废水处理技术：小分子物质分离、铁炭微电解、臭氧氧化与磁分离

废水处理技术：小分子物质分离、铁炭微电解、臭氧氧化与磁分离

小分子的分离常用于各种大分子原料的回收，如利用超滤技术从印染废水中回收聚乙烯醇浆料。

2.铁碳微电解处理技术

铁碳微电解是利用Fe/C原电池反应原理处理废水的一种良好工艺，又称内电解、铁屑过滤等。铁碳微电解是电化学氧化还原、絮凝体的电化学富集、电化学反应产物的混凝、新生絮体的吸附和床层过滤的综合效应，其中又以氧化还原、电吸附和混凝为主。

3.臭氧氧化

臭氧是一种强氧化剂，能与还原性污染物迅速发生反应，使用方便，不会产生二次污染，可用于污水消毒、脱色、除臭、去除有机物、降低COD。

4.磁分离技术

磁分离技术是近年来发展起来的一种新型水处理技术，利用废水中杂质颗粒的磁性进行分离。对于水中非磁性或弱磁性颗粒，可采用磁接种技术使其磁性化。磁分离技术应用于废水处理的方法有三种：直接磁分离、间接磁分离和微生物-磁分离。

5. SCWO（超临界水氧化）技术

SCWO以超临界水为介质，对有机物进行均相氧化分解，可在短时间内将有机污染物分解为CO2、H2O等无机小分子，而硫、磷、氮原子则分别转化为硫酸盐、磷酸盐、硝酸盐和亚硝酸盐离子或氮气。美国将SCWO列为能源与环境领域最有前景的废物处理技术。

6.氧化法

典型的试剂是Fe2+催化H2O2分解产生?OH，进而引发有机物的氧化降解反应。由于该法处理废水时间长，试剂用量大，而且过量的Fe2+会使处理后的废水中COD升高，造成二次污染。

该方法反应条件温和，设备相对简单，适用范围广泛，可作为单一处理技术，也可以与其他方法如混凝沉淀、活性炭、生物处理等联合使用，作为难降解有机废水的预处理或深度处理方法。

7. 电化学（催化）氧化

电化学（催化）氧化技术通过阳极反应直接降解有机物，或通过阳极反应产生羟基自由基（?OH）、臭氧等氧化剂，降解有机物。电化学（催化）氧化包括一维、二维和三维电极体系。由于三维电极体系具有微场电解作用，目前备受推崇。三维电极可用于处理生活污水、农药、染料、医药、含酚废水等难降解有机废水、金属离子、垃圾渗滤液等。

8. 湿式（催化）氧化

湿式（催化）氧化法是利用O2或空气作为氧化剂（添加催化剂）在高温（150~350℃）、高压（0.5~20MPa）、催化剂的作用下，对水中溶解或悬浮的有机物或还原性无机物进行（催化）氧化，去除污染物。湿式（催化）氧化法可应用于城市污泥及含酚、氯碳、有机磷、有机硫化合物的丙烯腈、焦化、印染、农药废水等工业废水的处理。

9.超声波氧化

频率为15~的超声波照射水体中的有机污染物，是一种由于空化效应而产生的物理化学过程。超声波不仅可以改善反应条件，加快反应速度，提高反应产率，而且可以使一些难以实现的化学反应。

它综合了高级氧化、焚烧、超临界氧化等多种水处理技术的特点，且操作简单、对设备要求低，在污水处理中具有重要意义，尤其对降解废水中剧毒、难降解的有机污染物，加速有机污染物的降解，实现工业废水污染物的无害化，避免二次污染的影响。

2. 不同类型工业废水的处理方法

1、化工工业废水

化工废水主要来源于石油化工行业、煤化工行业、酸碱行业、肥料行业、塑料行业、制药行业、染料行业、橡胶行业等排出的生产废水。

化工废水污染防治的主要措施是：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;对于必须排放的废水，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、隔油等处理方式。二级处理主要去除有机溶解物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。经生物处理后的废水中，仍有相当量的COD，有时色、臭、味较高，或因环境卫生标准较高，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于生物降解的有机污染物和可溶性无机污染物，常用的方法有活性炭吸附、臭氧氧化等，也可采用离子交换、膜分离技术等​​。各类化工废水可根据不同的水质、水量以及对处理出水水质的要求，采用不同的处理方法。

2、印染工业废水

印染行业耗水量很大，一般每加工一吨纺织品要耗水100-200吨，其中80%-90%以印染废水形式排放，常见的处理方式有回收利用、无害化处理等。

回收和再利用：

无害化处理可分为：

3、造纸工业废水

造纸废水主要来源于造纸行业的制浆、抄纸工序。制浆是将植物原料中的纤维分离出来，制成纸浆，然后漂白；造纸是将纸浆稀释、成型、压榨、干燥后制成纸张。这两个工序都会排放大量的废水。

