工業(yè)廢水的處理與循環(huán)再利用研究

申曉霞，孫 暉，周健飛，薛 琦

（1.江蘇龍環(huán)環(huán)境科技有限公司；2.常州環(huán)保科技開發(fā)推廣中心，江蘇 常州 213000）

社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展離不開工業(yè)的支持，但隨之而來的是工業(yè)廢水排放問題。過去，人們普遍缺乏環(huán)境保護意識，工業(yè)廢水隨意排放，沒有進行合理、有效的控制與管理，造成環(huán)境污染問題成為當前全球環(huán)境保護的重要課題之一[1-2]。

1 工業(yè)廢水處理技術

1.1 MBR（膜生物反應器）技術

MBR技術是一種處理工業(yè)廢水的新技術，此技術將膜分離、生物化學處理完美結合，是一項專門針對工業(yè)廢水的處理技術。此技術擁有一套完整的體系，包含五個部分，分別是：缺氧池、好氧曝氣區(qū)、化學清洗池、膜分離池、反洗系統(tǒng)。MBR技術在構成方面較完整，可有效控制膜分離池、好氧曝氣區(qū)、缺氧池三部分，三者也是該技術中最核心的部分。好氧曝氣區(qū)是為了浸放膜組件而設置的，該膜組件由多個中空纖維膜組成，其孔徑微小，直徑僅有0.2 μm，防止細菌的侵入。中空纖維膜具有過濾的效果，能將剩余的游離細菌隔絕在外，使其留在好氧曝氣區(qū)內(nèi)，同時，過濾后的水匯集到集水管中，隨后統(tǒng)一排放。這樣就完成了水、泥的分離，把細菌、有機物、漂浮顆粒、藻類、有機物等清除干凈。為了確保中空纖維膜的透水功能，務必要進行定期維護，如化學清洗、水反洗、化學反洗等[3]。

1.2 生物制劑增效法

生物制劑增效法主要運用在含有生物處理步驟的工業(yè)廢水處理設備上。如果該方法能夠降解生物菌群，則可對生物處理技術進行改良，強化原有生物處理能力，提升清除特殊污染物的能力。該方法不能替代現(xiàn)有生物菌群，但是可提升生物菌群降解廢水能力，工業(yè)廢水處理效果顯著。使用生物制劑增效法前，人們要清楚了解原水水質和出水水質要求，以便選擇合理的生物制劑。生物制劑增效法對生物制劑的選擇有較高要求，只有選擇合適的生物制劑，才能提升工業(yè)廢水處理效果。生物制劑增效法對進水水質不存在特殊要求，這是該方法的一大亮點。

1.3 臭氧化處理技術

臭氧化處理技術是指以臭氧為氧化劑，對工業(yè)廢水進行消毒、凈化，使之達到排放標準，臭氧氧化能力極強，所以廣泛運用在環(huán)境保護中[4]。與傳統(tǒng)的工業(yè)廢水處理相比，臭氧化處理技術具有三大特點。一是臭氧化處理技術由若干段臭氧化工藝串聯(lián)而成，采用整體推流式，不需要硝化液回流，能夠減少實際運行成本。研究發(fā)現(xiàn)，當工業(yè)廢水的污泥回流比低于0.5時，臭氧化處理技術不需要硝化液回流，便可以去除約85%的總氮，而傳統(tǒng)廢水處理技術只可去除約40%的總氮。二是與傳統(tǒng)工業(yè)廢水處理技術對比，臭氧化處理技術無須提升污泥回流量和二沉池負荷，便可有效調高系統(tǒng)的污泥濃度平均值，同時延長固體滯留時間，提高單位池容積處理能力，有效節(jié)省池容，最終降低工業(yè)廢水處理設施建設成本。三是運用臭氧化處理技術時，工業(yè)廢水中的有機碳會在缺氧段被降解，隨后進入臭氧段，可在臭氧區(qū)加快異養(yǎng)菌的繁殖，給硝化菌營造良好的生存環(huán)境。

2 熱電廠廢水處理

2.1 燃煤鍋爐房廢水處理

通常，熱電廠屬于耗水大戶，每年排放的工業(yè)廢水約占全國工業(yè)廢水排放量的10%。熱電廠的燃煤鍋爐房廢水多含有粉塵、灰渣，一般采用沉淀法進行處理。沖渣廢水與除塵廢水使用沉淀法處理后，粉塵送至堆灰場，灰渣在沉渣池中沉淀，最后排出處理后的廢水。燃煤鍋爐廢水處理工藝流程如圖1所示。

