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工業廢水處理范文1
關鍵詞:工業廢水;處理;廢水特點;發展趨勢
工業廢水是指工業生產過程中產生的廢水、污水和廢液,其中含有隨水流失的工業生產用料、中間產物和產品以及生產過程中產生的污染物。隨著工業的迅速發展,廢水的種類和數量迅猛增加,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,對于保護環境來說,工業廢水的處理比城市污水的處理更為重要。
一、工業廢水分類及處理的基本原則
工業廢水分類通常有以下三種:第一種是按工業廢水中所含主要污染物的化學性質分類,含無機污染物為主的為無機廢水,含有機污染物為主的為有機廢水。例如電鍍廢水和礦物加工過程的廢水,是無機廢水;食品或石油加工過程的廢水,是有機廢水。第二種是按工業企業的產品和加工對象分類,如冶金廢水、造紙廢水、煉焦煤氣廢水、金屬酸洗廢水、化學肥料廢水、紡織印染廢水、染料廢水、制革廢水、農藥廢水、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。處理的基本原則:
(一)優先選用無毒生產工藝代替或改革落后生產工藝,盡可能在生產過程中杜絕或減少有毒有害廢水的產生。
(二)在使用有毒原料以及產生有毒中間產物和產品過程中,應嚴格操作、監督,消除滴漏,減少流失,盡可能采用合理流程和設備。
(三)含有劇毒物質廢水,如含有一些重金屬、放射性物質、高濃度酚、氰廢水應與其它廢水分流,以便處理和回收有用物質。
(四)流量較大而污染較輕的廢水,應經適當處理循環使用,不宜排入下水道,以免增加城市下水道和城市污水處理負荷。
(五)類似城市污水的有機廢水,如食品加工廢水、制糖廢水、造紙廢水,可排入城市污水系統進行處理。
(六)一些可以生物降解的有毒廢水,如酚、氰廢水,應先經處理后,按允許排放標準排入城市下水道,再進一步生化處理。
(七)含有難以生物降解的有毒廢水,應單獨處理,不應排入城市下水道。工業廢水處理的發展趨勢是把廢水和污染物作為有用資源回收利用或實行閉路循環。
二、廢水處理方法可按其作用分為四大類:物理處理法、化學處理法、物理化學法和生物處理法
三、主要工業廢水特點與處理方法
(一)農藥廢水的特點及其處理方法
農藥品種繁多,農藥廢水水質復雜。其主要特點是:(1)污染物濃度較高,化學需氧量(COD)可達每升數萬mg;(2)毒性大,廢水中除含有農藥和中間體外,還含有酚、砷、汞等有毒物質以及許多生物難以降解的物質;(3)有惡臭,對人的呼吸道和粘膜有刺激性;(4)水質、水量不穩定。因此,農藥廢水對環境的污染非常嚴重。農藥廢水處理的目的是降低農藥生產廢水中污染物濃度,提高回收利用率,力求達到無害化。農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、低殘留的新農藥,這是農藥發展方向。一些國家已禁止生產六六六等有機氯、有機汞農藥,積極研究和使用微生物農藥,這是一條從根本上防止農藥廢水污染環境的新途徑。
(二)食品工業廢水污染特點及其處理方法
食品工業原料廣泛,制品種類繁多,排出廢水的水量、水質差異很大。廢水中主要污染物有(1)漂浮在廢水中固體物質,如菜葉、果皮、碎肉、禽羽等;(2)懸浮在廢水中的物質有油脂、蛋白質、淀粉、膠體物質等;(3)溶解在廢水中的酸、堿、鹽、糖類等;(4)原料夾帶的泥砂及其他有機物等;(5)致病菌毒等。食品工業廢水的特點是有機物質和懸浮物含量高,易腐敗,一般無大的毒性。其危害主要是使水體富營養化,以致引起水生動物和魚類死亡,促使水底沉積的有機物產生臭味,惡化水質,污染環境。
食品工業廢水處理除按水質特點進行適當預處理外,一般均宜采用生物處理。如對出水水質要求很高或因廢水中有機物含量很高,可采用兩級曝氣池或兩級生物濾池,或多級生物轉盤或聯合使用兩種生物處理裝置,也可采用厭氧—需氧串聯的生物處理系統。
(三)造紙工業廢水處理
造紙廢水主要來自造紙工業生產中的制漿和抄紙兩個生產過程。制漿是把植物原料中的纖維分離出來,制成漿料,再經漂白;抄紙是把漿料稀釋、成型、壓榨、烘干,制成紙張。這兩項工藝都排出大量廢水。制漿產生的廢水,污染最為嚴重。洗漿時排出廢水呈黑褐色,稱為黑水,黑水中污染物濃度很高,BOD高達5—40g/L,含有大量纖維、無機鹽和色素。漂白工序排出的廢水也含有大量的酸堿物質。抄紙機排出的廢水,稱為白水,其中含有大量纖維和在生產過程中添加的填料和膠料。造紙工業廢水的處理應著重于提高循環用水率,減少用水量和廢水排放量,同時也應積極探索各種可靠、經濟和能夠充分利用廢水中有用資源的處理方法。例如浮選法可回收白水中纖維性固體物質,回收率可達95,澄清水可回用;燃燒法可回收黑水中氫氧化納、硫化鈉、硫酸鈉以及同有機物結合的其他鈉鹽。中和法調節廢水pH值;混凝沉淀或浮選法可去除廢水中懸浮固體;化學沉淀法可脫色;生物處理法可去除BOD,對牛皮紙廢水較有效;濕式氧化法處理亞硫酸紙漿廢水較為成功。此外,國內外也有采用反滲透、超過濾、電滲析等處理方法。
