工業污水處理技術及前景

李偉

江蘇南大生態環境建設有限公司 江蘇 南京 210000

引言：

水做為自然界中最重要的生命給養物質介入了各種循環，包括在不同氣象條件下的三相變化、動植物的新陳代謝以及在地表和地下水系當中的循環運動。而工業污水當中含有種類繁多、物理化學物質復雜的成分，因此如果不進行必要的無害化處理，會對自然環境帶來多方面的危害，也影響人類自身的健康。工業污水處理技術便是在工業生產發展到一定階段產生的，體現出人們對工業污水危害性有了深刻的認識。

一、工業污水特點及一般處理工藝

（一）特點

由于工業企業生產工藝有所差異，其排放的污水中所含成分種類、濃度有明顯區別。但從環保視角來看，工業污水處理的目標是去除有害物質，使其濃度達到相應的安全標準，進而可以重復利用或者達標排放。因此用于評判工業污水水質的指標主要是其中的有機物、鹽類以及重金屬等物質的濃度。而化工、火電以及冶金等行業由于生產需要，會使用大量的水做為工藝介質，用于冷卻、分離以及清洗等生產流程，因此產生的污水量大、各類污染物的濃度較高且成分復雜。

（二）處理工藝

在污水處理工藝設計中需要考慮到處理效率、經濟性，并且達到理想的出水質量，因此對處理技術和相關設備性能的要求極高。目前工業污水的處理通常利用物理或化學法進行初步的處理，利用其經濟和高效的特點首先去除大顆粒有害物質，并且降低其中P、N以及鹽類的含量，使其滿足生物法處理的工藝標準。其次利用生物膜或者活性污泥處理技術，對預處理后的污水進一步過濾、吸附或者降解其中殘存的無機物等有害成分，使其各項指標達到工藝設計的標準。污水處理設施的出水達標后可以直接排放，或者在達到循環利用標準時再次利用，而分離出來的污染物以及處理過程中生化反應產物，則需要根據成分構成妥善處理。

二、工業污水處理技術及其應用現狀

（一）物理化學處理技術

利用物理與化學法處理工業污水雖然不能直接使其達到排放標準，而且存在二次污染的風險，但目前在絕大多數情況下，僅僅依靠綠色的生物法無法達到理想的處理效果，而且處理能力也很難跟上工業生產的要求。因此通常需要利用物理與化學法對工業污水進行預處理，盡量降低其有害成分的濃度，以及影響后續處理流程中微生物活性的物質。目前主要應用具有凝聚、吸附作用的藥劑達到上述目的，為了控制二次污染，要求精確的評估、計算藥劑的投放量，確保其與工業污水發生充分的反應和結合。

（二）生物膜技術

生物膜技術是近年來發展較快的一種污水處理技術，既無需顧慮二次污染，其處理能力也不依賴微生物或菌類的活性。而是模仿生物細胞膜的滲透和過濾機理，利用膜兩側液體的壓差，將工業污水中的各類無機與有機污染物分離和去除。但生物膜處理技術對工藝設計的要求極高，需要對工業污水當中不同粒徑的物質濃度進行精確的分析評估，采用分級過濾的方式進行處理，否則容易造成生物膜過濾、滲透路徑很快被堵塞而失效。

（三）活性污泥處理技術

活性污泥處理技術是應用最為廣泛的生物學污水處理方法，由于其處理流程中伴隨著污染物的降解，也為污泥中的微生物提供了繁衍所需的營養，因此理論上具有天然的可循環與可持續性。只要維持合理的污水流量和環境條件，微生物便能夠在自身的繁衍和新陳代謝過程中完成工業污水的凈化。目前根據這一原理，研發出了不同的工藝和相應的專業設備。其中升流式厭氧反應器是自動化和封閉式的設備，無需外力驅動便可以讓污水在反應器內得到循環處理，不僅操作和管理簡便，而且出水質量穩定并無需太大的安裝空間。

三、工業污水處理展望

（一）處理設備的改進和研發

目前的工業污水處理設施占地面積大，而且在絕大部分處理流程中，污水暴露于空氣當中，其生化反應產生的異味給周邊環境帶來困擾。而目前封閉式反應器和處理設備的研發應用越來越多，處理過程也基本實現了自動化控制。所以未來以膜反應器、升流式厭氧反應器等為代表的污水處理設備，將會逐漸取代污泥床、氧化溝等傳統處理設施。此外運用信息技術和人工智能等對污水處理過程進行精確控制，也是設備研發主要研究方向。

（二）有效降低處理成本

處理成本是制約工業污水排放控制的關鍵因素，導致違規排放問題難以禁絕。因此未來的工業污水處理技術研究，如何降低處理設備自身造價、占地面積以及處理設施管理運營的成本，也是非常重要的課題。此外由于工業污水的產量依然保持上升勢頭，因此污水處理能力也需要相應的提高，探索提高設備的容積負荷、設施的運行效率，對實現工業污水的全面無害化也十分關鍵。

（三）實現水與中間產物的循環利用

目前工業污水處理還處于保障達到排放標準的階段，絕大部分工業污水處理廠的出水都直接排放至指定管道流入天然水系。因此雖然按照目前的相關法律法規達到了安全標準，但其中殘存的有害物質、影響不明確而未被列入監管標準的物質對環境在遠期造成何種影響，都是無法預知的問題所以在現行標準體系下應盡量減少排放量和用水量，所以應通過污水處理技術的進步，讓工業污水及其所含化工等行業生產的中間產物得以循環利用，在工業污水處理技術研究中，致力于對來源不同的污水進行分別處理，將冷卻用水等污染物濃度較低的廢水處理后供相關企業循環使用，而有價值的工業原料、中間產物在分離之后同樣應予以利用。

四、結束語

工業污水處理技術對于保護水環境安全至關重要，因此在目前的形勢下應投入更多資源進行相關研究，提升現有設備性能與污水處理能力的同時，優化工業污水的處理工藝流程，實現工業用水的循環利用并有效控制排污總量。