常见的工业废水及处理

废水处理简介和基本概念

废水处理(sewage treatment,wastewater treatment)：为使污水达到排水某一水体或再次使用的水质要求，并对其进行净化的过程。污水处理被广泛应用于建筑、农业,交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域，也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。

按污水来源分类，污水处理一般分为生产污水处理和生活污水处理。生产污水包括工业污水、农业污水以及医疗污水等，而生活污水就是日常生活产生的污水,是指各种形式的无机物和有机物的复杂混合物，包括：①漂浮和悬浮的大小固体颗粒；②胶状和凝胶状扩散物；③纯溶液。

按污水的性质来分，水的污染有两类：一类是自然污染；另一类是人为污染。当前对水体危害较大的是人为污染。水污染可根据污染杂质的不同而主要分为化学性污染、物理性污染和生物性污染三大类。污染物主要有：（1）未经处理而排放的工业废水；（2）未经处理而排放的生活污水；（3）大量使用化肥、农药、除草剂的农田污水；（4）堆放在河边的工业废弃物和生活垃圾；（5）水土流失；（6）矿山污水。

由于在污水中，工业废水占了很大比重，而且对环境的影响更加严重，所以工业废水的处理也收到了更大的关注。本文主要通过几个具体的例子，介绍目前工业产业中常见的污水类型，并且提供相应的解决方案。

橡胶产业的废水处理

近年来，我国天然橡胶产业快速发展，橡胶加工企业废水处理难题日益凸显。作为生产四大工业基础原料之一的天然橡胶行业，在我国经济社会发展中一直发挥着不可替代的作用。但制胶废水处理问题始终是行业难点，也是行业研究热点，因为制胶废水是造成水环境污染的重要原因之一。

据了解，天然橡胶制胶过程会产生大量高浓度有机废水，若不经处理直接排入水体，会耗尽水中的溶解氧，导致鱼虾灭迹、水体恶臭。特别是废水中高含量的氮成分，不但对人体有害，还可能造成水体富营养化。云南省各级政府高度重视制胶废水处理问题，曾经采取过多种措施治污，效果却不尽人意，这与行业治污基础薄弱有着直接关系。

最常用的工艺有3种，即自然氧化塘工艺、厌氧塘＋兼性塘＋一体化氧化沟工艺、厌氧＋好氧生物接触氧化工艺。

自然氧化塘工艺较为传统，运用得最早，也最普遍，目前仍有80％左右的企业使用。这项工艺投资较少，采用机械设备少，运行管理简便，不需要对污泥进行处理；但其占地面积大，废水处理停留时间长，抗冲击负荷能力弱，处理效果和系统稳定性较差。厌氧塘＋兼性塘＋一体化氧化沟工艺在稳定塘后增加了一体化氧化沟处理，以提高废水处理的稳定性。虽然稳定性好、运行管理方便，但这项工艺对污泥控制有较严格的要求，控制不当易出现污泥膨胀、泡沫、上浮、沉积等现象。厌氧＋好氧生物接触氧化工艺在稳定塘后增加生物膜法，进一步处理废水。这项工艺系统同样具有良好的稳定性和简便的运行管理，且设备故障率低，即使生物膜自行脱落也不会造成堵塞。

以上三种工艺没有完全的优胜策略，需要根据不同企业的情况，结合自身特点进行分布。

纺织业的污水处理

纺织印染废水工业是一个用水量大、废水有机含量高，污染高的行业。纺织印染废水主要来源于浆（织布）废水、精炼废水、漂白废水、丝光废水、染色废水、印花废水、整理废水等工序。对纺织印染废水的治理，首先也应该以防为主，积极改造生产工艺和设备，减少废物和废料的产生；通过逆流用水和重复用水来减少污染物的排放量，提高水的回用率；回用染化原料，降低生产成本，又减轻环境污染，一举多得，最终的废水再经处理排放。

纺织印染废水由于具有废水量大、水质复杂、水质水量变化大的特点，其治理比较复杂，它的处理一般也划分一级，二级，三级三个处理阶段。一级处理多采用格栅、预沉池或初沉池，用简单的物理机械法或化学法使废水中悬浮物或块状体分离出来，或中和废水的酸碱度。二级处理多是生物化学处理，可有效地去除胶状的溶解性有机污染物，有效地改善水质，废水可生化性较好时，可选择生化法；当废水可生化性较差时，可选择化学法，如混凝沉淀或加压气浮等方法。三级处理多采用物理法或化学法，对其进行深度处理，达标排放或回用。

