工业废水处理技术的应用与发展研究

文_邵文锋 广州乾峰环境治理工程有限公司

1 工业废水处理技术的应用

1.1 生物技术

生物技术，主要是利用微生物的新陈代谢功能，对工业废水中含有的有机物进行转化，使得废水中的有机物不再具有毒性和污染性，进而达到净化污染物的目的。自然界中有很多的生物种类，并且这些生物数量巨大，具有较强的繁殖能力，它们存在的范围也比较大，所以可以大量推广工业废水生物处理技术，在一些重污染产业进行中应用，如冶金业、印染业等，生物技术可以有效净化工业废水。

1.1.1 厌氧生物处理

厌氧生物处理技术是一种比较传统的生物处理技术，一般来说，在不存在氧气的环境中厌氧生物可以消化细菌，从而降解有机化合物CO2和CH4，厌氧生物处理技术与好氧生物处理技术相比，其有害物质的去除效率更高，可以有效降低污泥产量与甲烷。但是，通常运用厌氧生物处理技术处理后的废水还需要后续工艺进行再次处理。现阶段，厌氧工艺的重点研究以厌氧组合工艺为主，比如：上流式厌氧污泥床UASB、序批式厌氧反应器SBR等。

1.1.2 好氧生物处理

好氧生物处理技术具有流程简单、成本低、处理效果好等优势，随着技术的发展，其处理工艺也在不断完善。运用好氧废水处理工艺，可以降解环境中的有机物，有机污染物浓度增加，废水处理所需要的氧气或者空气量也会增加。如果使用厌氧废水处理工艺，废水中难以降解的有机污染物会被降解为容易降解的基质，废水BOD值提高，好氧工艺再进行后续处理，从而使废水达到处理标准。

1.2 物理处理技术

工业废水使用物理技术进行处理，主要是为了保证工业废水所具有的化学性质不会发生变化，可以对工业废水使用分离或者过滤的方式来进行处理，将其中一些不溶解以及悬浮的物质进行处理，实现废水的有机处理。在实际生产中，使用较多的物理处理技术是吸附法、过滤法等，利用物理处理技术对工业废水进行处理时，各项操作步骤比较简单，但是这种处理方法存在较大的局限性，不能将工业废水溶解部分的污染物全部处理。

1.2.1 废水重力分离处理法

废水重力分离处理法利用重力原理，将废水中的悬浮物分离出来，从而达到净化目的。这种方法包括沉降法、上浮法。如果悬浮物重量较大，那么在处理过程中就会下沉；如果重量比较小，那么处理过程中就会上浮，但是不管哪一种方法，最终都会达到净化废水的作用。影响悬浮物沉淀的因素有很多，包括颗粒密度、粒径大小、液体温度、液体密度等等。这种物理处理方法应用最普遍、最广泛，是现阶段处理效果最好的方法之一。

1.2.2 折叠筛滤截留法

废水筛滤截留法主要是通过预留的孔眼装置，将悬浮物固体截留的方式进行废水处理。折叠筛滤截留的方式一般会使用专业的设备，比如：格栅、筛网等，格栅可以将大块的固体污染物阻隔，筛网能够将纤维、纸浆等细小悬浮物等去除，布滤设备能够将废水中的细小悬浮物截阻下来，砂滤设备能够将微小的悬浮物过滤掉。

1.3 化学处理技术

工业废水的化学处理技术和物理处理技术不同，化学处理技术主要是利用化学反应，来将废水中的一些有机物和杂质进行清除。

1.3.1 Fenton试剂氧化法

Fenton试剂是一种合成试剂，一般包括亚铁离子与过氧化氢，在pH值比较低的情况下，能够使用亚铁离子作为催化剂，而过氧化氢被分解为自由基后会引发链式反应。羟基自由基活性非常高，能够快速、有效降解废水有机物，从而使废水达到处理标准。Fenton试剂氧化法进行废水处理的效果非常好，但是这种废水处理技术对pH要求很高，在进行废水处理的过程中需要投入大量的酸或者碱进行调节，但是这样就会导致水中盐分提高，从而进一步污染水体提高运行成本。现阶段，在进行废水处理的研究中一般会将紫外光UV引入Fenton法中，使其氧化能力大大增强。这种方法被认为是一种前景较好的化学处理技术。

