工業廢水處理技術的應用與發展研究

文_邵文鋒 廣州乾峰環境治理工程有限公司

1 工業廢水處理技術的應用

1.1 生物技術

生物技術，主要是利用微生物的新陳代謝功能，對工業廢水中含有的有機物進行轉化，使得廢水中的有機物不再具有毒性和污染性，進而達到凈化污染物的目的。自然界中有很多的生物種類，并且這些生物數量巨大，具有較強的繁殖能力，它們存在的范圍也比較大，所以可以大量推廣工業廢水生物處理技術，在一些重污染產業進行中應用，如冶金業、印染業等，生物技術可以有效凈化工業廢水。

1.1.1 厭氧生物處理

厭氧生物處理技術是一種比較傳統的生物處理技術，一般來說，在不存在氧氣的環境中厭氧生物可以消化細菌，從而降解有機化合物CO2和CH4，厭氧生物處理技術與好氧生物處理技術相比，其有害物質的去除效率更高，可以有效降低污泥產量與甲烷。但是，通常運用厭氧生物處理技術處理后的廢水還需要后續工藝進行再次處理。現階段，厭氧工藝的重點研究以厭氧組合工藝為主，比如：上流式厭氧污泥床UASB、序批式厭氧反應器SBR等。

1.1.2 好氧生物處理

好氧生物處理技術具有流程簡單、成本低、處理效果好等優勢，隨著技術的發展，其處理工藝也在不斷完善。運用好氧廢水處理工藝，可以降解環境中的有機物，有機污染物濃度增加，廢水處理所需要的氧氣或者空氣量也會增加。如果使用厭氧廢水處理工藝，廢水中難以降解的有機污染物會被降解為容易降解的基質，廢水BOD值提高，好氧工藝再進行后續處理，從而使廢水達到處理標準。

1.2 物理處理技術

工業廢水使用物理技術進行處理，主要是為了保證工業廢水所具有的化學性質不會發生變化，可以對工業廢水使用分離或者過濾的方式來進行處理，將其中一些不溶解以及懸浮的物質進行處理，實現廢水的有機處理。在實際生產中，使用較多的物理處理技術是吸附法、過濾法等，利用物理處理技術對工業廢水進行處理時，各項操作步驟比較簡單，但是這種處理方法存在較大的局限性，不能將工業廢水溶解部分的污染物全部處理。

1.2.1 廢水重力分離處理法

廢水重力分離處理法利用重力原理，將廢水中的懸浮物分離出來，從而達到凈化目的。這種方法包括沉降法、上浮法。如果懸浮物重量較大，那么在處理過程中就會下沉；如果重量比較小，那么處理過程中就會上浮，但是不管哪一種方法，最終都會達到凈化廢水的作用。影響懸浮物沉淀的因素有很多，包括顆粒密度、粒徑大小、液體溫度、液體密度等等。這種物理處理方法應用最普遍、最廣泛，是現階段處理效果最好的方法之一。

1.2.2 折疊篩濾截留法

廢水篩濾截留法主要是通過預留的孔眼裝置，將懸浮物固體截留的方式進行廢水處理。折疊篩濾截留的方式一般會使用專業的設備，比如：格柵、篩網等，格柵可以將大塊的固體污染物阻隔，篩網能夠將纖維、紙漿等細小懸浮物等去除，布濾設備能夠將廢水中的細小懸浮物截阻下來，砂濾設備能夠將微小的懸浮物過濾掉。

1.3 化學處理技術

工業廢水的化學處理技術和物理處理技術不同，化學處理技術主要是利用化學反應，來將廢水中的一些有機物和雜質進行清除。

1.3.1 Fenton試劑氧化法

Fenton試劑是一種合成試劑，一般包括亞鐵離子與過氧化氫，在pH值比較低的情況下，能夠使用亞鐵離子作為催化劑，而過氧化氫被分解為自由基后會引發鏈式反應。羥基自由基活性非常高，能夠快速、有效降解廢水有機物，從而使廢水達到處理標準。Fenton試劑氧化法進行廢水處理的效果非常好，但是這種廢水處理技術對pH要求很高，在進行廢水處理的過程中需要投入大量的酸或者堿進行調節，但是這樣就會導致水中鹽分提高，從而進一步污染水體提高運行成本。現階段，在進行廢水處理的研究中一般會將紫外光UV引入Fenton法中，使其氧化能力大大增強。這種方法被認為是一種前景較好的化學處理技術。

