工业废水分类及处理方法详解

工业废水分类及处理方法详解

工业废水（）包括生产废水和生产污水，是指工业生产过程中产生的废水和废液，其中包含随水流失的工业生产原料、中间产品、副产品以及生产过程中产生的污染物。

工业废水-分类

根据工业废水中含有的主要污染物的化学性质，可分为以无机污染物为主的无机废水、以有机污染物为主的有机废水、既含有机物又含有无机物的混合废水、重金属废水、含有放射性物质的废水以及仅受热污染的冷却水等。如电镀废水、选矿废水等属于无机废水，食品或石油加工废水等属于有机废水。

根据工业企业的产品和加工对象不同，可分为造纸废水、纺织废水、制革废水、农药废水、冶金废水、炼油废水等。

根据废水所含污染物主要成分，可分为酸性废水、碱性废水、含酚废水、含铬废水、有机磷废水和放射性废水。

工业废水污染

工业废水造成的污染主要有有机需氧物质污染、化学毒物污染、无机固体悬浮物污染、重金属污染、酸污染、碱污染、植物营养物污染、热污染、病原体污染等。许多污染物带色、带臭或易起泡沫，因此工业废水往往呈现出令人恶心的外观。各类工业废水的污染特点及废水中的主要污染物如下。

工业废水通常按其所含主要污染物的性质分为有机废水、无机废水、同时含有机物和无机物的混合废水、重金属废水、含有放射性物质的废水和仅受热污染的冷却水。按产生废水的工业部门又可分为造纸废水、制革废水、农药废水、电镀废水等。

工业废水-特性

工业废水的特点是由于生产工序和生产方式不同，其水质和水量差别很大。例如电力、矿业等部门的废水主要含有无机污染物，而造纸、食品等工业废水有机物含量较高，BOD5(日生化需氧量)往往超过/L，有的达到/L。即使是同一生产工序，在生产过程中，水质也会有很大的变化。例如氧气顶吹转炉炼钢，同一炉钢的不同冶炼阶段，废水的pH值可在4～13之间，悬浮物可在250～/L之间变化。工业废水的另一个特点是，除间接冷却水外，含有多种与原料有关的物质，在废水中的存在形式往往不同。 例如，在玻璃工业废水、电镀废水中氟一般以氟化氢（HF）或氟离子（F-）的形式存在，在磷肥厂废水中则以四氟化硅（SiF4）的形式存在；镍在废水中可以以离子状态或络合物状态存在，这些特点增加了废水净化的难度。

工业废水量取决于用水情况，冶金、造纸、石化、电力等行业用水量大，废水量也大，如有些钢厂每生产一吨钢，产生废水200-250吨，但各厂实际排放废水量还与水的循环利用率有关，如循环利用率高的钢厂每生产一吨钢，只排放废水2吨左右。

工业废水-处理原理

1.优先采用无毒生产工艺替代或改造落后生产工艺，尽量消除或减少生产过程中有毒有害废水的产生。

2、使用有毒原料和生产有毒中间体及产品时，应严格操作和监督，杜绝滴漏，减少损失，尽可能采用合理的工艺和设备。

3、含有剧毒物质的废水，如某些重金属、放射性物质、高浓度酚类、氰化物等，应与其他废水分开处理，回收有用物质。

4、流量大、污染轻的废水应妥善处理后回用，不宜排入下水道，避免增加城市下水道和城市污水处理的负荷。5、类似于城市污水的有机废水，如食品加工废水、制糖废水、造纸废水等，可排入城市污水系统进行处理。6、一些难以生物降解的有毒废水，如含酚、含氰化物废水等，应先经处理后按约定的排放标准排入城市下水道，再进一步进行生化处理。