(四)印染工業廢水處理
印染工業用水量大,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害化處理?；厥绽?(1)廢水可按水質特點分別回收利用,如漂白煮煉廢水和染色印花廢水的分流,前者可以對流洗滌。一水多用,減少排放量;(2)堿液回收利用,通常采用蒸發法回收,如堿液量大,可用三效蒸發回收,堿液量小,可用薄膜蒸發回收;(3)染料回收,如士林染料可酸化成為隱巴酸,呈膠體微粒,懸浮于殘液中,經沉淀過濾后回收利用。
無害化處理可分:(1)物理處理法有沉淀法和吸附法等。沉淀法主要去除廢水中懸浮物;吸附法主要是去除廢水中溶解的污染物和脫色。(2)化學處理法有中和法、混凝法和氧化法等。中和法在于調節廢水中的酸堿度,還可降低廢水的色度;混凝法在于去除廢水中分散染料和膠體物質;氧化法在于氧化廢水中還原性物質,使硫化染料和還原染料沉淀下來。(3)生物處理法有活性污泥、生物轉盤、生物轉筒和生物接觸氧化法等。為了提高出水水質,達到排放標準或回收要求往往需要采用幾種方法聯合處理。
(五)冶金廢水治理及發展趨
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一、活性炭的概述
活性炭是一種經特殊處理的炭，具有無數細小孔隙，表面積巨大，每克活性炭的表面積為500―1500平方米?；钚蕴坑泻軓姷奈锢砦胶突瘜W吸附功能，而且還具有解毒作用，它就是利用了其巨大的面積，將毒物吸附在活性炭的微孔中，從而阻止毒物的吸收。同時，活性炭能與多種化學物質結合，從而阻止這些物質的吸收。
（一）活性炭的分類
在生產中應用的活性炭一般制成粉末狀或顆粒狀。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，一般不能重復使用。顆粒狀的活性炭價格較貴，但可重復使用，并且使用時的勞動條件較好，操作管理方便。因此，在水處理中較多采用顆粒狀活性炭。
（二）活性炭吸附
活性炭吸附是指利用活性炭的固體表面對水中的一種或多種物質的吸附作用，以達到凈化水質的目的。
（三）影響活性炭吸附的因素
吸附能力和吸附速度是衡量吸附過程的主要指標。吸附能力的大小是用吸附量來衡量的。而吸附速度是指單位重量吸附劑在單位時間內所吸附的物質量。在水處理中，吸附速度決定了污水需要和吸附劑接觸時間?；钚蕴康奈侥芰εc活性炭的孔隙大小和結構有關。一般來說，顆粒越小，孔隙擴散速度越快，活性炭的吸附能力就越強。污水的pH值和溫度對活性炭的吸附也有影響?；钚蕴恳话阍谒嵝詶l件下比在堿性條件下有較高的吸附量。吸附反應通常是放熱反應，因此溫度低對吸附反應有利。此外，活性炭的吸附能力也與污水濃度有關。在一定的溫度下，活性炭的吸附量隨被吸附物質平衡濃度的提高而提高。
二、活性炭在污水處理中的應用
由于活性炭對水的預處理要求高，而且活性炭的價格昂貴，因此在廢水處理中，活性炭主要用來去除廢水中的微量污染物，以達到深度凈化的目的。
（一）聯單、活性炭處理含鉻廢水
鉻是電鍍中用量較大的一種金屬原料，在廢水中六價鉻隨pH值的不同分別以不同的形式存在?；钚蕴坑蟹浅０l達的微孔結構和較高的比表面積，具有極強的物理吸附能力，能有效地吸附廢水中的Cr（Ⅵ），活性炭的表面存在大量的含氧基團如羥基（-OH）、羧基（-COOH）等，它們都有靜電吸附功能，對Cr（Ⅵ）產生化學吸附作用，吸附后的廢水可達到國家排放標準。試驗表明：溶液中Cr（Ⅵ）質量濃度為50mg/L，pH=3，吸附時間1.5h時，活性炭的吸附性能和Cr（Ⅵ）的去除率均達到最佳效果。活性炭處理含鉻廢水，吸附性能穩定，處理效率高，操作費用低，有一定的社會效益和經濟效益。
（二）活性炭處理含氰廢水
在工業生產中，金銀的濕法提取、化學纖維的生產、煉焦、合成氨、電鍍、煤氣生產等行業均使用氰化物或副產氰化物，因而在生產過程中必然要排放一定數量的含氰廢水。活性炭用于凈化廢水已有相當長的歷史，但由于CN、HCN在活性炭上的吸附容量小，一般為3mgCN/gAC～8mgCN/gAC（因品種而異），在處理成本上不合算。
（三）活性炭處理含汞廢水
活性炭有吸附汞和含汞化合物的性能，但吸附能力有限，只適宜于處理含汞量低的廢水。如果含汞的濃度較高，可以先用化學沉淀法處理，處理后含汞約1mg/L，高時可達2―3mg/L，然后再用活性炭做進一步的處理。
（四）活性炭處理含酚廢水
含酚廢水廣泛來源于石油化工廠、樹脂廠、焦化廠和煉油化工廠。經實驗證明：活性炭對苯酚的吸附性能好，溫度升高不利于吸附，使吸附容量減小。但當升高溫度達到吸附平衡的時間縮短，活性炭的用量和吸附時間存在最佳值，在酸性和中性條件下，去除率變化不大；強堿性條件下，苯酚去除率急劇下降，堿性越強，吸附效果越差。