1.3.2 氧化法

（1）臭氧氧化法

臭氧屬于強氧化劑，臭氧與污染物產生化學反應，能夠獲得羥基自由基。在羥基自由基的作用下，出現反鏈反應。反鏈反應中大分子有機污染物能夠被降解，降解產生小分子、無機物，這兩種物質可以破壞水中的有害化學物質。臭氧氧化法具有反應速度快、效果好的優勢，并且這種方法在反應過程中不會產生二次污染，因此使用普遍，管理便捷。目前，在染料廢水處理、印染廢水色度有機物降解處理中應用較多，尤其是在親水性染料脫色中應用效果非常好。但在疏水性染料脫色方面速度慢、效果不佳，并且投資成本比較大。

（2）光催化氧化法

光催氧化法是將光輻射、O3、H2O2等氧化劑進行整合，利用這種方法進行污水處理，效果比較好。具體來說，氧化劑投放要根據實際情況而定，一般利用紫外光照射與氧化劑投放一同進行，效果更好。在整個過程中，紫外線主要是對污染物進行分解，并且污染物與臭氧反應，兩者的反應速度很快，能夠縮短反應時間，提高污水處理效率。針對不同的廢水類型，選擇不同的廢水處理手段，處理效果更好。

1.4 物理化學綜合技術

處理工業廢水時，會用到很多的物理化學綜合技術，如離子交換法、膜分離法和萃取法等，其中離子交換法的交換劑中含有一些游離的離子，其可以和廢水中的游離離子進行結合，從而可以將工業廢水中的一些有害離子進行清除，這種廢水處理技術，比較適用于有機廢水的處理。其中萃取法利用萃取劑，可以將一些有機污染物進行溶解，可以在工業廢水中進行應用，結合污染物在水中和溶劑中的溶解度不同，對污染物進行提取，實現廢水的凈化；膜分離法則主要使用半滲透膜，將工業廢水中的一些污染分子進行過濾，進而可以實現有機廢水的凈化。

2 工業廢水處理行業的未來趨勢

2.1 明確的回用要求

目前我國水資源消耗量比較多的行業，就是工業產業，根據有關統計，在2016年，我國的工業水消耗量已經高達1380億立方米，約是居民生活用水量的2倍。然而在工業生產過程中，并不是所有的水資源消耗，都需要使用淡水資源，針對工業廢水進行回用，可以降低工業生產對淡水資源的消耗量。工業產業使用自動化的工業回水系統，可以將工業廢水的回水率提高，將淡水消耗量降低，所以，未來工業廢水處理技術是主要的發展方向。

2.2 注重土地資源節約

目前各個城市中，土地資源都處于稀缺的狀態，尤其是城市的中心區域，可以說每寸土地都具有很高的價值。針對廢水處理，我國一直堅持“環境友好、土地節約”的原則。所以一些工業企業，土地是其業務發展的主要資源，土地節約及下沉技術，對于企業來講，具有較強的吸引力。在生活污水處理中，下沉式技術使用的次數比較多，將污水處理在地下來實現，在地面建設商業區、休閑公園等娛樂設施，不僅可以將園區的生態環境進行改善，還可以提高處理設施的附加值。

2.3 自動化管理創新

隨著技術的快速革新和發展，一些西方國家已經全面應用自動化管理來進行工業廢水處理，“基于人工智能的膜控制系統IntelliFlux”技術，當前使用比較多，這種技術通過系統感應，可以對水質情況進行檢查，然后根據水質的情況，制定出最佳的保養參數，借助膜處理的性能，將這種技術的運營成本進行有效降低，目前這種技術已經應用于石化廢水的農業回用。目前，雖然我國工業廢水處理措施已經進入自動化發展進程，但是還處于初級階段，所以，工業廢水的深度自動化處理是主流趨勢。

3 結語

在我國現階段的工業系統環境治理中，依然存在水資源污染與浪費問題，工業廢水排放與回用已成為社會關注的焦點。工業企業要實現廢水的高效治理，首先要繼續研究優化廢水處理技術、降低處理成本，落實企業的社會與環保責任，不斷完善自身水資源保護和循環利用體系；其次，應創新開展各種廢水處理工藝和回用技術的落地研究，將紙面的技術轉換為工程實踐，在實踐操作中繼續優化工程技術理論和運營管理方法，降低資源消耗、提升環境效益，實現企業環保體系和經濟結構的雙重優化。