工業(yè)廢水處理原則及處理方法

1、工業(yè)廢水處理原則及處理方法 到目前為止，有多種方法和技術(shù)可以處理工業(yè)廢水，總的來說各有利弊。單純的生物氧化法出水中含有一定量的難降解有機(jī)物，COD值偏高，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(jī)物，但實(shí)際的工業(yè)應(yīng)用中存在運(yùn)行費(fèi)用高等問題。 工業(yè)廢水中的污染物成分五花八門、多種多樣，采用一種工藝處理往往不能將廢水中所有的污染物去除殆盡。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(yùn)行成本較高;工業(yè)廢水含較多的難降解有機(jī)物，可生化性差，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。

2、 工業(yè)廢水怎么處理呢?針對(duì)工業(yè)廢水處理的特點(diǎn)，我們認(rèn)為對(duì)其處理宜根據(jù)實(shí)際廢水的水質(zhì)采取適當(dāng)?shù)念A(yù)處理方法，如絮凝、內(nèi)電解、電解、吸附、光催化氧化等工藝，破壞廢水中難降解有機(jī)物、改善廢水的可生化性;再聯(lián)用生化方法，如SBR、接觸氧工業(yè)藝，A/O工藝等，對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行深度處理。 一、工業(yè)廢水的分類 第一種是按工業(yè)廢水中所含主要污染物的化學(xué)性質(zhì)分類，含無機(jī)污染物為主的為無機(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程的廢水，是無機(jī)廢水;食品或石油加工過程的廢水，是有機(jī)廢水。 第二種是按工業(yè)企業(yè)的產(chǎn)品和加工對(duì)象分類，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

3、染廢水、染料廢水、制革廢水、農(nóng)藥廢水、電站廢水等。 第三種是按廢水中所含污染物的主要成分分類，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。 此外也有從廢水處理的難易度和廢水的危害性出發(fā)，將廢水中主要污染物歸納為三類：第一類為廢熱，主要來自冷卻水，冷卻水可以回用;第二類為常規(guī)污染物，即無明顯毒性而又易于生物降解的物質(zhì)，包括生物可降解的有機(jī)物，可作為生物營養(yǎng)素的化合物，以

4、及懸浮固體等;第三類為有毒污染物，即含有毒性而又不易生物降解的物質(zhì)，包括重金屬、有毒化合物和不易被生物降解的有機(jī)化合物等。 實(shí)際上，一種工業(yè)可以排出幾種不同性質(zhì)的廢水，而一種廢水又會(huì)有不同的污染物和不同的污染效應(yīng)。例如染料工廠既排出酸性廢水，又排出堿性廢水。紡織印染廢水，由于織物和染料的不同，其中的污染物和污染效應(yīng)就會(huì)有很大差別。即便是一套生產(chǎn)裝置排出的廢水，也可能同時(shí)含有幾種污染物。如煉油廠的蒸餾、裂化、焦化、疊合等裝置的塔頂油品蒸氣凝結(jié)水中，含有酚、油、硫化物。在不同的工業(yè)企業(yè)，雖然產(chǎn)品、原料和加工過程截然不同，也可能排出性質(zhì)類似的廢水。如煉油廠、化工廠和煉焦煤氣廠等，可能均有含油、含酚廢

5、水排出。 二、工業(yè)廢水的處理原則 工業(yè)廢水的有效治理應(yīng)遵循如下原則： 最根本的是改革生產(chǎn)工藝，盡可能在生產(chǎn)過程中杜絕有毒有害廢水的產(chǎn)生。如以無毒用料或產(chǎn)品取代有毒用料或產(chǎn)品。 在使用有毒原料以及產(chǎn)生有毒的中間產(chǎn)物和產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，采用合理的工藝流程和設(shè)備，并實(shí)行嚴(yán)格的操作和監(jiān)督，消除漏逸，盡量減少流失量。 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、氰等廢水應(yīng)與其他廢水分流，以便于處理和回收有用物質(zhì)。 一些流量大而污染輕的廢水如冷卻廢水，不宜排入下水道，以免增加城市下水道和廢水處理廠的負(fù)荷。這類廢水應(yīng)在廠內(nèi)經(jīng)適當(dāng)處理后循環(huán)使用。 成分和性質(zhì)類似于城市廢水的有機(jī)廢水，如造紙廢水、

