重點。從廢水處理達標率看，焦化、造紙行業(yè)、石化行業(yè)和小型鋼廠污水處理率均有提升空間。達標需求也將擴大工業(yè)廢水處理市場，其中煤化工、含油污水及印染、醫(yī)藥、食品等領域都是投資看點。工業(yè)廢水處理費用上漲將推動市場規(guī)模不斷擴大。過去幾年我國主要城市工業(yè)廢水處理費從0.66元/噸上漲到1.17元/噸，預計至（J201

22、5年將上漲到1.65元/噸，工業(yè)廢水處理市場規(guī)模將達到482億元。在工業(yè)污水方面，未來我國工業(yè)廢水排放量仍將逐年提升，到2020年預計將達到305.6億噸。工業(yè)廢水領域“十二五”期間的總投入將達到8324億元，“十三五”期間將進一步提升至9722億元。由于工業(yè)廢水覆蓋行業(yè)廣，各子領域存在處理技術的差別，導致各子領域壟斷壁壘較高。2015年4月，國務院正式發(fā)布水污染防治行動計劃（簡稱“水十條”）成為當前和今后全國水污染防治工作的行動指南。“水十條”立足于城鎮(zhèn)污水、工業(yè)污水、農(nóng)村污水處理三大方向，提出到2020年，全國水環(huán)境質(zhì)量需得到階段性改善，污染嚴重水體得到較大幅度減少。同時，隨著國家對污水處理力度的加大，污泥作為污水處理