池塘水的净化处理

我们知道水的酸碱度、浊度…等，这些因素直接影响着水质的高低。我们常见的滤料有火山沸石，椰壳活性炭，交换软树脂和麦饭石…等等。滤材种类不同，其功能亦不同，但其主要的目的皆为净化水质，让水质可以调整至适合鱼儿生存的环境。经由过滤后，所有的水样之浊度皆下降，代表滤材可以有效过滤水中之悬浮粒子。由于椰壳活性炭、吸氨沸石、日本火山沸石皆具有孔隙、大的比表面积，因此可以有效吸附水中杂质，降低水中浊度。海沙由于其颗粒细小，因此可以有效滤除杂质，但其对于pH值的改善不如椰壳活性炭好。加入明矾可以提升过滤的效果，但水样之pH值却因此而由中性变为酸性。使用椰壳活性炭可将浊度值降至最低，且其颜色之改变是由肉眼就可明显发现。

滤材高度越高，浊度值越低，这是因为水样通过滤材的长度越长，被滤材过滤或吸附的杂质越多，也因此其浊度值会越低。不同的过滤速度，对于浊度和pH值并未有太大的改变，可能是因为我们的过滤速度差异不大所致。过滤温度对于浊度值的影响不大，可能是因为我们的加热温度只到60℃并非很高，或是水中并未含有一些聚合粒子，因此温度提高并未对其产生影响。

海沙的过滤效果和经济效益最佳，因其不需要成本；但椰壳活性炭对于脱色、除臭的效果最佳，因此若要净化家中的饮用水，建议採用椰壳活性炭当作滤材，因其可以去除自来水中的余氯，且亦能降低水中硬度，使水的口感更佳。过实验可知，若要改善水质，可以经由马达抽取池塘水，利用海沙或是活性炭作为滤材进行过滤，可以使池塘的水变得澄清与适合鱼儿生存。

食品产业废水处理

一．物理处理法是指应用物理作用改变废水成分的处理方法。用于食品工业废水处理的物理处理法有筛滤、撇除、调节、沉淀、气浮、离心分离、过滤、微滤等。前五种工艺多用于预处理或一级处理，后三种主要用于深度处理。

（1）筛滤。筛滤是预处理中使用最广泛的一种方法。主要作用是从废水中分离出较粗的分散性悬浮固体物。所用的设备有格栅和格筛。格栅拦截较粗的悬浮固体，其作用是保护水泵和后续处理设备。食品工业废水中常用的格筛有固定筛、转动筛和震动筛等，格筛最常用的孔径是10—40目。

（2）撇除。某些食品工业废水中含有大量的油脂，这些油脂必须在进入生物处理工艺前予以除去，否则会造成管道、水泵和一些设备的堵塞，还会对生物处理工艺造成一定的影响。此外，油脂除去并回收又有较大的经济价值。废水中的油脂根据其物理状态可分为游离漂浮状和乳化状两大类。通常隔油池除去漂浮状油脂。隔油池对漂浮状油脂的去处率可达90%以上。如果处理流程中设有调节池或沉淀池，则隔油池可与调节池或初沉池合用统一构筑物，可节省投资和占地。对小型处理系统，可设油水分离器撇油。

（3）调节。对于水质水量变化幅度大的食品工业废水，常设置调节池对废水的水质和水量进行调节，调节时间一般为6—24h，多为6—12h左右。调节池容量为日处理废水量的15%—50%。

（4）沉淀。沉淀是用来除去原废水中无机固体物和有机固体物，以及分离生物处理工艺中的固相和液相。用沉砂池除去原废水中的无机固体物；用初沉池除去原废水中的有机固体物；用二沉池分离生物处理工艺中的生物相和液相，沉砂池一般设在格栅和格筛之后。为了清除废水中无机固体物表面的有机物，避免废水中有机固体物在沉砂池中产生沉淀，可采用曝气沉砂池。采用初沉池可降低后续工艺的负荷。初沉池除去悬浮固体的效果与加工的原料和产品有关。按池中的水流方向分为平流沉淀池、竖流沉淀池、辐流沉淀池。为了提高沉淀池的沉淀效率，可在沉淀池内设置平行的斜板或斜管而成斜板（管）沉淀池。一般沉淀时间1.5—2.0h。

（5）气浮。气浮主要用于除去食品工业废水中的乳化油、表面活性物质和其他悬浮固体。有真空式气浮、加压溶气气浮和散气管（板）式气浮。当废水进入容器气浮池之前，往水中投加化学混凝剂或助凝剂，可提高乳化油脂和胶体悬浮颗粒的去除率。据资料介绍，气浮可除去90%以上的油脂和40%—80%的BOD5和SS。气浮池HRT一般30min。

二．化学处理法是指应用化学原理和化学作用将废水中的污染物成分转化为无害物质，使废水得到净化。污染物在经过化学处理过程后改变了化学本性，处理过程中总是伴随着化学变化。用食品工业废水的化学处理法有中和、混凝、电解、氧化还原、离子交换、膜分离法等。