6、制糖廢水、食品加工廢水等，可以排入城市廢水系統(tǒng)。應(yīng)建造大型廢水處理廠，包括因地制宜修建的生物氧化塘、廢水庫、土地處理系統(tǒng)等簡易可行的處理設(shè)施。與小型廢水處理廠相比，大型廢水處理廠既能顯著降低基本建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用，又因水量和水質(zhì)穩(wěn)定，易于保持良好的運(yùn)行狀況和處理效果。 一些可以生物降解的有毒廢水如含酚、氰廢水，經(jīng)廠內(nèi)處理后，可按容許排放標(biāo)準(zhǔn)排入城市下水道，由廢水處理廠進(jìn)一步進(jìn)行生物氧化降解處理。 含有難以生物降解的有毒污染物廢水，不應(yīng)排入城市下水道和輸往廢水處理廠，而應(yīng)進(jìn)行單獨(dú)處理。 三、工業(yè)廢水處理中的技術(shù)應(yīng)用 1.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、醫(yī)藥、食品、市政工程、廢

7、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(duì)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(jī)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(jì)和社會(huì)效益，將對(duì)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(shí)，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(jī)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0.0210m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(xiàng)技術(shù)，主要用于制藥行業(yè)的過濾除菌和高純水的制備。 超濾(包括納濾)的分離目的是溶液脫大分子

8、、大分子溶液脫小分子、大分子分級(jí)，截留粒徑為1.020nm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(dòng)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(jìn)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(shí)，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(duì)木材制漿堿萃取階段所形成的廢液進(jìn)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(duì)硫酸鎳的截留率可達(dá)

9、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0.11nm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(jì)手段，而且隨著性能優(yōu)良的反滲透膜及膜組件的工業(yè)化，反滲透技術(shù)的應(yīng)用范圍已從最初的脫鹽放到電子、化工、醫(yī)藥、食品、飲料、冶金和環(huán)保等領(lǐng)域。現(xiàn)正在開發(fā)反滲透技術(shù)在化工和石油化工中的應(yīng)用，如：工藝用水的生產(chǎn)和再利用;廢液處理;水、有機(jī)液體的分離;電鍍漂洗水再利用和金屬回收等。食品工業(yè)正用反滲透技術(shù)開發(fā)奶品加工、糖液濃縮、果汁和乳品加工、廢水處理、低度酒和啤酒的生產(chǎn)。 電滲析技術(shù)目前已發(fā)展成為一個(gè)大規(guī)模的化工單元過程，廣泛用于苦咸水脫

10、鹽，是電滲析技術(shù)應(yīng)用最早且至今仍最大的應(yīng)用領(lǐng)域，前景極好。鍋爐及工業(yè)過程用初級(jí)純水的制備是電滲析技術(shù)應(yīng)用的第二大領(lǐng)域。近年來，我國廢水、廢水排放量以每年1.8×10。kt的速度增長，全國工業(yè)廢水和生活廢水每天的排放量近1.64×10kt，其中約80%未經(jīng)處理而直接排人水域。因而，我國環(huán)保水處理方面對(duì)膜應(yīng)用的需求量將很大，這一領(lǐng)域?qū)⒊蔀樗幚砉I(yè)增長潛力最大的領(lǐng)域。 2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500l500m。粉末狀的活性炭吸附能力強(qiáng)，制備容易，價(jià)格較低，但再生困難，一般不能重復(fù)使用;顆

11、粒狀的活性炭價(jià)格較貴，但可再生后重復(fù)使用，并且使用時(shí)的勞動(dòng)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微波能 常規(guī)廢水處理法存在以下共同缺點(diǎn)：工藝流程長，廢水處理過程中物化反應(yīng)進(jìn)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(duì)于城市廢水而言，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(duì)難降解的可溶性有機(jī)物、磷、氮等營養(yǎng)性物質(zhì)處理不徹底，對(duì)某些工業(yè)廢水如造紙廢液等處理困難且運(yùn)行費(fèi)用高。而把微波場對(duì)單相流和多相流物化反應(yīng)的強(qiáng)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(diǎn)，并且處理工程小型化、

12、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(fèi)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(dòng)給江河湖泊造成的污染。需特別指出的是微波對(duì)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，與此同時(shí)，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(shí)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(xiàn)。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(duì)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

13、理技術(shù)上的一場革命。 到目前為止，微波能廢水處理技術(shù)已應(yīng)了昆明盤龍江水、大觀河水、滇池水、翠湖水等生活廢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)廢水、制革廠(河北)、印染廠、造紙廠、強(qiáng)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(yàn)證。 4高級(jí)氧化法 高濃度的有機(jī)廢水對(duì)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(duì)可生化性差、相對(duì)分子質(zhì)量從幾千到幾萬的物質(zhì)處理較困難，而高級(jí)氧化法(AdvancedOxidationP