7、难以生物降解的有毒废水应单独处理，不得排入城市下水道。工业废水处理的发展趋势是将废水和污染物作为有用资源回收利用或实行闭环循环。

工业废水-处理方法

含酚废水

含酚废水主要来源于焦化厂、煤气厂、石油化工厂、绝缘材料厂以及石油裂解制乙烯、合成苯酚、聚酰胺纤维、合成染料、有机农药、酚醛树脂等工业部门。含酚废水中主要含有苯酚、甲酚、二甲酚、硝基甲酚等酚类化合物。酚类化合物是一种能使蛋白质凝固的原生质毒物。水中苯酚的质量浓度达到0.1～0.2mg/L时，鱼肉就会产生异味，不能食用；质量浓度增至1mg/L时，就会影响鱼类产卵，苯酚含量为5～10mg/L时，鱼就会大量死亡。饮用水中的苯酚会影响人体健康，即使水中苯酚的质量浓度只有0.002mg/L，用氯消毒也会产生氯酚的臭味。 质量浓度为100mg/L的含酚废水通常称为高浓度含酚废水，此种废水须在回收苯酚后进行处理。质量浓度小于100mg/L的含酚废水称为低浓度含酚废水，通常对此类废水进行循环利用，将苯酚浓缩回收后进行后处理。回收苯酚的方法有溶剂萃取、汽提、吸附、闭路循环等。质量浓度小于300mg/L的含酚废水可采用生物氧化、化学氧化、物理化学氧化等方法处理后达标排放或回收。

含汞废水

含汞废水主要来自化工厂、农药厂、造纸厂、染料厂等。去除废水中无机汞的方法有硫化物沉淀法、化学混凝法、活性炭吸附法、金属还原法、离子交换法和微生物法等。一般碱性含汞废水通常采用化学混凝法或硫化物沉淀法处理，酸性含汞废水可采用金属还原法处理，低浓度含汞废水可采用活性炭吸附法、化学混凝法或活性污泥法处理。有机汞废水处理起来比较困难，通常先将有机汞氧化为无机汞，然后再进行处理。

各种汞化合物的毒性差别很大。单质汞基本无毒；无机汞中的氯化汞是剧毒物质；有机汞中的苯汞分解很快，毒性不大；甲基汞易被人体吸收，不易降解，排泄也很慢，尤其在脑中蓄积，毒性最强，例如水俣病就是由甲基汞中毒引起的。

含油废水

含油废水主要来自石油、石化、钢铁、焦化、煤气发电站、机械加工等工业部门。废水中油类污染物的相对密度除重质焦油外，其余相对密度均小于1，重质焦油的相对密度大于1.1。油类物质在废水中通常以三种状态存在。（1）漂浮油，油滴粒径大于100μm，容易与废水分离。（2）分散油，油滴粒径在10～100μm之间，漂浮在水面上。（3）乳化油，油滴粒径小于10μm，不易与废水分离。 由于不同工业部门排放的废水中油浓度差别很大，如炼油过程中产生的废水，含油量在150mg/L左右，焦化废水焦油含量在500～800mg/L左右，煤气发电站排放的废水焦油含量可达200​​0mg/L。因此含油废水的处理首先要用油分离器回收浮油或重油，处理效率可达60%～80%，出水中含油量在100～200mg/L左右；废水中的乳化油和分散油处理起来比较困难，应防止或减少乳化现象的发生。方法一是在生产过程中注意减少废水中油的乳化；二是在处理过程中尽量减少废水用泵提升的次数，避免增加乳化程度。处理方法通常采用气浮法和破乳法。

重金属废水

重金属废水主要来源于矿业、冶炼、电解、电镀、农药、医药、油漆、颜料等企业排放的废水。废水中重金属的种类、含量、存在形式随生产企业不同而不同。由于重金属不能被分解破坏，只能转移到其存在的位置和物理化学形态。如经化学沉淀处理后，废水中的重金属由溶解离子形式转化成不溶性化合物而沉淀下来，由水体转移到污泥中；经离子交换处理后，废水中的重金属离子转移到离子交换树脂中，再生后又由离子交换树脂转移到再生废液中。因此，重金属废水处理的原则是：第一，最根本的是改革生产工艺，不使用或少用毒性重金属；第二，采用合理的工艺流程，科学的管理操作，减少重金属的使用量和流失的废水量，最大限度地减少废水排放量。 重金属废水应在生产地就地处理，不得与其他废水混合，以免增加处理难度，更不应未经处理直接排入城市下水道，以免扩大重金属污染。重金属废水的处理通常可分为两类：一类是将废水中的重金属转化为不溶性金属化合物或元素，通过沉淀、浮选等方法从废水中除去。适用的方法有中和沉淀、硫化物沉淀、浮选分离、电解沉淀（或浮选）、隔膜电解等；另一类是将废水中的重金属在不改变其化学形态的情况下进行浓缩分离。适用的方法有反渗透、电渗析、蒸发和离子交换等。这些方法应根据废水的水质和数量，单独或联合使用。