（五）活性炭處理含甲醇廢水
活性炭可以吸附甲醇，但吸附能力不強，只適宜于處理含甲醇量低的廢水。工程運行結果表明，可將混合液的COD從40mg/L降至12mg/L以下，對甲醇的去除率達到93.16%～100%，其出水水質可以滿足回用到鍋爐脫鹽水系統進水的水質要求。
三、前景
隨著科學技術的進步和廢水處理的特殊要求，活性炭的研究從本身的孔結構和比表面積逐步發展到研究表面官能團對活性炭吸附性能的影響。例如，活性炭纖維（簡稱ACF）近年來在處理廢水方面受到了科研工作者的重視，它的直徑一般為5～20μm，其制備原理與傳統的活性炭制備相同，即將纖維狀碳在800℃以上用水蒸氣或二氧化碳活化處理。纖維狀活性炭的孔隙結構以微孔為主，中孔很少，幾乎沒有大孔，比表面積可達2500m2/g，具有吸附和脫附速率決，吸附容量大，導電性高等特點。
實驗表明，ACF對苯酚的吸附容量為248mg/g，吸附飽和后經多次再生吸附容量幾乎不變，吸附性能比活性炭好。室溫時，在酸性或中性條件下，向100mL濃度為282mg/L的含酚模擬廢水投加活性炭纖維0.5g，恒溫振蕩30min，苯酚去除率可達91%。最近，人們發現活性炭不僅有吸附特性，同時表現出催化特性，由此而發展起來的催化氧化法日益受到重視，其研究也在不斷深化。為了提高處理效率，從研究催化氧化機理出發，改變活性炭的表面結構，提高活性炭的能力，尋找理想的吸附劑。
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食品加工企業產生的廢水是一種高富含有機營養物質，并且含水量很高的廢水，這類廢料一旦進入飲用水中會嚴重影響水質，降低水的自我凈化能力。有些動物甚至會誤食這些廢料造成水下物種的大量死亡，近一步嚴重的損害水資源。目前我國的大量湖泊都出現了赤潮的現象，這就是河水中富營養化的一種表現，由于大量的廢水排入水中，使得水下無法及時的吸收氧氣就進行講解，海底生物就會大量的占據本來稀少的水下氧氣，使得氧氣幾乎為零，大量的水下物質無法得到足夠的生存影響物質，造成大面積的死亡，進而影響到經濟的發展和人民的生產生活，隨著食品產業的擴大，這種行為和影響將會持續擴大深遠。
2目前幾種普遍應用的廢水處理方法
食品工業廢水的處理是一個世界級的難題，在國外已經經歷了一個世紀多的發展，對此也有了相當奏效的解決方法。
2．1SBR法SBR法主要是利用SBR對廢水進行好氧、缺氧、厭氧等一系列生物處理，可以有效的將廢水中的磷和氮排除。這種方式是現階段最經濟實惠的手段，其占地面積小、處理效率高、并且使用起來非常便捷維護的成本也很低，是中小企業的第一選擇。
2．2ETTS技術方法這是一種從英國引進的新型生物降解方法，通過多個步驟對廢水進行細致的處理。這種方法首先是將廢水進行一次過濾，將大顆粒狀的物質清理掉，并且利用活性炭等吸附能力強的材料將表層的油污吸收。然后通過沉淀池將一次過濾過的廢水注入分解池，通過微生物以及浮游生物進行第二次分解，得到的最終成果為凈化水以及營養成分。這種方法適用于廢水中有機物較多的情況，不但可以實現凈化水質的目的，同時也會得到經濟效益。但是這種方法成本偏高，一些企業并不能承擔其費用。
2．3AB法作為一種利用吸附生物進行降解的方法，其屬于水降解的一種，通過生物對廢水中的各種超標的元素進行吸附，同時也吸收大量的工業油污。針對濃度較高的和水質較差的廢水具有明顯的效果。
2．4厭氧法在各種處理方法中，僅僅通過減少氧氣而產生動能最受歡迎，其性價比高，省時省力的優點得到了國內外企業的認可。在針對食品工業產生的高有機物廢水中，通過高活性的厭氧菌落，對整體污染物進行講解，生物降解法高的效率和高穩定性，使得其在長時間內得到廣泛應用。
3廢水資源的合理利用方法
廢水資源雖然是尚未被利用的資源，在不同處理階段的時候體現出的應用途徑也顯得不同，比如在初級階段中，采取自然沉淀的方法得到的廢水主要是用作工業和農業的灌溉，這些領域都對水的質量要求不高;而經過第二階段的處理之后的廢水主要用作工藝的用水和有限的生活用水，這些水的水質去掉了眾多的雜質，并且是利用化學物質去凈化廢水，使得水恢復原先的樣子;最高級別的處理方法是利用先進的凈水裝置去除水中的有害微量元素，這樣的水接近于日常的用水，但是一般都應用于嚴重缺水地區或對于生產生活要求較高的工業用水，我國現階段的處理水平依然停留在第二階段，由于技術的不夠先進和環保理念的落后使得很多食品工業廢水無法最大程度的被利用，導致資源的浪費。
4提高食品生產環境質量