14、rocess，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(shí)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(jī)物完全礦化或分解，具有很好的應(yīng)用前景。 常見的高級(jí)氧化技術(shù)主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。 四、針對(duì)工業(yè)廢水怎么處理問題，列出典型的幾種工業(yè)廢水處理技術(shù) (一)電鍍廢水 電鍍生產(chǎn)工藝有很多種，由于電鍍工藝不同，所產(chǎn)生的廢水也各不相同，一般電鍍企業(yè)所排出的廢水包括有酸、堿等前處理廢水，氰化鍍銅的含氰廢水、含銅廢水、含鎳廢水、含鉻廢水等重金屬廢水。此外還有多種電鍍廢液產(chǎn)生。 對(duì)于含不同類型污染物的電鍍廢水有不

15、同的處理方法，分別介紹如下： 1.含氰廢水 目前處理含氰廢水比較成熟的技術(shù)是采用堿性氯化法處理，必須注意含氰廢水要與其它廢水嚴(yán)格分流，避免混入鎳、鐵等金屬離子，否則處理困難。 該法的原理是廢水在堿性條件下，采用氯系氧化劑將氰化物破壞而除去的方法，處理過程分為兩個(gè)階段，第一階段是將氰氧化為氰酸鹽，對(duì)氰破壞不徹底，叫做不完全氧化階段，第二階段是將氰酸鹽進(jìn)一步氧化分解成二氧化碳和水，叫完全氧化階段。 反應(yīng)條件控制： 一級(jí)氧化破氰：pH值1011;理論投藥量：簡單氰化物CN-：Cl2=1：2.73，復(fù)合氰化物CN-：Cl2=1：3.42。用ORP儀控制反應(yīng)終點(diǎn)為300350mv，反應(yīng)時(shí)間1015分鐘。

16、 二級(jí)氧化破氰：pH值78(用H2SO4回調(diào));理論投藥量：簡單氰化物CN-：Cl2=1：4.09，復(fù)合氰化物CN-：Cl2=1：4.09。用ORP儀控制反應(yīng)終點(diǎn)為600700mv;反應(yīng)時(shí)間1030分鐘。反應(yīng)出水余氯濃度控制在35mg/1。 處理后的含氰廢水混入電鍍綜合廢水里一起進(jìn)行處理。 2.含鉻廢水 含六價(jià)鉻廢水一般采用鉻還原法進(jìn)行處理，該法原理是在酸性條件下，投加還原劑硫酸亞鐵、亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、二氧化硫等，將六價(jià)鉻還原成三價(jià)鉻，然后投加氫氧化鈉、氫氧化鈣、石灰等調(diào)pH值，使其生成三價(jià)鉻氫氧化物沉淀從廢水中分離。 還原反應(yīng)條件控制： 加硫酸調(diào)整pH值在2.53，投加還原劑進(jìn)行反應(yīng)，反

17、應(yīng)終點(diǎn)以O(shè)RP儀控制在300330mv，具體需通過調(diào)試確定，反應(yīng)時(shí)間約為15-20分鐘。攪拌可采用機(jī)械攪拌、壓縮空氣攪拌或水力攪拌。 混凝反應(yīng)控制條件： PH值：79，反應(yīng)時(shí)間：1520分鐘。 3.多成分重金屬廢水 多成分重金屬廢水是由含銅、鎳、鋅等非絡(luò)合物的重金屬廢水以及酸、堿前處理廢水所組成。此類廢水處理方法相對(duì)簡單，一般采用堿性條件下生成氫氧化物沉淀的工藝進(jìn)行處理。 處理工藝流程如下： 多成分重金屬廢水調(diào)節(jié)池快混池慢混池斜管沉淀池過濾pH回調(diào)池排放 反應(yīng)條件一般控制在pH值910，具體最佳pH條件由調(diào)試時(shí)確定。反應(yīng)時(shí)間快混池為2030分鐘，慢混池1020分鐘。攪拌方式以機(jī)械攪拌最好，也可

18、用空氣攪拌。 4.多種電鍍廢水綜合處理 當(dāng)一個(gè)電鍍廠含有多種電鍍廢水，如含氰廢水、含六價(jià)鉻廢水、含酸堿、重金屬銅、鎳、鋅等綜合廢水，一般采取廢水分流處理的方法，首先含氰廢水、含鉻廢水應(yīng)從生產(chǎn)線單獨(dú)分流收集后，分別按照上述對(duì)應(yīng)的方法對(duì)含氰、含鉻廢水進(jìn)行處理，處理后的廢水混入綜合廢水中與其一起采用混凝沉淀方法進(jìn)行后續(xù)處理。 處理工藝流程如下： 含氰廢水調(diào)節(jié)池一級(jí)破氰池二級(jí)破氰池綜合廢水池 含鉻廢水調(diào)節(jié)池鉻還原池綜合廢水池 綜合廢水綜合廢水池快混池慢混池斜管沉淀池中間池過濾器pH回調(diào)池排放 (二)線路板廢水 生產(chǎn)線路板的企業(yè)在對(duì)線路板進(jìn)行磨板、蝕刻、電鍍、孔金屬化、顯影、脫膜等的工序過程中會(huì)產(chǎn)生線路