含氰废水

含氰废水主要来自电镀、煤气、炼焦、冶金、金属加工、化纤、塑料、农药、化工等部门。含氰废水是剧毒工业废水，在水中不稳定，易分解，无机氰化物和有机氰化物都是剧毒物质，食入可引起急性中毒。氰化物对人的致死量为0.18g，氰化钾对鱼的致死量为0.12g，水中氰化物对鱼类的致死浓度为0.04～0.1mg/L。含氰废水处理的主要措施有：（1）改革工艺，减少或杜绝含氰废水的排放。如采用无氰电镀，可杜绝电镀车间工业废水。（2）含氰量高的废水应循环使用，含氰量低的废水应净化后排放。 回收利用方法有酸性曝气-碱溶液吸收法、蒸汽解吸法等。处理方法有碱性氯化法、电解氧化法、加压水解法、生化法、生物铁法、硫酸亚铁法、空气吹脱法等。其中碱性氯化法应用较多，硫酸亚铁法处理不彻底、不稳定，空气吹脱法污染大气，出水达不到排放标准，很少采用。

食品工业废水

食品工业原料和产品种类繁多，排出废水量和水质差别很大。废水中的主要污染物有（1）废水中漂浮的固体物质，如蔬菜叶、果皮、碎肉、家禽羽毛等；（2）废水中悬浮的物质，如油、蛋白质、淀粉、胶体等；（3）溶解在废水中的酸、碱、盐、糖等；（4）原料携带的泥沙等有机物；（5）致病细菌和病毒等。食品工业废水的特点是有机物和悬浮物含量高，易腐败，一般无毒。其主要危害是造成水体的富营养化，导致水生动物和鱼类死亡，使有机物沉积在水底产生恶臭，恶化水质，污染环境。食品工业废水处理除根据水质特点进行适当的预处理外，一般以生物处理为主。 如果出水水质要求很高或废水中有机物含量很高，可以采用两级曝气池或两级生物滤池，或多级生物转盘，或两种生物处理装置联合使用，或采用厌氧—好氧串联生物处理系统。

造纸行业废水

造纸废水主要来源于造纸工业中的制浆和抄纸两个生产工序。制浆是把植物原料中纤维分离出来，制成纸浆，然后漂白；造纸是把纸浆稀释、成型、压榨、干燥后制成纸张。这两个工序都排出大量的废水。制浆产生的废水污染最严重。洗浆时排出的废水呈深褐色，称为黑水。黑水中污染物浓度很高，BOD可达5-40g/L，且含有大量的纤维、无机盐和颜料。漂白工序排出的废水中还含有大量的酸碱性物质。造纸机排出的废水称为白水，其中含有大量的纤维和生产过程中加入的填料、胶料等。 造纸行业废水处理应以提高循环水利用率、降低水耗量和废水排放量为重点，同时积极探索废水中有用资源的各种可靠、经济、充分利用的处理方法。例如，浮选可回收白水中的纤维性固体，回收率可达95%以上，澄清水可回用；燃烧可回收黑水中与有机物结合的氢氧化钠、硫化钠、硫酸钠等钠盐；中和可调整废水的pH值；混凝沉淀或气浮可去除废水中的悬浮物；化学沉淀可脱色；生物处理可去除BOD，对牛皮纸废水较为有效；湿式氧化在处理亚硫酸盐纸浆废水方面较为成功。此外，国内外还采用反渗透、超滤、电渗析等处理方法。