1.3.2 氧化法

（1）臭氧氧化法

臭氧属于强氧化剂，臭氧与污染物产生化学反应，能够获得羟基自由基。在羟基自由基的作用下，出现反链反应。反链反应中大分子有机污染物能够被降解，降解产生小分子、无机物，这两种物质可以破坏水中的有害化学物质。臭氧氧化法具有反应速度快、效果好的优势，并且这种方法在反应过程中不会产生二次污染，因此使用普遍，管理便捷。目前，在染料废水处理、印染废水色度有机物降解处理中应用较多，尤其是在亲水性染料脱色中应用效果非常好。但在疏水性染料脱色方面速度慢、效果不佳，并且投资成本比较大。

（2）光催化氧化法

光催氧化法是将光辐射、O3、H2O2等氧化剂进行整合，利用这种方法进行污水处理，效果比较好。具体来说，氧化剂投放要根据实际情况而定，一般利用紫外光照射与氧化剂投放一同进行，效果更好。在整个过程中，紫外线主要是对污染物进行分解，并且污染物与臭氧反应，两者的反应速度很快，能够缩短反应时间，提高污水处理效率。针对不同的废水类型，选择不同的废水处理手段，处理效果更好。

1.4 物理化学综合技术

处理工业废水时，会用到很多的物理化学综合技术，如离子交换法、膜分离法和萃取法等，其中离子交换法的交换剂中含有一些游离的离子，其可以和废水中的游离离子进行结合，从而可以将工业废水中的一些有害离子进行清除，这种废水处理技术，比较适用于有机废水的处理。其中萃取法利用萃取剂，可以将一些有机污染物进行溶解，可以在工业废水中进行应用，结合污染物在水中和溶剂中的溶解度不同，对污染物进行提取，实现废水的净化；膜分离法则主要使用半渗透膜，将工业废水中的一些污染分子进行过滤，进而可以实现有机废水的净化。

2 工业废水处理行业的未来趋势

2.1 明确的回用要求

目前我国水资源消耗量比较多的行业，就是工业产业，根据有关统计，在2016年，我国的工业水消耗量已经高达1380亿立方米，约是居民生活用水量的2倍。然而在工业生产过程中，并不是所有的水资源消耗，都需要使用淡水资源，针对工业废水进行回用，可以降低工业生产对淡水资源的消耗量。工业产业使用自动化的工业回水系统，可以将工业废水的回水率提高，将淡水消耗量降低，所以，未来工业废水处理技术是主要的发展方向。

2.2 注重土地资源节约

目前各个城市中，土地资源都处于稀缺的状态，尤其是城市的中心区域，可以说每寸土地都具有很高的价值。针对废水处理，我国一直坚持“环境友好、土地节约”的原则。所以一些工业企业，土地是其业务发展的主要资源，土地节约及下沉技术，对于企业来讲，具有较强的吸引力。在生活污水处理中，下沉式技术使用的次数比较多，将污水处理在地下来实现，在地面建设商业区、休闲公园等娱乐设施，不仅可以将园区的生态环境进行改善，还可以提高处理设施的附加值。

2.3 自动化管理创新

随着技术的快速革新和发展，一些西方国家已经全面应用自动化管理来进行工业废水处理，“基于人工智能的膜控制系统IntelliFlux”技术，当前使用比较多，这种技术通过系统感应，可以对水质情况进行检查，然后根据水质的情况，制定出最佳的保养参数，借助膜处理的性能，将这种技术的运营成本进行有效降低，目前这种技术已经应用于石化废水的农业回用。目前，虽然我国工业废水处理措施已经进入自动化发展进程，但是还处于初级阶段，所以，工业废水的深度自动化处理是主流趋势。

3 结语

在我国现阶段的工业系统环境治理中，依然存在水资源污染与浪费问题，工业废水排放与回用已成为社会关注的焦点。工业企业要实现废水的高效治理，首先要继续研究优化废水处理技术、降低处理成本，落实企业的社会与环保责任，不断完善自身水资源保护和循环利用体系；其次，应创新开展各种废水处理工艺和回用技术的落地研究，将纸面的技术转换为工程实践，在实践操作中继续优化工程技术理论和运营管理方法，降低资源消耗、提升环境效益，实现企业环保体系和经济结构的双重优化。