圖1 燃煤鍋爐廢水處理工藝流程

2.2 綜合廢水處理

熱電廠綜合廢水包含生產(chǎn)廢水、生活污水以及含油廢水等，通常，水溫保持在8～21℃。經(jīng)過處理，熱電廠的綜合廢水可以達到循環(huán)再利用的水質要求，具體處理工藝流程如圖2所示。

由圖2綜合廢水處理工藝流程可知，在調節(jié)池中注入全廠區(qū)廢水，再添加絮凝劑，使得廢水中的有機污染物形成絮狀懸浮顆粒，再加入助凝劑，使得廢水中的一些污染物發(fā)生化學反應沉淀在沉淀池底部。此時將水與泥分離，然后將分離后的污泥進行脫水處理，再將其排放。將分離后的水經(jīng)過管道注入中間池內(nèi)，經(jīng)過砂濾池、清水池、活性炭過濾器、軟水裝置等工藝處理后，加入消毒劑，此時的廢水經(jīng)過處理，再次流入儲水池內(nèi)，成為循環(huán)再利用水[5]。

圖2 綜合廢水處理工藝流程

3 工業(yè)廢水處理循環(huán)利用

3.1 工業(yè)化循環(huán)利用

工業(yè)廢水處理循環(huán)利用是指采用UF+RO方法對工業(yè)廢水進行處理，隨后回用到工業(yè)生產(chǎn)線，使其循環(huán)再利用，工業(yè)廢水工業(yè)化循環(huán)率相對較低[6]。廢水處理工業(yè)化再利用的途徑一般有兩種，一種是將工業(yè)廢水處理至非飲用水標準，例如，工業(yè)普通水可以直接用于除塵、洗滌、直冷和沖灰等；另一種是采用廢水處理循環(huán)利用技術，將達到排放標準的工業(yè)廢水進行再次處理，通常會使用軟化器、RO混床等設施使其達到軟化水標準，可進行工業(yè)循環(huán)再利用，以節(jié)省費用，保護水資源。

工業(yè)廢水回收循環(huán)利用的方法有兩種。一是分散式廢水回用，指的是一個或數(shù)個工業(yè)企業(yè)建有廢水處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)可將工業(yè)廢水進行處理，便于循環(huán)利用，節(jié)省費用。廢水處理系統(tǒng)會根據(jù)水質的不同選取對應的處理工藝，降低廢水處理成本。二是集中式廢水回用，廢水處理廠可以合理運用廢水處理技術，深度處理工業(yè)廢水，提高廢水處理率，并把處理完的廢水利用管道進行輸送，方便用戶使用。

3.2 農(nóng)業(yè)循環(huán)理論

基于農(nóng)業(yè)循環(huán)理論，人們可以利用土地與生物塘來處理工業(yè)廢水，在提高農(nóng)作物產(chǎn)量的同時，保證農(nóng)產(chǎn)品質量和土壤肥力。工業(yè)廢水可以采用新型處理技術，使之循環(huán)利用，有效保護水資源。通常，工業(yè)廢水含有較多的鉀、磷、氮等元素，工業(yè)廢水經(jīng)過過濾處理后，水質得到凈化，但水中仍然含有較多營養(yǎng)元素，而這正是植物生長所需要的物質。工業(yè)廢水處理后可以用來澆灌土地，增強土壤肥力，使得植物生長更加茂盛。然而，工業(yè)廢水含有鉛、汞等重金屬元素，如果農(nóng)作物大量吸收重金屬元素，會造成農(nóng)產(chǎn)品的重金屬含量超標。目前，我國對小麥和水稻的有關研究較多，但是對其他農(nóng)作物的研究較少。因種植區(qū)域與農(nóng)作物種類的不同，有關研究的結果存在差異。因此，使用處理后的工業(yè)廢水澆灌農(nóng)作物時，人們要先進行科學分析，以保證農(nóng)作物的安全、健康。當前，人們要根據(jù)農(nóng)業(yè)循環(huán)理論，合理利用工業(yè)廢水，促進工業(yè)廢水實現(xiàn)有效處理和循環(huán)利用。

4 結語

水是人們賴以生存的基本資源，人們要不斷加大工業(yè)廢水處理力度，提高水資源利用率。目前，我國很多工業(yè)企業(yè)根據(jù)可持續(xù)發(fā)展要求，積極研發(fā)和應用工業(yè)廢水處理技術，不斷提升廢水處理能力。為了保證工業(yè)廢水處理效果，實現(xiàn)工業(yè)廢水循環(huán)再利用的目標，國家要加大投資力度，研究人員要加快技術研發(fā)步伐。同時，工業(yè)企業(yè)要根據(jù)實際情況，合理選擇工業(yè)廢水處理技術，提升社會效益與經(jīng)濟效益。