對于產生的各種食品工業廢水應該從源頭上抓起，在生產制造時應該提高工藝流程，在源頭減少產生廢水的數量，同時引進先進的生產線和經營管理模式，提高對原始資源的利用率，加大投入到企業的生產技術改良上。如北京啤酒企業就在不斷生產過程中提出和改進上百種生產技術，不但提高了生產的效率，也為企業帶來了十分顯著的經濟效益。目前我國食品加工企業更多的是提高產品的質量，在生產過程中嚴把質量過，這樣不但可以為百姓帶來放心的食品也對產生的工業廢水減輕了降解的難度。
5廢水處理與利用的效益分析
在利用廢水處理方面，我們不僅可以看到良好是生態效益而且也存在著客觀的經濟效益，其帶來的連鎖反應是非常可觀的。
5．1從節省水資源的角度來說，對廢水的處理可以大大緩解用水的困難，也可以減少水污染的面積，其通過處理得到的新的水資源可以填滿數個西湖，同時這些凈化過的水資源反過來應用到工業和生活中也大大減少了其他資源的使用，降低了生產成本。
5．2從廢水污染而造成的經濟損失來看，每年節省下來的資金就數以億計，這些資金完全可以再去購買和改進凈水裝置和技術，循環利用在廢水處理環節，這樣所帶來的循環經濟就是不可估量的，同時減少了污染也緩解了因為污染而帶來的各個部門、政府、居民之間的矛盾，緩解了社會壓力，還社會一個碧海藍天提高了公民的幸福感。
5．3對廢水的資源化處理同時也減輕了生產企業的壓力，降低了其生產的成本，國家通過政策的傾斜和資金補貼激發了企業轉變生產模式的積極性，并不斷改進凈化技術使得更多的廢水中的資源得到了利用，提高了經濟效益，打造環境友好型企業，實現了其社會價值，促進了區域經濟的發展。
5．4如利用濕地和降解酶進行廢水資源利用也重新創造出一個生態旅游環境，維護了當地生物的多樣性，促進了生態的循環發展，維持生態平衡做出了重大的貢獻。
6結束語
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【關鍵詞】石油化工工業廢水處理工藝
中圖分類號：P618.13 文獻標識碼：A 文章編號：
石油化工是以石油為原料，以裂解、精煉、分餾、重整和合成等工藝為主的一系列有機物加工過程，生產中產生的廢水成分復雜、水質水量波動大、污染物濃度高且難降解，污染物多為生物難降解有毒有害的有機物，對環境污染嚴重。隨著水資源的日益緊張和人們環境保護意識的加強，石油化工廢水的處理技術逐漸成為研究的熱點，新的處理技術和工藝不斷涌現，主要分為物化法、化學法和生化法。
一、物化法
1、隔油
石油化工廢水中含有較多的浮油，會吸附在活性污泥顆?；蛏锬さ谋砻妫购醚跎镫y以獲得氧氣而影響活性，對生物處理帶來不利影響。一般采用隔油池去除，隔油池同時兼作初沉池，去除粗顆粒等可沉淀物質，減輕后續處理絮凝劑的用量。耿士鎖經過研究對比，認為斜板隔油池比普通平流隔油池去除效果好。呂炳南等對大連新港含油廢水處理工藝進行改造，將平流隔油貯水池的前部1/4改建為預曝氣斜管隔油池，拆除原斜板隔油池，經改造后的隔油池處理，廢水含油量從200-350mg/L降至10-15mg/L。
2、氣浮
氣浮是利用高度分散的微小氣泡作為載體粘附廢水中的懸浮物，使其隨氣泡浮升到水面而加以分離，分離的對象為石化油以及疏水性細微固體懸浮物。在石油化工廢水處理中，氣浮常放隔油、絮凝之后，有廣泛的應用。
陳衛瑋將渦凹氣浮（CAF）系統置于隔油池后處理石化含油廢水，進水含油約200mg/L，出水含油低于10mg/L，去除率達95%；若原水未經隔油處理，COD和油的去除率顯得不穩定。新疆克拉瑪依石油化工廠用CAF處理石化廢水，系統運行良好，能有效去除懸浮物、乳化油和COD等污染物，尤其能有效去除硫化物，解決了傳統工藝的難題。
3、吸附
吸附是利用固體物質的多孔性，使廢水中的污染物附著在其表面而去除的方法。常用吸附劑為活性炭，可有效去除廢水色度、臭味和COD等，但處理成本較高，且容易造成二次污染。在石油化工廢水處理中，吸附常與臭氧氧化或絮凝聯用。
4、膜分離
膜分離是利用功能膜作為分離介質，實現液體或氣體高度分離純化的現代高新技術，主要包括反滲透、納濾、超濾和微濾，能有效脫除廢水的色度、臭味，去除多種離子、有機物和微生物，膜分離過程和現存的分離過程相比，在液體純化、濃縮、分離領域有其獨特的優勢，膜分離過程大多無相變，在常溫下操作，設備和流程簡單，出水水質穩定可靠，且占地面積小，運行操作完全自動化，被稱為“21世紀的水處理技術”，但是需要投資大，污水處理量小。
二、化學法
1、絮凝
石化污水處理的重要過程之一是絮凝，即通過向水中投加絮凝劑破壞水中膠體顆粒的穩態，膠粒之間的相互碰撞和聚集，形成易于從水中分離的絮狀物質。通過該過程，煉油廢水中的濁度、色度、有機污染物、浮游生物和藻類等可被去除。絮凝通常與氣浮或者沉淀等工藝聯用，作為生化處理的預處理。微生物絮凝劑是一種利用生物技術獲得的新型水處理劑，同其它絮凝劑相比，具有許多優點，包括易生物降解、適用范圍廣、熱穩定性強、高效和無二次污染等，因此應用前景廣闊。
2、氧化法
（1）臭氧氧化法
