工業污水處理中現狀問題及其處理方法研究

宗興興

（山西南大環境工程設計有限公司， 山西 太原 030001）

0 引言

隨著工業的迅速發展，在創造可觀經濟效益的同時，也產生了大量的污水，導致水質污染，給人民群眾的生產和生活造成了極大的危害。所以，必須對工業污水的處理過程進行嚴格監控。在進行環境工程研究時，應針對工業污水處理過程中存在的普遍問題，采取科學、理性的處理技術和控制手段，提升工業污水治理水平，對減輕水資源污染，強化水資源保護，加速實現生態文明和可持續發展大有裨益。

1 工業污水排放和治理現狀

工業污水可分成無機污水、有機污水和混合污水三種類型，還可以按照行業劃分出化工、冶金、能源、造紙、農藥、選礦和食品等行業污水。大量的工業廢液也是造成生態系統嚴重破壞的重要因素，其中，大量的重金屬、COD 和Cr 等對人體健康危害極大。

《2022—2028 年我國污水處理行業市場行情動態及競爭戰略分析報告》指出，我國每年產生大量的工業污水，工業污水排放總量比美國和印度都要多。國家一直在加大對工業污水的處理和監控力度，然而，國內工業污水處理目前還面臨著處理技術層次不高、資金投入不足等問題。因此，應通過行之有效的措施來改善這一現狀，提高對工業污水的處理水平。

2 工業污水污染治理的必要性

在城鎮化進程加快的同時，伴隨而來的還有越來越多的工業污水，這些污水中所包含的毒性成分對人類的生存和發展造成了很大的危害。許多污水在沒有達標的情況下，就直接排放，從而對天然河流的水質造成了嚴重污染，并對人類的身體造成了極大的危害，如消化道、呼吸道和皮膚病等嚴重疾病，還有可能引發腫瘤。特別是污水中含有輻射成分，對人體會造成傷害，引起惡心、嘔吐和頭暈等癥狀，嚴重者會危及生命。所以，對工業污水進行治理，刻不容緩。

對工業污水進行治理，首要目標是去除污染物。污染物主要來源于工業污水、食品垃圾和石油等，若不能妥善處置，會溶解于水體，對當地生態系統造成極大威脅。另外，污水中含有大量的雜質，例如：鵝卵石、草本植物，若不加以有效治理，也會對本地的生態環境產生嚴重的影響。對工業污水進行治理，可降低對生態的不利影響，降低對當地水體的污染。

由此可見，對工業污水進行治理是十分必要的。及時地治理工業污水，不僅能降低對當地環境的污染，還能節省水源，保護當地的生態環境，讓人民群眾過上舒適、健康、幸福的生活。

3 工業污水的分類

3.1 根據污染的本質進行歸類

一般分為有機污水、無機污水、重金屬污水、放射性污水和熱污染污水等。有時，還可以按照污水中的主要污染物類型來對其進行命名，如含酚污水、含丙烯腈污水、酸性污水和含鉻污水等。此類分類法可運用于討論污水處理方法，如好氧生化法通常用于對低含量的有機污水進行處理，對高含量的有機物污水則采用厭氧—聯合處理工藝，對酸堿性污水要進行中和處理，對重金屬污水則要進行物理、化學處理，如離子交換、吸附等。

3.2 根據不同行業排放的污水進行歸類

常見的有冶金工業污水、化學工業污水、煤炭工業污水、石油工業污水、紡織工業污水、輕工業污水和食品工業污水等。有的還依其污水來源進行分類，如造紙工業污水、印染工業污水、焦化工業污水、啤酒工業污水、牛奶工業污水和皮革工業污水等。

3.3 根據污水的源頭和污染情況進行歸類

1）冷卻水。在大多數的工業污水中，以冷卻水為主要成分，通常是較為潔凈的，但是由于存在著熱污染，如果將其直接排出，將使水的溫度升高。我國大部分行業均采用企業內部回用方式，而回用后的污水中含有大量的鹽和抑制劑，往往要經過治理才能被重新利用。

2）清洗污水。主要來自原料、產品和生產場所的清洗污水，也是一種常見的被污染的污水，凈化后，可以回收利用。

3）化工污水。一般情況下，化工污水的污染比較嚴重，作為一種重要的污染物，必須加以治理，由于各個產業的生產過程不同，污水的性質也不同。

4）地面徑流（降雨）。很多工業場所（如煉油、化工、鑄造和冶煉等）的地面降雨通常會被污染，這些污水中包含著與工業污水相同的物質，需要將其與過程用水一起進行處理。

4 工業污水常用的處置方法

當前，國內處理工業污水的方法有物理處理法、化學處理法和生物處理法等[1-2]。在處理大量污水時，通常采用截留法、沉淀法、篩選法以及重力分離法等。化學處理法是一種對高濃度、難以被有效降解的有機污水進行處理的方法，是利用臭氧等藥劑與工業污水發生反應，從而實現凈化的目的，通常有氧化法、萃取法及中和法等。與物理、化學處理相比，生物處理方法的處理效率要高得多，采用AO 法對工業污水中的有機污染物進行降解，可實現污水無害化處理，達到凈化水質的目的。