印染工业废水

印染行业用水量很大，通常每加工一吨纺织品需耗水100-200吨，其中80%-90%以印染废水形式排放，常见的处理方法有回收利用和无害化处理。回收利用：（1）废水可根据水质特点进行回收利用，如漂洗废水与印染废水分流，前者可采用对流洗涤，一水多用，减少排放；（2）碱液回收，通常采用蒸发回收，若碱液量大，可用三效蒸发回收，若碱液量小，可用薄膜蒸发回收；（3）染料回收。如士林染料可酸化成隐白酸，呈胶体颗粒状态，悬浮于残液中，经沉淀、过滤后回收利用。 无害化处理可分为：（1）物理处理方法有沉淀法、吸附法。沉淀法主要去除废水中的悬浮物；吸附法主要去除溶解性污染物，并对废水进行脱色。（2）化学处理方法有中和法、混凝法和氧化法。中和法是调节废水的pH值，降低废水的色度；混凝法是去除废水中的分散染料和胶体物质；氧化法是将废水中的还原性物质氧化，使硫化染料、还原染料沉淀下来。（3）生物处理方法有活性污泥法、生物转鼓法、生物转鼓法和生物接触氧化法等。为提高出水水质，达到排放标准或回收利用的要求，往往需要几种方法联合使用。

染料生产废水

染料生产废水中含有酸、碱、盐、卤素、烃、胺、硝基、染料及其中间体等，有的还含有吡啶、氰化物、酚、联苯胺及汞、镉、铬等重金属，这些废水成分复杂，毒性大，处理起来比较困难。因此，染料生产废水的处理，应根据废水的特性和其排放要求，选择适当的处理方法。例如：去除固体杂质和无机物，可采用混凝、过滤等方法；去除有机物和毒性物质，主要采用化学氧化、生物法和反渗透等方法；脱色一般采用由混凝、吸附组成的工艺，去除重金属，可采用离子交换等方法。

化工废水

化工工业废水主要来源于石油化工、煤化工、酸碱工业、肥料工业、塑料工业、制药工业、染料工业、橡胶工业等排出的生产废水。防治化工废水污染的主要措施有：一是要改革生产工艺和设备，削减污染物，防止废水排放，并进行综合利用和循环利用；对必须排放的废水，应根据水质和要求选择处理程度。一级处理主要是分离水中的悬浮物、胶体、浮油或重油，可采用水质水量调节、自然沉淀、上浮、隔油等方法。二级处理主要是除去废水中有机溶解物质和部分能被生物降解的胶体，降低废水中的生化需氧量和部分化学需氧量，通常采用生物处理。生物处理后的废水中，仍含有相当数量的COD，有时色、臭、味较高，或由于环境卫生标准较高，需采用三级处理方法进一步净化。 三级处理主要去除废水中难以生物降解的有机污染物和可溶解无机污染物。常用的方法有活性炭吸附、臭氧氧化等，也可采用离子交换、膜分离等技术。各类化工废水可根据不同的水质、水量及对处理废水水质的要求采用不同的处理方法。

酸碱性废水

酸性废水主要来自钢厂、化工厂、染料厂、电镀厂及矿山等，其中含有各种有害物质或重金属盐，酸的质量分数变化很大，从不足1%到10%以上不等。碱性废水主要来自印染厂、皮革厂、造纸厂、炼油厂等，有的含有有机碱，也有的含有无机碱，碱的质量分数有的高于5%，有的低于1%。酸碱性废水除含有酸和碱外，还往往含有酸盐、碱盐等无机、有机物质。酸碱性废水腐蚀性较强，需经妥善处理后方可排放。处理酸碱性废水的一般原则是：（1）高浓度酸碱性废水应先循环使用。 根据水质、水量及不同的工艺要求，应在厂内或区域内调度，并尽可能重复利用：若重复利用困难，或浓度低、水量大时，可用浓缩法回收酸碱。 （2）低浓度酸碱废水，如酸洗槽清洗水、碱洗槽漂洗水等，应进行中和处理。进行中和处理，首先应考虑以废治废的原则，如酸碱废水可相互中和，或用废碱（渣）中和酸性废水，用废酸中和碱性废水。当这些条件都不能满足时，可用中和剂进行处理。

选矿废水

选矿废水具有水量大、悬浮物含量高、含有害物质种类多的特点，其有害物质为重金属离子和选矿药剂，重金属离子有铜、锌、铅、镍、钡、镉、砷及稀有元素等。选矿过程中加入的浮选药剂有：（1）捕收剂，如黄药（）、黑药[（RO）]、白药[CS2]；（2）抑制剂，如氰化物（KCN、NaCN）、水玻璃（）；（3）起泡剂，如松节油、甲酚（）；（4）活性剂，如硫酸铜（CuS04）、重金属盐；（5）硫化剂，如硫化钠； （6）矿浆调节剂，如硫酸、石灰等。选矿废水通过尾矿坝可以有效去除废水中的悬浮物，重金属和浮选药剂的含量也可以降低。如果达不到排放要求，则应进行进一步处理。常用的处理方法有：（1）去除重金属可采用石灰中和、焙烧白云石吸附；（2）以矿石吸附、活性炭吸附为主要浮选药剂；（3）对含氰化物废水可采用化学氧化法。