臭氧氧化時不產生污泥和二次污染，但其運行及投資費用高，且處理的廢水流量不宜過大。經臭氧氧化后，廢水中的小部分有機物被徹底氧化為水和二氧化碳，而大部分轉化為氧化中間產物。一般將臭氧氧化和生物活性炭吸附聯用技術用于深度處理，在氧化有機物的同時臭氧迅速分解為氧，使活性炭床處于富氧狀態，得到再生，提高其使用周期；同時活性炭表面好氧微生物的活性增強，降解吸附有機物的能力提高。能有效去除有機物，改變有機物生色基團的結構，強化活性炭的脫色能力。
（2）光催化氧化法
該法有效地將光輻射與O2、H2O2等氧化劑結合起來處理污水，因此稱為光催化氧化。有人以太陽光為光源，以TiO2、TiO2/Pt、ZnO等為催化劑，用此法處理含有21種有機污染物的水，得到的最終產物都是CO2，不產生二次污染。
（3）濕式氧化法
濕式氧化法分為催化濕式氧化（CWO）和濕式空氣氧化（WAO）。WAO是利用空氣中的分子氧在高溫高壓條件下進行液相氧化的工藝過程，該技術是有效控制環境污染物的良好途徑，特別適宜于有毒有害污染物或高濃度難降解有機污染物的處理。CWO是將有機物在高溫、高壓及催化劑存在條件下，氧化分解為CO2、H2O和N2等無毒無害物質的過程，它反應時間更短、轉化效率更高，但pH、催化劑活性對反應影響較大。
三、生化法
1、厭氧處理
（1）升流式厭氧污泥床
升流式厭氧污泥床(UASB)反應器內污泥濃度高、有機負荷高、水力停留時間短、運行費用低和操作簡便，但反應器啟動過程耗時長，對顆粒污泥的培養條件要求嚴格，常用于高濃度有機廢水的處理。凌文華等將其用于己內酰胺生產廢水的預處理，COD去除效果好，但出水可生化性并不理想。且在處理過程中，要嚴格控制反應條件，進水負荷波動控制在15%以內，進水SO4-2應低于1000mg/L，進水pH在5.5-6.5，反應溫度在30-38℃。為消除S2-對厭氧污泥產生不利影響，可在進水中加入適量的FeCl3。
（2）厭氧附著膜膨脹床
厭氧附著膜膨脹床（AAFEB）反應器是種新型高效的厭氧消化工藝，其床層在一定的膨脹率(10%-20%)下運行，使反應器內的傳質條件得到改善；且載體粒徑小，能為微生物的附著生長提供巨大的表面積，使反應器內保持較高的微生物濃度。
（3）厭氧固定膜反應器
厭氧固定膜反應器中裝有固定填料，能截留和附著大量的厭氧微生物，在其作用下，進水中的有機物轉化為甲烷和二氧化碳等得以去除，具有微生物停留時間長、抗沖擊負荷能力強和運行管理方便等優點。
2、好氧處理
（1）序批式間歇活性污泥法
序批式間歇活性污泥法(SBR)工藝流程簡單、污染物去除效果好、占地面積小、運行操作靈活及便于自控運行，但不適合處理大量廢水，對控制管理要求較高。
（2）高效好氧生物反應器
高效好氧生物反應器(HCR)融合了高速射流曝氣、物相強化傳遞和紊流剪切等技術，具有深井曝氣和污泥流化床的特點，是第三代生物反應器。已有學者利用其進行處理石油化工廢水的中試研究，結果表明，HCR啟動速度快，氧的利用率高，抗沖擊負荷能力強，去除效果穩定可靠，BOD去除率可達75%-85%。
（3）生物接觸氧化
生物接觸氧化是在生物濾池的基礎上發展起來的一種生物膜法，它兼有生物濾池和活性污泥法的特點，負荷變化適應性強，不會發生污泥膨脹現象，污泥產量少，占地面積小，處理方式靈活，便于操作管理；但負荷不易過高，要有防堵塞的沖洗措施，大量產生后生動物(如輪蟲類)，容易造成生物膜瞬時大塊脫落，影響出水水質。
（4）膜生物反應器
膜生物反應器(MBR)是膜分離技術與生物處理技術接合而發展的一種新型的污水處理裝置，廣泛用于中水回用和工業廢水處理。樊耀波等以MBR裝置處理石油化工廢水，試驗表明，BOD、SS和濁度去除率達到98%，COD去除率達91%，石油類、氨氮和磷等的處理效果也優于常規二級污水處理，且穩定性好，泥負荷較大，剩余污泥量少。
（5）懸浮填料生物反應器
懸浮填料生物反應器是一種新型生物膜反應器，其核心部分是能在反應器中保持懸浮狀態特殊填料，反應器操作簡便，有良好的通氣性、過水性，存在碰撞和切割氣泡等作用，可以強化微生物、污染質和溶解氧的傳質，提高氧的利用效率，且對曝氣、布水沒有特殊要求。
結束語
石油化工工業廢水處理工藝是非常復雜的，在處理的過程中，要運用科學的技術和方法，這樣才能起到保護我們的身邊環境免受到污染和破壞的效果，從而保證人們的身心健康。
參考文獻
[1] 鐘江濤，林介成. 工業廢水的處理方法探討[J]. 北方環境. 2012(02)
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微電解技術，又被稱為內電解技術，是把金屬材料容易被腐蝕的電化學現象作為理論依據，然后將處于不一致電極的金屬材料同非金屬材料放在一起，由于工業廢水中含有大量的工業生產材料，會造成工業廢水具有良好的電傳導作用，最后電極電位以及金屬材料在廢水中構成一個電池的工作形態和流程，從而產生電池效應來對工業廢水進行處理。其中涉及兩種應用原理，分別是：一將一部分化學形態的物質進行氧化作用，使其進行另外一種成分的轉換或者還原，二將廢水中一些形狀較大的物質進行凝結沉淀，從而進行過濾。在對工業廢水的處理中，由于工業廢水中所含的物質和成分非常復雜，所以需要將很多的應用原理融合在一起，才能實現工業廢水的有效處理和凈化，而微電解技術可以將這些應用原理進行結合，因此，要重視微電解技術在工業廢水中的處理作用。