4.1 物理處理方法

4.1.1 吸附處理和膜分離方法

吸附處理法是指通過活性炭等擁有超級吸附能力的固態物質或材料，對水中的異物進行吸附和凝結的過程，如：某些刺激性氣味、特殊染料所導致的顏色變化以及COD 等。由于該工藝費用高昂，且易產生二次環境問題，目前多采用與臭氧化、絮凝等聯合工藝。目前，應用最為廣泛的是超濾、微濾和逆滲透等方法。利用膜分離方法可以對污水中的微生物、有機物和刺激性味道等進行高效處理，從而提高了污水的處理效率，提升了污水質量。膜分離技術[3-4]，主要指的是通過生物膜來加速污水中的物質交換，并通過微生物的新陳代謝，來迅速降解其中的有毒物質，從而達到對水的清潔。低溫生物可以高效地降解污水中所包含的碳氫化合物，從而實現對污水的凈化，提高了污水的凈化品質和效能，并能在進行污水處理時，防止二次污染的發生。試驗結果顯示，利用萘胺類生物降解細菌和適宜的脫酚細菌，可以有效去除城市污水中的雜質。而硬化微生物則是將海藻酸鹽嵌埋到了活性泥漿里。處理污水時，加入硬化細菌，可以有效控制污水中的氨氣和惡臭氣體。

4.1.2 氣浮處理和直接過濾方法

氣浮處理方法是將微小的泡沫注入含油類物質的污水中，當泡沫在污水中浮現后，會與污水表面的油污相黏結，并一同飄向污水表面，此時，即可通過抽油器進行回收，從而實現污水的清潔。其中，微泡的尺寸與處理方法及氣浮劑的選擇有關。經實際應用證明，該方法能高效去除污水中的微小懸浮顆粒和有機物等污染物，凈水效果顯著，值得廣泛應用。

污水中通常含有不同種類、數量以及顆粒尺寸不一的固態雜質，因此，最簡單的辦法就是進行直接過濾。常規的方法是采用各種尺寸的篩子對污水進行多次篩選。隨著技術的發展，有關的濾清器也在逐漸更新，其品種及效能亦隨之增加。例如，對于那些常見的懸浮物質，就可以通過引力來消除。

4.2 化學處理方法

4.2.1 使用沉淀劑和氧化法

由于工業污水中存在著許多危險化工原料，因此，采用化學藥劑來去除危險化工原料是最好的辦法。針對危險化工原料，可以采用化學手段來實現危險化工原料的分離。沉淀劑的使用原則是：污染物與化學藥品發生反應，產生一種或多種不溶解于水的物質，如氣體、沉淀等，再通過特殊的裝置對其進行循環、凈化。應當指出，在所選用的化學物質方面，最常見的是可迅速溶解于水并與之起作用的羥基及鋇等鹽類物質。在實踐中，在對污水進行深度凈化時，可以依據污水的成分來選用不同的沉降劑，以確保污水的凈化效果。化學氧化法是通過氧化劑自身所具備的氧化作用，將很難分解的有機物或氧化有機物，轉化為容易分解的有機物或CO2和水。當前，用于工業污水深度治理的有氯氧化、芬頓氧化、臭氧氧化和電解氧化等。在此基礎上，通過添加某些絮凝劑，可以將污水中的沉淀物或漂浮物結合起來，從而更好地改善污水的處理效果。

4.2.2 超臨界水氧化法

由于污水溫度的劇烈波動，污水中的物質也會隨之變化。因此，在工業污水治理中，采用超臨界水氧化技術是可行的。污水在高溫下，水質的可溶性會得到加強，從而提高了對多種材料的溶解率，污水以最快的速度被分解成CO2和水分，從而避免了二次污染。但該工藝具有操作困難、應用環境嚴酷和適用面窄等特點。

4.3 其他處置辦法

4.3.1 生物和電化學處置方法

生化工藝是以微生物的新陳代謝為基礎，把污水中的有機物轉化為無毒的物質。需要對污水中的有機物進行生物轉化，從而實現對污水中有機物的轉化、對有機物的降解、對CO2的轉化以及對污水的凈化。按照對氧的親疏，微生物可以被劃分為厭氧型和有氧型。利用生化方法對污水進行治理，成本低、效率高、效果好。但此法存在著工藝煩瑣、需水條件苛刻和應用面窄等缺點。