（1）混凝法。食品工业废水处理中所用的化学处理工艺主要是混凝法。混凝法不能单独使用，必须与物理处理工艺的沉淀、澄清法或气浮法结合使用，构成混凝沉淀或混凝气浮，混凝沉淀可作为生物处理的预处理，也可作为生物处理后的深度处理。混凝沉淀法是水处理的一个重要方法。对于一些胶体颗粒较小、或是一些胶体溶液，难以或不能发生沉降的废水加入化学混凝剂，使其形成易于沉降的大颗粒而去除。废水中呈胶体状态的蛋白质和多糖类物质，经加药混凝沉淀即有较好的去除效果。常用的药剂有：石灰、硫酸亚铁、三氯化铁和硫酸铝等。石灰一般不单独使用，常与其他药剂配合使用，最佳投药量和pH值宜通过试验确定。

（2）氧化还原。化学氧化还原是转化废水中污染物的有效方法。废水中呈溶解状态的无机物和有机物，通过化学反应被氧化或还原为微毒或无毒的物质，或者转化成容易与水分离的形态，从而达到处理的目的。

（3）离子交换。离子交换主要是利用离子交换剂对水中存在的有害离子（包括有机的及无机的）进行交换去除的方法。

三．生物化学处理法是有机废水处理系统中最重要的过程之一。在食品工业的废水处理中，生物处理工艺可分为好氧工艺、厌氧工艺、稳定塘、土地处理以及由上述工艺的结合而形成的各种各样的组合工艺。食品废水是有机废水，生物法是主要的二级处理工艺，目的在于降解COD、BOD5。好氧生物处理工艺根据所利用的微生物的生长形式分为活性污泥工艺和膜法工艺。前者包括传统活性污泥法、阶段曝气法、生物吸附法、完全混合法、延时曝气法、氧化沟、间歇活性污泥法（SBR）等。后者包括生物滤池、塔式生物滤池、生物转盘、活性生物滤池、生物接触氧化法、好氧流化床等。一般好氧处理对低浓度废水效果较好。厌氧生物处理工艺适用于食品工业废水，主要原因是废水中含易生物降解的高浓度有机物，且无毒性。此外，厌氧处理动力消耗低，产生的沼气可作为能源，生成的剩余污泥量少，厌氧处理系统全部密闭，利于改善环境卫生，可以季节性或间歇性运转，污泥可长期储存。

家庭废水的重复利用

我们在生活中，时时处处都会用到水，洗菜、做饭、洗衣、洗澡、冲厕、拖地板等等，每完成一个生活步骤，可能就会产生不少污水。这些污水往往直接排入下水道，造成了相当大的水资源浪费。提倡低碳生活，首先要从我做起，保护好环境、节约用水。那么，如何在我们的居家生活中，合理利用这些污水，减轻对水资源的浪费呢？

一般来说，家庭用水最集中的地方是厨房、洗手间和卫生间，也是生活废水产生的主要区域，厨房、洗手间产生的生活废水从理论上应该可以用来给卫生间冲洗厕所使用的。可是，在以往的装修施工中，厨房、洗手间和卫生间的下水道走管设计大致成一个平面，生活废水无法回收利用。

我们可以在家庭内部水电装修的时候稍微改动一下。厨房、洗手间的水槽位置本来就比较高，可以适当抬高下方下水管道的水平铺设高度，将这两处的废水引流到卫生间。管道可以隐蔽铺设在家庭墙面内，或者是壁柜里面，这样不至于影响房间内部美观。在卫生间内设立一个较大储水桶（箱），与厕所坐便器的储水箱连接，或者连接到厕所蹲位的冲水管道上。在储水桶（箱）的侧面顶端设立溢出管道，将储水桶（箱）内满溢的水导流进入下水管道。储水桶（箱）下部还可设立出水阀门供冲洗拖把使用。具体实施方法参见附图所示：在卫生间设立储水桶（1），下端分别连接马桶水箱（2）和出水笼头（6）；从厨房盥洗池（3）和洗手间盥洗池（4）接出的排水管（5）连接到储水箱（1）上方；储水箱（1）上方留有溢出排水管（7）连通到住房的总排水管（8）。通过这样的设计，我们就可以比较充分的利用家庭生活废水，达到节约用水的目的了。

中国废水处理的现状

我国污水处理产业发展进步较晚，建国以来到改革开放前，我国污水处理的需求主要是以工业和国防尖端使用为主。改革开放后，国民经济的快速发展，人民生活水平的显著提高，拉动了污水处理的需求。进入二十世纪九十年代后，我国污水处理产业进入快速发展期，污水处理需求的增速远高于全球水平。

伴随着污水处理市场的快速发展，我国污水处理产量也结束了长期徘徊的局面，实现了高速增长。我国污水处理产量从2000年的46万吨增长到2004年的236万吨，年平均增长率在82.6%，占国内市场需求的比重也由2000年的24.47%提高到2004年的52.80%。而同期，世界污水处理产量则仅以6%左右的速度增长。

从总体上看，我国污水处理正在经历由规模小、水平低、品种单一、严重不能满足需求到具有相当规模和水平、品种质量显著提高和初步满足国民经济发展要求的深刻转变，污水处理需求将逐步实现自给。