工業(yè)廢水處理技術(shù)研究進(jìn)展
隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展和工業(yè)化程度的提高,世界各國(guó)的水體都出現(xiàn)了不同程度的污染,如何提高廢水處理的效率,緩解水資源緊張的狀況已成為眾多科研工作者的工作重點(diǎn)。本文首先介紹了工業(yè)廢水分類(lèi)、處理原則,重點(diǎn)介紹了工業(yè)廢水的特點(diǎn)及處理方法。
工業(yè)廢水是指工業(yè)生產(chǎn)過(guò)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(guò)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(lèi)和數(shù)量迅猛增加,對(duì)水體的污染也日趨廣泛和嚴(yán)重,威脅人類(lèi)的健康和安全。因此,對(duì)于保護(hù)環(huán)境來(lái)說(shuō),工業(yè)廢水的處理比城市污水的處理更為重要。
1 工業(yè)廢水分類(lèi)
工業(yè)廢水分類(lèi)通常有以下三種:
(1)按工業(yè)廢水中所含主要污染物的化學(xué)性質(zhì)分類(lèi),含無(wú)機(jī)污染物為主的為無(wú)機(jī)廢水,含有機(jī)污染物為主的為有機(jī)廢水。例如電鍍廢水和礦物加工過(guò)程的廢水,是無(wú)機(jī)廢水;食品或石油加工過(guò)程的廢水,是有機(jī)廢水。
(2)按工業(yè)企業(yè)的產(chǎn)品和加工對(duì)象分類(lèi),如冶金廢水、造紙廢水、煉焦煤氣廢水、金屬酸洗廢水、化學(xué)肥料廢水、紡織印染廢水、染料廢水、制革廢水、農(nóng)藥廢水、電站廢水等。
(3)按廢水中所含污染物的主要成分分類(lèi),如酸性廢水、堿性廢水、含氰廢水、含鉻廢水、含鎘廢水、含汞廢水、含酚廢水、含醛廢水、含油廢水、含硫廢水、含有機(jī)磷廢水和放射性廢水等。
前兩種分類(lèi)法不涉及廢水中所含污染物的主要成分,也不能表明廢水的危害性。第三種分類(lèi)法,明確地指出廢水中主要污染物的成分,能表明廢水一定的危害性。
2 工業(yè)廢水處理的基本原則
(1)優(yōu)先選用無(wú)毒生產(chǎn)工藝代替或改革落后生產(chǎn)工藝,盡可能在生產(chǎn)過(guò)程中杜絕或減少有毒有害廢水的產(chǎn)生。
(2)在使用有毒原料以及產(chǎn)生有毒中間產(chǎn)物和產(chǎn)品過(guò)程中,應(yīng)嚴(yán)格操作、監(jiān)督,消除滴漏,減少流失,盡可能采用合理流程和設(shè)備。
(3)含有劇毒物質(zhì)廢水,如含有一些重金屬、放射性物質(zhì)、高濃度酚、氰廢水應(yīng)與其它廢水分流,以便處理和回收有用物質(zhì)。
(4)流量較大而污染較輕的廢水,應(yīng)經(jīng)適當(dāng)處理循環(huán)使用,不宜排入下水道,以免增加城市下水道和城市污水處理負(fù)荷。
(5)類(lèi)似城市污水的有機(jī)廢水,如食品加工廢水、制糖廢水、造紙廢水,應(yīng)進(jìn)行預(yù)處理再排入城市污水系統(tǒng)進(jìn)行處理。
(6)一些可以生物降解的有毒廢水,如酚、氰廢水,應(yīng)先經(jīng)處理后,按允許排放標(biāo)準(zhǔn)排入城市下水道,再進(jìn)一步生化處理。
(7)含有難以生物降解的有毒廢水,應(yīng)單獨(dú)處理,不應(yīng)排入城市下水道。
工業(yè)廢水處理的發(fā)展趨勢(shì)是把廢水和污染物作為有用資源回收利用或?qū)嵭虚]路循環(huán)。
3 處理方法分類(lèi)
(1)物理處理法:廢水物理處理法是通過(guò)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(guò)程中,污染物的化學(xué)性質(zhì)不發(fā)生變化。
(2)化學(xué)處理法:廢水化學(xué)處理法是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)和傳質(zhì)作用來(lái)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(wú)害物質(zhì)的廢水處理法。
(3)物理化學(xué)法:是指運(yùn)用物理和化學(xué)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(xué)方法組成的廢水處理系統(tǒng),或是包括物理過(guò)程和化學(xué)過(guò)程的單項(xiàng)處理方法,如浮選、吹脫、結(jié)晶、吸附、萃取、電解、電滲析、離子交換、反滲透等。