電化學技術是通過特殊的電化學反應器，通過電極反應對污水進行深度處理，其過程既有化學作用，又有對污水進行降解的過程。有膜分離、電滲析、電沉積、電化學氧化和電聚合等生產過程。電化學反應法是一種經濟、高效、簡便的技術。該方法可以很好地抑制二次污染，對于實現工業化生產自動化有著十分重要的作用。

4.3.2 離子交換樹脂處理污水法

目前的處理技術能夠脫除海洋中的水，并且能夠對海洋中的污水進行高效處置。總之，在不影響常規水質與水質性質的情況下，將離子交換樹脂處理污水法用于水質凈化的新途徑是可行的。該系統具有低溫、高效、操作簡便等特點。因而，離子交換樹脂處理污水法被廣泛應用于對含銅和汞的工業污水處理中。

5 治理工業污水的措施和對策

5.1 提升工業污水處置水準

目前，要想從根本上破解這一難點問題，就要不斷提升處理技術。企業要適時更新工業污水處理裝備，主動借鑒國外先進的工業污水處理方法，加強對工業污水處理的研究，從而提高工業污水處理能力。如運用目前比較完善的“循環經濟”模式，對工業污水進行凈化，然后進行二次利用，以減少對環境的影響，達到節約用水的目的。采用AO 法、SBR 法、氧化溝法、A2O 法和AB 法，從污水中萃取有用的材料，制成有機化肥。針對不同種類的污水，應采取相應的處理方法，如：利用沉淀、冷卻等方法進行處理，可以取得良好的處理效果。

5.2 改進工業污水處置形式

對工業污水進行處理的重點是對其進行源頭的控制。為此，工業企業必須適時地對污水的排放和處理技術進行革新和優化。公司員工要樹立環保觀念，在具體工作中，要根據我國所制訂的有關規范和工作程序，對工廠的污水進行科學處置。要加強對公司內部人員的業務素質教育，使他們能夠全面地了解和掌握污水治理相關專業知識。工業企業還必須對現有的污水處理技術和污水排放技術展開優化和升級，盡量減少污水的產生，并減少污水的排放量，從根本上將工業污水對環境的影響降到最低。此外，在處理工業污水的時候，還需要根據自己的地域等因素，選擇最合適、有效的污水處理方法和污水排放方法。

在對工業污水進行處理的過程中，必須按照規定的要求進行處理，只有減小污水對環境造成的影響，才可以真正地實現綠色發展的目標，從本質上保證生態環境安全，推動社會和經濟良性發展。

5.3 強化污水處置的指向性

在污水處理過程中，要進行合理地處理，并注意處理效果。隨著工業化進程的加快，環境中的污染物質日益增加。因此，在進行污水處理的時候，必須要全面認識污水中的污染物類型和特征，采用科學的、行之有效的方法來進行處理，提升污水處理效果。例如，為加速有毒雜質的析出，必須在冶煉污水中添加適當的生石灰。對于易溶性和有毒的污染物，可以采用其他清潔方法，并對清潔和處置的具體過程進行有效調控，力爭既能提升清潔的效率，又能強化清潔的作用。同時，企業也要積極培養研究人員，增加投資，鼓勵他們進行研究，并將研究成果應用到更多的污水處理實踐中，避免在技術的選取上出現太多的盲目性和隨機性。同時，還要采用更多、更先進的污水處理技術和裝備，從而提高污水處理的整體水準。

5.4 加大污水治理經費投入力度

對工業污水進行治理，既要靠工業企業自身的力量，也要靠國家的力量，齊心協力，多方籌措資金，采用更加科學和行之有效的方式，才能獲得良好的治理效果。要通過多種途徑，加大污水治理經費投入力度。一是要做好排污收費工作，防止在排污收費工作中產生疏忽，對于那些污水及淤泥排放量超出設定要求的公司，在收費上要持續加碼，倒逼公司降低污水排放量。二是應加大對污水治理費用的宣傳力度，指導各行業各單位了解污水治理費用產生的主要原因及經費的使用目的，增強有關單位節約、保護環境的意識。三是要通過有力的手段，對企業污水處理費的合理使用進行監督、審核，對違規使用的要予以嚴厲處罰，確保企業污水處理費的正常使用。

6 結語

在對工業污水進行治理時，必須要采用合理的技術、分析污水的成因，并制定出有針對性的治理措施，才能有效減輕目前國內所面對的水污染問題。同時，也能有效地改善人們對水環境的認識，實現經濟發展與生態環境保護之間的協調發展，實現整個社會的可持續發展。