冶金废水

冶金废水的主要特点是量大、种类多、水质复杂多变。按废水来源和特性主要有冷却水、酸洗废水、洗涤废水(除尘、煤气或烟气)、洗渣废水、焦化废水以及生产中冷凝、分离或溢流的废水等。冶金废水处理的发展趋势是：（1）开发和采用不用水或少用水、无污染或少污染的新工艺、新技术，如干熄焦、炼焦煤预热、焦炉煤气直接脱硫脱氰等；（2）发展综合利用技术，如回收废水、废气中的有用物质和热能，减少物质、燃料的损失；（3）根据不同的水质要求，综合平衡、串联利用，同时完善水质稳定措施，不断提高水的重复利用率； （4）开发适合冶金废水特点的新处理工艺和技术，如采用磁化法处理钢铁废水，具有效率高、占地面积小、操作管理方便等优点。

工业废水处理技术

氧化还原法

废水氧化还原法：将废水中溶解的有毒有害物质通过氧化还原反应转化成新的无毒无害物质，这种废水处理方法称为废水氧化还原法。在氧化还原反应中，有时用有毒有害物质作还原剂，这就需要加入氧化剂，如空气、臭氧、氯气、漂白粉、次氯酸钠等。用有毒有害物质作氧化剂时，还需加入还原剂，如硫酸亚铁、氯化亚铁、锌粉等。若用电进行电解，则阳极为氧化剂，阴极为还原剂。

1. 药剂的氧化

废水中的有毒有害物质都是还原性物质，向其中加入氧化剂，可以将其氧化成无毒或毒性较小的新物质，这种方法叫化学氧化。废水处理中最常用的化学氧化法是氯氧化法，即加入的化学品是液氯、漂白粉等氯氧化物，其基本原理是利用生成的次氯酸盐的强氧化作用。

含氰废水常采用氯氧化法处理，国内外较成熟的工艺是碱性氯氧化法。碱性氯氧化处理反应中，若pH值小于8.5，则有释放剧毒物质氯化氰的危险。一般工艺条件为：废水pH值大于11，氰离子浓度高于100mg/L时，最好控制在pH=12-13，此种情况下反应可在10-15分钟内完成，实际用时20-30分钟。此处理方法的缺陷是，氢盐毒性虽然低，仅为氰化物的千分之一。但产生的氰酸根离子易水解生成氨，因此需用次氯酸进一步将氰酸根离子氧化成氮气和二氧化碳，消除氰酸盐对环境的污染，并将残留的氯化氰进一步氧化。 在氰酸酯进一步氧化过程中，pH值控制至关重要，pH值大于12则反应停止，pH值为7.5-8.0，用硫酸调节pH值，反应过程适当搅拌，以加速反应完全。

2.臭氧氧化

臭氧氧化法是利用臭氧的强氧化能力，将污水（或废水）中的污染物氧化分解成低毒或无毒的化合物，从而净化水质。它不但可以降低水中的BOD、COD，而且还有脱色、除臭、除臭、杀菌、杀藻等作用。因此，这种处理方法越来越受到人们的重视。

3. 试剂还原和金属还原

化学还原方法是一种使用某些化学药品的降低特性，将废水中的有害和有害物质降低到低毒或无毒的化合物中。将六颗铬降低到三价​​铬，而氧化铬的铬离子被氧化为三价离子。 ID分离和污泥脱水，可以连续或间歇地操作。

金属的减少方法是在废水中添加具有强大的性能，以将水中的氧化金属离子减少到元素金属沉淀中，并将其氧化为离子，并将其用于水的含量相关水中的pH值很低，铁归档还将减少废水中的氢离子并逃脱，因此，在废水的pH值较低时，应在处理之前调整它。