工业废水处理：保护环境的重要任务，仍面临技术挑战

工业废水处理：保护环境的重要任务，仍面临技术挑战

工业废水是指工业生产过程中产生的废水、污水和废液，其中含有随水流失的工业生产原料、中间体和产品，以及生产过程中产生的污染物。随着工业的快速发展，废水的种类和数量迅速增加，水体的污染日益广泛和严重，威胁着人类的健康和安全。对于环境保护而言，工业废水的处理比城市污水的处理更为重要。虽然工业废水的处理早在19世纪末就开始了，并在此后的半个世纪中进行了大量的实验研究和生产实践，但由于许多工业废水成分复杂，性质多变，还有一些技术难题尚未完全解决。这与已经趋于成熟的城市污水处理技术不同。

基本内容：

1.工业废水处理

工业生产过程中所用的水经过适当处理后重新用于生产或妥善排放出工厂。它包括对生产用水的管理以及为促进废水处理而采取的措施。

2.工业废水量和水质

工业废水量和水质随产品和生产工艺不同而变化很大，应进行现场检查。工业中用到大量的冷却水，而且大多与不同的物料接触，所用水质一般变化不大，只是水温升高。相反，生产过程中用到的液体和洗涤废水（造纸、纺织、印染工业废水除外）一般水量很少，但水质极其复杂，浓度一般较高。

3、工业废水主要污染参数

常用参数有化学需氧量、悬浮物、pH值等。五日生化需氧量也是常用的参数，但对有些工业废水不适用。工业废水的化学需氧量和五日生化需氧量可高达几千或几万毫克每升。酸碱性废水的pH值往往远离7。当工业废水中含有特殊污染物时，需采用特殊的污染参数如苯酚。有毒有害金属离子可用生物实验（通常是鱼实验）测试毒性，用鼠伤寒沙门氏菌-微粒诱变试验（Ames试验）测试易变性。污染参数的选择取决于废水的处理方法，也就是取决于它对环境的影响。

分类：

1、根据工业废水所含主要污染物的化学性质，无机废水主要含有无机污染物，有机废水主要含有有机污染物。例如电镀废水、选矿废水等属于无机废水，而食品或石油加工废水等属于有机废水。

2、按工业企业的产品和加工对象分类，如冶金废水、造纸废水、焦化煤气废水、金属酸洗废水、化肥废水、纺织印染废水、染料废水、制革废水、农药废水、电站废水等。

3、按废水所含污染物的主要成分分类，如酸性废水、碱性废水、含氰化物废水、含铬废水、含镉废水、含汞废水、含酚废水、含甲醛废水、含油废水、含硫废水、有机磷废水、放射性废水等。

前两种分类方法没有涉及废水中所含污染物的主要成分，也不能表明废水的危害程度；第三种分类方法明确指出了废水中主要污染物的成分，可以表明废水一定的危害程度。

实际上，一个行业可以排放几种不同性质的废水，一种废水所含污染物和污染效果也可以不同。例如染料厂既排放酸性废水，又排放碱性废水。纺织印染废水，由于织物、染料的不同，所含污染物和污染效果有很大差异。即使是一套生产设备排放的废水，也可能同时含有几种污染物。例如炼油厂的蒸馏、裂解、焦化、叠合设备塔顶出来的油蒸气冷凝液，就含有酚、油、硫化物等。在不同的工业企业中，虽然产品、原料、加工工艺完全不同，但排放的废水也可能是性质相似的。例如炼油厂、化工厂、焦化气厂都可能排放含油、含酚的废水。

处理原理：

①最根本的是改革生产工艺，尽量防止生产过程中有毒有害废水的产生，如将有毒材料或产品替代为无毒材料或产品。

②在使用有毒原料、生产有毒中间体和产品的生产过程中，采用合理的工艺流程和设备，实施严格的操作和监督，杜绝泄漏，最大限度减少损失。

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、氰化物等，应与其他废水分开，以便于处理和回收有用物质。

④一些流量大、污染轻的废水，如冷却废水等，不宜排入下水道，避免增加城市下水道和污水处理厂的负荷，该类废水应在厂内经过适当处理后回用。

⑤成分、性质与城市污水相似的有机废水，如造纸废水、制糖废水、食品加工废水等，可排入城市污水系统。应建设大型污水处理厂，包括因地制宜建设生物氧化塘、污水库、土地处理系统等简单可行的处理设施。与小型污水处理厂相比，大型污水处理厂可大幅减少基础建设和运行费用，且由​​于水量、水质稳定，容易维持良好的运行状态和处理效果。

⑥一些难以生物降解的有毒废水，如苯酚、含氰化物废水等，经工厂处理后，达到允许排放标准后排入城市下水道，再进入污水处理厂进行生物氧化降解处理。

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。

活性炭在工业废水处理中的技术应用：

1.含氰废水处理

工业生产中，金银的湿法提取、化学纤维的生产、焦化、合成氨、电镀、制气等行业均使用氰化物或产生氰化物作为副产品，生产过程中不可避免地排放一定量的含氰废水。活性炭用于废水净化处理由来已久，其在含氰废水处理中的应用文献报道也越来越多。

2.含甲醇废水处理

活性炭可以吸收甲醇，但其吸附能力不强，只适用于处理甲醇含量较低的污水。项目运行结果表明，采用活性炭处理甲醇含量较低的污水，混合液COD可由40mg/L降至12mg/L以下，甲醇去除率可达93.16%～100%，处理后可满足回用锅炉除盐水系统的水质要求。

3.含酚废水处理

含酚废水广泛来源于石油化工厂、树脂厂、焦化厂、炼油厂等。实验表明，活性炭对苯酚有良好的吸附性能，但升高温度不利于吸附，会降低吸附量，但升高温度可以缩短达到吸附平衡的时间。活性炭处理含酚废水时，其投加量和吸附时间均存在最佳值。在酸性和中性条件下，去除率变化不大，但在强碱性条件下，苯酚去除率急剧下降。碱性越强，吸附效果越差。

4.含汞废水处理

活性炭具有吸附汞及含汞化合物的能力，但其吸附量有限，只适合处理含汞量较低的污水，若处理含汞量较高的污水，可先进行化学沉淀处理（处理后含汞量在1mg/L左右，高浓度时可达2-3mg/L），然后再用活性炭进一步处理。

5、含铬废水处理

铬是电镀中大量使用的金属原料，废水中六价铬根据pH值的不同以不同的形态存在，因此，利用活性炭处理含铬废水的过程是活性炭对溶液中Cr(VI)的物理吸附、化学吸附、化学还原等综合作用的结果。活性炭处理含铬废水吸附性能稳定，处理效率高，运行成本低，经济效益明显。

随着科技的进步和污水处理的特殊要求，对活性炭的研究逐渐由其本身的孔隙结构、比表面积发展到研究表面功能基团对活性炭吸附性能的影响。人们发现活性炭不仅具有吸附性能，而且还表现出催化性能。由此发展起来的催化氧化法现在越来越受到重视，其研究也在不断深入。