制浆废水污染最大。纸浆洗涤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，含有大量纤维、无机盐和颜料。漂白工序排出的废水中也含有大量酸碱物质。造纸机排出的废水称为白水，其中含有大量纤维和生产过程中加入的填料、橡胶等。

造纸工业废水处理应以提高水资源的重复利用率、减少水资源消耗和废水排放量为重点，积极探索各种可靠、经济、充分利用废水中有用资源的处理方法。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；燃烧可回收黑水中的氢氧化钠、硫化钠、硫酸钠等与有机物结合的钠盐。

中和法调节废水的pH值；混凝沉淀或气浮法可去除废水中的悬浮物；化学沉淀法可脱色；生物处理法可去除BOD，对牛皮纸废水较为有效；湿式氧化法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。

4、染料生产废水

染料生产废水中含有酸、碱、盐、卤素、烃、胺、硝基化合物、染料及其中间体等，有的还含有吡啶、氰化物、苯酚、联苯胺以及汞、镉、铬等重金属。这些废水成分复杂，毒性大，处理难度大。因此，染料生产废水的处理应根据废水的特性及其排放要求，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；去除有机物和有毒物质，主要采用化学氧化、生物方法和反渗透等；脱色一般可采用混凝、吸附组成的工艺过程，重金属可采用离子交换去除。

5、食品工业废水

食品工业使用的原料广泛，生产的产品种类繁多，因此排放的废水量和水质差别很大。

废水中的主要污染物有：

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的死亡，使有机物沉积在水底产生臭味，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，或采用多级生物转盘。或两种生物处理装置联合使用，或采用厌氧-好氧串联。

6.农药废水

农药种类繁多，农药废水水质复杂，其主要特点有：

因此农药废水对环境的影响十分严重，农药废水处理的目的是降低农药生产废水中污染物的浓度，提高回收利用率，力争达到无害化，农药废水的处理方法有活性炭吸附法、湿式氧化法、溶剂萃取法、蒸馏法、活性污泥法等。

但农药的发展方向是开发高效、低毒、低残留的新型农药，一些国家已禁止生产六六六等有机氯、有机汞农药，并积极研究和使用微生物农药，这是从根本上防止农药废水污染环境的新途径。

7.含氰废水

含氰废水主要来自电镀、煤气、焦化、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，误食会引起急性中毒。氰化物对人的致死量为0.18g，氰化钾对人的致死量为0.12g，水中氰化物对鱼类的致死浓度为0.04~0.1mg/L。

含氰废水的处理措施主要有：

处理方法有碱性氯化法、电解氧化法、加压水解法、生物化学法、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为广泛，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，目前很少采用。

8、含酚废水

含酚废水主要来源于焦化厂、煤气厂、石油化工厂、绝缘材料厂等工业部门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、酚醛树脂等生产过程中产生的。含酚废水中主要含有酚类化合物，它是一种原生质毒物，能引起蛋白质凝固。

9.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，各种汞化合物的毒性差别很大，如甲基汞，甲基汞易被人体吸收，不易降解，排泄很慢，容易在脑中蓄积。

10、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、制药、油漆、颜料等企业排放的废水，不同生产企业废水中重金属的种类、含量、存在形态各异。

重金属废水处理的原理是：

重金属废水的处理一般可分为两类：

一是将废水中的重金属转化成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。

二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、离子交换等，这些方法应根据废水水质和水量单独使用或组合使用。

11、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包括冷却水、酸洗废水、洗涤废水（除尘、煤气或烟气）、洗渣废水、焦化废水以及生产过程中冷凝、分离或溢流的废水。

冶金废水处理的发展趋势是：

12、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。

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，有的含有无机碱，碱的质量分数高于5%，低于1%。酸碱废水中除含有酸和碱外，还常含有酸盐、碱式盐等无机和有机物质。

酸碱性废水腐蚀性较强，需要经过适当处理后才能排放。

处理酸碱性废水的一般原则是：

对于中和处理，首先要考虑以废治废的原则，例如酸性废水与碱性废水可以互相中和，或者用废碱（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，可以采用中和剂处理。

13、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，重金属离子包括铜、锌、铅、镍、钡、镉、砷及稀有元素等。

选矿过程中添加的浮选药剂如下：

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，还需要进一步处理。常见的处理方法有：

14、含油废水

含油废水主要来源于石油、石化、钢铁、焦化、煤气发生站、机械加工等工业部门，废水中除重质焦油相对密度大于1.1外，其他油类污染物的相对密度均小于1，油类物质在废水中通常以三种状态存在。

不同工业部门排放的废水中油浓度差别很大，如石油炼制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。

因此含油废水处理首先应利用隔油池回收浮油或重油，处理效率为60%～80%，出水中含油量约在100～200mg/L；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。

一是生产过程中减少废水中油的乳化程度；二是处理时减少废水泵送的次数，避免增加乳化程度，处理方法通常采用气浮、破乳。