2微電解技術在工業廢水處理中的應用
利用微電解技術對工業廢水進行處理，能夠有效處理工業廢水中的污染物和雜質，減少工業廢水的化學需氧量，同時還能增強工業廢水中的有機物被微生物溶解的程度，和其他的化學處理、生物處理等原理向結合，能夠實現對工業廢水處理的積極作用。
2.1對含有有色物質的廢水進行處理
由于有色物質是進行工業生產制作必不可少的原材料，造成的工業廢水量較大，因此也是工業廢水處理中的重點，在這類廢水中含有大量難以溶解和消除的物質，并且這些物質都具有毒害性，如果對這類廢水不進行處理，會對環境以及人身造成嚴重影響。微電解技術對含有有色物質的廢水進行處理時，通常需要進行以下三個方面的流程來實現處理目的，分別是：一使用活性炭將廢水中可以溶解的物質進行吸引和凝結；二通過電極為陰生出的氧氣和氫氣來稀釋廢水中的pH程度，損壞廢水中的發色物質構成，使廢水的顏色變淺；三經過各種鐵元素的組合、水解出現絡元素，將廢水中的有色物質以及形態較大的物質進行凝結，使其沉淀，增強廢水中有機物被微生物溶解的程度。
2.2對化學工業廢水進行處理
化工產品是需要量較大的一種產品，由于里面加入了很多化學物質，因此，會出現較大的工業廢水量、較大的毒害性、較高的化學需氧量、廢水的發色程度較嚴重、較多難以進行溶解的物質、對其進行處理價位困難等，但是在這類廢水中也存在很多有用的物質，對這類廢水的處理是現階段探討的關鍵。化學工業廢水中含有許多苯類化學合成物，一般使用物理方法進行吸收、綜合、沉淀以及濾除等處理，使用化學方法進行混合、凝結、氧化還原等處理。微電解技術主要是利用鐵碳層的濾除原理、活性炭的沉附作用、氫氣和氧氣的氧化還原效應來對化學工業廢水進行處理。
2.3對工業中的電鍍廢水進行處理
在進行很多工業產品的制作中，會對一些材料進行電鍍，從而造成工業生產中出現大量的工業廢水。進行產品的電鍍時，會在水中加入大量色料和化學物質，因此，出現的工業廢水就具有非常嚴重的毒害性，有的有害物質可以引發人體出現畸形和癌變，對人身的危害較大。在電鍍水中，通常會存在鉻、鎳、銅、鋅等金屬材料，如果對其不進行合理處理，就會對環境以及人身造成嚴重影響，加大資源的消耗。通常利用氧化還原、凝結沉淀、吸收脫離等方法進行處理。目前，將微電解技術應用在電鍍工業廢水的處理中，取得了明顯的廢水處理效果，可以使電鍍的工業廢水的污染性降低，不會出現再次污染現象，還可以將沉淀的金屬物質進行回收。經過大量的研究表明，使用鐵屑微電解對電鍍廢水進行處理，能夠達到良好的金屬物質的去除效果。利用微電解技術對電鍍廢水進行處理一般包括兩個方面的內容，分別是：一依據金屬活動的順序性以及鐵元素的化學作用，可以將鐵之后的金屬物質進行置換還原，沉淀在鐵的表層；二鐵離子進行的絡綜合產出物和重金屬離子進行綜合，會產生金屬物質的沉淀。
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工業廢水處理范文6
關鍵詞：含重金屬；工業廢水；離子；處理方法；回收利用
Abstract: the untreated in industrial wastewater discharge of heavy metal pollution in increasing, to people's living environment and human health caused a serious threat. Therefore, of heavy metals in the industrial wastewater treatment caused extensive attention of the whole society. This paper expounds the present main of heavy metals in industrial wastewater treatment methods, including the physical method, chemical method, biological method, and points out the processing method of characteristics, for the industrial wastewater treatment of heavy metals to provide the reference.