(4)生物處理法:隨著工業(yè)的發(fā)展,污水成分已愈來(lái)愈復(fù)雜。某些難降解的有機(jī)物質(zhì)和有毒物質(zhì),需要運(yùn)用微生物的方法進(jìn)行處理,污水具備微生物生長(zhǎng)和繁殖的條件,因而微生物能從污水中獲取養(yǎng)分,同時(shí)降解和利用有害物質(zhì),從而使污水得到凈化。廢水生物處理是利用微生物的生命活動(dòng),對(duì)廢水中呈溶解態(tài)或膠體狀態(tài)的有機(jī)污染物降解,從而使廢水得到凈化的一種處理方法。廢水生物處理技術(shù)以其消耗少、效率高、成本低、工藝操作管理方便可靠和無(wú)二次污染等顯著優(yōu)點(diǎn)而備受人們的青睞。
4 工業(yè)廢水特點(diǎn)與處理方法
4.1 農(nóng)藥廢水的特點(diǎn)及其處理方法
農(nóng)藥品種繁多,農(nóng)藥廢水水質(zhì)復(fù)雜。農(nóng)藥廢水處理的目的是降低農(nóng)藥生產(chǎn)廢水中污染物濃度,提高回收利用率,力求達(dá)到無(wú)害化。農(nóng)藥廢水的處理方法有活性炭吸附法、濕式氧化法、溶劑萃取法、蒸餾法和活性污泥法等。但是,研制高效、低毒、低殘留的新農(nóng)藥,是農(nóng)藥發(fā)展方向。
4.2 食品工業(yè)廢水的特點(diǎn)及其處理方法
食品工業(yè)原料廣泛,制品種類(lèi)繁多,排出廢水的水量、水質(zhì)差異很大。食品工業(yè)廢水的特點(diǎn)是有機(jī)物質(zhì)和懸浮物含量高,易腐敗,一般無(wú)大的毒性。其危害主要是使水體富營(yíng)養(yǎng)化,以致引起水生動(dòng)物和魚(yú)類(lèi)死亡,促使水底沉積的有機(jī)物產(chǎn)生臭味,惡化水質(zhì),污染環(huán)境。
食品工業(yè)廢水處理除按水質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行適當(dāng)預(yù)處理外,一般均宜采用生物處理。如可采用兩級(jí)曝氣池或兩級(jí)生物濾池,或多級(jí)生物轉(zhuǎn)盤(pán)或聯(lián)合使用兩種生物處理裝置,也可采用厭氧—需氧串聯(lián)的生物處理系統(tǒng)。
4.3 造紙工業(yè)廢水的特點(diǎn)及其處理方法
造紙廢水主要來(lái)自造紙工業(yè)生產(chǎn)中的制漿和抄紙兩個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。制漿產(chǎn)生的廢水,污染最為嚴(yán)重。洗漿時(shí)排出廢水呈黑褐色,稱(chēng)為黑水,黑水中污染物濃度很高,BOD高達(dá)5-40g/L,含有大量纖維、無(wú)機(jī)鹽和色素。漂白工序排出的廢水也含有大量的酸堿物質(zhì)。抄紙機(jī)排出的廢水,稱(chēng)為白水,其中含有大量纖維和在生產(chǎn)過(guò)程中添加的填料和膠料。造紙工業(yè)廢水的處理應(yīng)著重于提高循環(huán)用水率,減少用水量和廢水排放量,同時(shí)也應(yīng)積極探索各種可靠、經(jīng)濟(jì)和能夠充分利用廢水中有用資源的處理方法。此外,國(guó)內(nèi)外也有采用反滲透、超過(guò)濾、電滲析等處理方法。
4.4 印染工業(yè)廢水的特點(diǎn)及其處理方法
印染工業(yè)用水量大,通常每印染加工1t紡織品耗水100-200t,其中80%-90%以印染廢水排出。常用的治理方法有回收利用和無(wú)害化處理。
回收利用:(1)廢水可按水質(zhì)特點(diǎn)分別回收利用,一水多用,減少排放量;(2)堿液回收利用;(3)染料回收。
無(wú)害化處理可分:(1)物理處理法有沉淀法和吸附法等。(2)化學(xué)處理法有中和法、混凝法和氧化法等。(3)生物處理法有活性污泥、生物轉(zhuǎn)盤(pán)、生物轉(zhuǎn)筒和生物接觸氧化法等。
4.5 冶金工業(yè)廢水的特點(diǎn)及其處理方法
冶金工業(yè)廢水的主要特點(diǎn)是水量大、種類(lèi)多、水質(zhì)復(fù)雜多變。按廢水來(lái)源和特點(diǎn)分類(lèi),主要有冷卻水、酸洗廢水、洗滌廢水(除塵、煤氣或煙氣)、沖渣廢水、煉焦廢水以及由生產(chǎn)中凝結(jié)、分離或溢出的廢水等。冶金廢水治理發(fā)展的趨勢(shì):(1)發(fā)展和采用不用水或少用水及無(wú)污染或少污染的新工藝、新技術(shù);(2)發(fā)展綜合利用技術(shù);(3)根據(jù)不同水質(zhì)要求,綜合平衡,串流使用,同時(shí)改進(jìn)水質(zhì)穩(wěn)定措施,不斷提高水的循環(huán)利用率;(4)發(fā)展適合冶金工業(yè)廢水特點(diǎn)的新的處理工藝和技術(shù),如用磁法處理鋼鐵廢水具有效率高,占地少,操作管理方便等優(yōu)點(diǎn)。
5 結(jié)論
為提高工業(yè)廢水處理的規(guī)模效益和綜合效益,廢水處理技術(shù)也在不斷地發(fā)展,這對(duì)于節(jié)約資源、降低費(fèi)用、保護(hù)環(huán)境并實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。