19、板廢水。線路板廢水主要包括以下幾種： 化學(xué)沉銅、蝕刻工序產(chǎn)生的絡(luò)合、螯合含銅廢水，此類廢水pH值在910，Cu2+濃度可達(dá)100200mg/l。 電鍍、磨板、刷板前清洗工序產(chǎn)生的大量酸性重金屬廢水(非絡(luò)合銅廢水)，含退Sn/Pb廢水，pH值在34，Cu2+小于100mg/l，Sn2+小于10mg/l及微量的Pb2+等重金屬。 干膜、脫膜、顯影、脫油墨、絲網(wǎng)清洗等工序產(chǎn)生較高濃度的有機(jī)油墨廢液，COD濃度一般在30004000mg/l。 針對(duì)線路板廢水的不同特點(diǎn)，在處理時(shí)必須對(duì)不同的廢水進(jìn)行分流，采取不同的方法進(jìn)行處理。 1絡(luò)合含銅廢水(銅氨絡(luò)合廢水) 此類廢水中重金屬Cu2+與氨形成了較穩(wěn)定的

20、絡(luò)合物，采用一般的氫氧化物混凝反應(yīng)的方法不能形成氫氧化銅沉淀，必須先破壞絡(luò)合物結(jié)構(gòu)，再進(jìn)行混凝沉淀。一般采用硫化法進(jìn)行處理，硫化法是指用硫化物中的S2-與銅氨絡(luò)合離子中的Cu2+生成CuS沉淀，使銅從廢水中分離，而過量的S2-用鐵鹽使其生產(chǎn)FeS沉淀去除。 反應(yīng)條件的控制要根據(jù)各廠水質(zhì)的不同在調(diào)試中確定。一般在加硫化物等破絡(luò)劑之前將pH值調(diào)到中性或偏堿性，防止硫化氫的生成，也有的將pH值調(diào)到略偏酸性。硫化物的投藥量根據(jù)廢水中銅氨絡(luò)離子的量來確定，一般投放過量的藥。在破絡(luò)池安裝ORP儀測定，當(dāng)電位達(dá)到-300mv(經(jīng)驗(yàn)值)認(rèn)為硫化物過量，反應(yīng)完全。對(duì)過量的硫化物采用投加亞鐵鹽的方法去除，亞鐵的投

21、加量根據(jù)調(diào)試確定，通過流量計(jì)定量加入。破絡(luò)池反應(yīng)時(shí)間為1520分鐘，混凝反應(yīng)池反應(yīng)時(shí)間為1520分鐘。 2油墨廢水 脫膜和脫油墨的廢水由于水量較小，一般采用間歇處理，利用有機(jī)油墨在酸性條件下，從廢水中分離出來生產(chǎn)懸浮物的性質(zhì)而去除，經(jīng)過預(yù)處理后的油墨廢水，可混入綜合廢水中與其一起進(jìn)行后續(xù)處理，如水量大可單獨(dú)采用生化法進(jìn)行處理。 當(dāng)廢水量少時(shí)，反應(yīng)池內(nèi)的油墨顆粒物在氣泡上浮力的作用下浮出水面形成浮渣，可以用人工方法撇去;當(dāng)水量大時(shí)，可用板框壓濾機(jī)脫水，也可在撇渣后進(jìn)行生化處理，進(jìn)一步去除COD。 3線路板綜合廢水 此類廢水主要包括含酸堿、Cu2+、Sn2+、Pb2+等重金屬的綜合廢水，其處理方法與電鍍綜合廢水相同，采用氫氧化物混凝沉淀法處理。 4多種線路板廢水綜合處理 當(dāng)一個(gè)線路板廠含有以上幾種線路板廢水時(shí)，應(yīng)將銅氨絡(luò)合廢水、油墨廢水、綜合重金屬廢水分流收集，油墨廢水進(jìn)行預(yù)處理后，混入綜合廢水中與其一起進(jìn)行后續(xù)處理，銅氨絡(luò)合廢水單獨(dú)處理后進(jìn)入綜合廢水處理系統(tǒng)。 處理工藝流程如下： 銅氨絡(luò)合廢水調(diào)節(jié)池破絡(luò)反應(yīng)池混凝反應(yīng)池斜管沉淀池中間水池 有機(jī)油墨廢水酸化除渣池排入綜合廢水池 綜合廢水綜合廢水池快混