Keywords: contain heavy metals; Industrial wastewater; Ion; Processing methods; recycling
中圖分類號：X703文獻標識碼： A 文章編號：
隨著經濟的快速發展，工業生產也得到了較快發展，大量含有重金屬的工業廢水未經處理就排放到環境中，導致了土壤和水源中重金屬積累的加劇，重金屬的污染也日益嚴重。由于重金屬易通過食物鏈而生物富集，構成對生物和人體健康的嚴重威脅。如何有效地處理重金屬工業廢水已成為社會共同關注的問題。處理重金屬工業廢水的方法盡管多種多樣，但大體可歸納為物理法、化學法和生物法。本文就含重金屬工業廢水處理方法進行介紹。
1 含重金屬廢水處理方法
1.1 物理法
(1)膜分離法
膜分離技術使用一種特殊的半透膜，在外界推動力作用下，使溶液中一種溶質和溶劑滲透出來，從而達到分離的目的。根據膜的不同，可以分為電滲析、反滲析、液膜、超濾等。目前反滲透和超濾膜在電鍍廢水中已廣泛應用。
液膜分離技術是將萃取和膜過程結合的一種高效分離技術，萃取與反萃取同時進行，是分離和濃縮金屬離子的有效方法。其中支撐液膜在處理重金屬廢水，提取稀有、貴重金屬離子，如提取鉑、鎵、銦等方面具有低耗能、低成本等、效率高等特點，具有廣闊的應用前景。將膜技術與其他技術工藝有機結合起來處理重金屬廢水將是未來的發展方向。某蓄電池材料有限公司主要從事廢舊鉛酸蓄電池的回收和鉛基合金、電解鉛的生產，其廢水處理系統采用混凝沉淀／膜處理組合工藝，進一步確保出水水質達標。半年多的實際運行表明：該工藝運行穩定，出水水質達到《污水綜合排放標準》（GB8978－1996）的一級排放標準，并實現了回用（回用率）70％。
(2)吸附法
吸附法是利用吸附劑吸附廢水中重金屬的一種方法，其中吸附法被認為是去除痕量重金屬有效的方法。常用的吸附劑有活性炭、沸石、硅藻土、凹凸棒石、二氧化硅、天然高分子及離子交換樹脂等。其中天然沸石吸附能力最強，也是最早用于重金屬廢水處理的礦物材料。
納米FeO是一種有效的脫鹵還原的納米材料。與常規的顆粒鐵粉相比，納米FeO顆粒有粒徑小、易分散、比表面積大，表面吸附能力強，反應活性強，還原效率和還原速度遠高于普通鐵粉的特點。納米FeO除了可以高效還原有機氯代物以外，其對Cr6＋、Pb2＋和AS3＋等多種重金屬同樣表現出良好的處理效果。
負載型納米FeO主要是利用負載物（如聚合物、硅膠、沙子和表面活性劑等）在固液表面的吸附作用，能在顆粒表面形成一層分子膜阻礙顆粒間相互接觸，同時增大了顆粒之間的距離，使顆粒之間接觸不再緊密。與普通納米FeO相比，負載型納米FeO不僅對水體中的重金屬和有機污染物有更高的去除效率，而且其重復利用性和穩定性也優于一般納米FeO。Ponder等利用聚合松香負載納米FeO去除水中的Cr6＋和Pb2＋，結果表明：負載型納米FeO的去除率不僅比投加量高3．5倍的普通鐵粉高近5倍，而且也略高于無負載納米FeO的去除率。
凹凸棒石又稱坡縷石，是一種2∶1（TOT）型層鏈狀海泡石族的含水富鎂、鋁的硅酸鹽黏土礦物，其晶體化學式：Mg5（H2O）4［Si4O10］2（OH）2，它比表面積大、吸附性能良好、來源廣、成本低、儲量豐富，但是目前國內應用凹凸棒石吸附處理重金屬廢水還處在研究階段，凹凸棒石黏土吸附金屬離子的種類有待擴寬。黃德榮等用吸附混凝法，將凹凸棒石黏土和混凝劑連用治理含鋅電鍍廢水，Zn2＋的去除率高達99．8％以上。同時，凹凸棒石粘土含有大量的結構羥基，如Si－OH、Mg－OH和A1－OH等。由于其結構中存在著A13＋對Si4＋及Al3＋，Fe2＋對Mg2＋等類質同晶置換現象，故晶體中含有不定量的Na＋，Ca2＋，Fe3＋和A13＋等，各種離子替代的綜合結果是凹凸棒石常常帶少量的永久性的負電荷，因此凹凸棒石具有很強的物理和化學吸附能力。
離子交換樹脂法是一種應用廣泛的方法，樹脂中含有的氨基、羥基等活性基團可以與重金屬離子進行螯合、交換反應，從而去除廢水中重金屬離子的方法，同時還可以用于濃縮和回收溶液中痕量的重金屬，其優點是樹脂具有可逆性，可通過再生重復使用，且交換選擇性好，缺點是價格昂貴。因此研究和選擇成本低、選擇性高、交換容量大、吸附－解吸過程可逆性好的離子交換樹脂，對于處理重金屬廢水有著重要意義。
1.2 化學法
(1)化學沉淀法
化學沉淀法是指向重金屬廢水中投放藥劑，通過化學反應使溶解狀態的重金屬生成沉淀而去除的方法。包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、鋇鹽沉淀法等。中和沉淀法應用比較廣泛，向重金屬廢水中投放藥劑（如石灰石）使廢水中重金屬形成沉淀而去除?；瘜W沉淀法處理重金屬廢水具有工藝簡單、去除范圍廣、經濟實用等特點，是目前應用最為廣泛的處理重金屬廢水的方法。
(2)電化學法
電化學法是應用電解的基本原理，使廢水中重金屬離子在陽極和陰極上分別發生氧化還原反應，使重金屬富集，從而去除廢水中重金屬，并且可以回收利用。
高壓脈沖電凝法（HVES）是采用高電壓小電流，系運用電化學原理，將電能轉為化學能，對廢水中有機或無機物進行氧化還原、中和反應。通過凝聚、沉淀、浮除將污染物從水體中分離，從而有效地去除廢水中的Cr6＋、Ni2＋、Cu2＋、Zn2＋、Cd2＋、Cn－、油、磷酸鹽以及COD、SS與色度。該方法操作方便、反應迅速，可去除的污染物廣泛、無二次污染、經濟實用，在國外電化學技術被稱為“環境友好技術”。李宇慶等采用高壓脈沖電凝－FenTon氧化工藝處理制藥廢水，研究表明在PH值為4左右、極板間距為20MM電流強度為10A、高壓脈沖電凝反應時間為45Min、H2O2投加量為4ML／L、FenTOn氧化時間為60Min時，對CODCr去除率為為36．5％～39．2％，廢水M（BOD5）／M（CODCr）從0．13提高到0．37，可生化性大大提高，為后續處理達標排放奠定了基礎。
微電解－生物法是利用廢鐵屑對電鍍廢水進行預處理，使大部分的Cr6＋在較短時間內轉化為Cr3＋，同時使廢水的PH值上升2～3，然后將廢水加入到生物反應器中通過生物作用將廢水中剩余的重金屬離子去除，達到凈化電鍍廢水的目的。通過與生物法的結合，提高了此種技術對廢水凈化的效率。該方法結合了氧化還原、絮凝、吸附作用，協同性強、綜合效果好、操作簡便，運行費用低。但是，由于電解裝置經一段時間的運行后，會大大降低了處理效果，必須開發新型的處理裝置以彌補這一缺陷；另外在運行過程中表面沉積物易于使電極產生鈍化，降低處理效果，因此，操作條件的優化和各種助劑、催化劑的研制、選用、配比很重要。針對目前微電解法存在的問題以及工程應用的要求，可以將微電解法和化學法、生物法以及其它方法結合起來，充分利用各種方法的優點，研究出新型的工藝，來解決實際應用過程中所存在的問題。
電去離子技術（EDI，electrodeionization），是將離子交換樹脂填充在電滲析器的淡水室中從而將離子交換與電滲析進行有機結合，在直流電場作用下同時實現離子的深度脫除與濃縮，以及樹脂連續電再生的新型復合分離過程。該方法既保留了電滲析連續除鹽和離子交換樹脂深度除鹽的優點，又克服了電滲析濃差極化所造成的不良影響，且避免了離子交換樹脂酸堿再生所造成的環境污染。所以，無論從技術角度還是運行成本來看，EDI都比電滲析或離子交換更高效。但同時處理過程中也不同程度存在膜堆適用性差，過程運行不夠穩定，易形成金屬氫氧化物沉淀等問題。隨著研究的不斷深入，上述問題將逐步解決，EDI也將成為一種很有發展潛力的重金屬廢水處理技術。
1.3 生物法
(1)植物修復法
植物修復法是指利用高等植物通過吸收、沉淀、富集等作用降低已有污染的土壤或地表水的重金屬含量，以達到治理污染、修復環境的目的。該方法實施較簡便、成本較低并且對環境擾動少。但是治理效率較低，不能治理重度污染的土壤和水體。Rai和Dwivedi等調查發現水蕹（Ipomeaaquqtica）是一種很好的蓄積植物，該植物最大可以蓄積Cu：62，MO：5，Cr：13，Cd：11，AS：0．05μg／gDW。Bareen和Khilji研究表明，長苞香蒲90d后也可以去除底泥中42％Cr，38％Cu和36％Zn。
(2)生物絮凝法
生物絮凝法是利用微生物或微生物產生的代謝物進行絮凝沉淀的一種除污方法。目前已開發出具有絮凝作用的微生物有細菌、霉菌、放線菌、酵母菌和藻類等共17個品種，而對重金屬有絮凝作用的只有12個，陳天等從多種微生物中提取殼聚糖為絮凝劑回收水中Pb2＋、Cr3＋、Cu2＋等重金屬離子。在離子濃度是100Mg／L的200ML廢水中加入10Mg殼聚糖，處理后Cr3＋、Cu2＋濃度都小于0．1Mg／L，Pb2＋濃度小于1Mg／L，處理效果十分明顯。
(3)生物吸附法
生物吸附法是利用生物體本身的化學結構及成分特性來吸附溶于水中的金屬離子，再通過固液兩相分離去除水溶液中的金屬離子的方法。該方法在低濃度下，選擇吸附重金屬能力強，處理效率高，操作的PH值和溫度范圍寬，易于分離回收重金屬，成本低等特點。同時還可從工業發酵工廠及廢水處理廠中排放出大量的微生物菌體，用于重金屬的吸附處理。蔣新宇等用毛木耳（Auriculariapolytricha）子實體為生物吸附材料，通過對起始PH值、反應時間、重金屬濃度這3個因素對毛木耳子實體吸附Cd2＋、Cu2＋、Pb2＋、Zn2＋的研究，結果表明最適起始PH值為5，PH值是影響毛木耳子實體吸附重金屬離子的主要因素。其中在10Mg／L重金屬濃度下，毛木耳子實體對Cd2＋、Cu2＋、Pb2＋、Zn2＋的最大吸附率分別為94．12％、96．22％、99．94％、99．19％，在吸附達到平衡以前，毛木耳子實體對Cd2＋、Cu2＋、Pb2＋、Zn2＋最大平衡吸附量分別為10．09、8．36、23．57和3．64Mg／g，而對Pb2＋的吸附量最大。因此毛木耳子實體是很有發展潛力的重金屬廢水處理技術。
2 結語
綜上所述，含重金屬工業廢水處理方法較多，各有各的優點和缺陷。但是重金屬廢水處理比較復雜，且水體中含有多種重金屬離子，因此，在處理過程中應該考慮采用多種方法和工藝的綜合運用，將處理后的重金屬充分回收、廢水回用，以達到最好的處理效果，實現經濟效益和環境效益相統一。
參考文獻
