工業(yè)污水處理技術(shù)及前景

李偉

江蘇南大生態(tài)環(huán)境建設(shè)有限公司 江蘇 南京 210000

引言：

水做為自然界中最重要的生命給養(yǎng)物質(zhì)介入了各種循環(huán)，包括在不同氣象條件下的三相變化、動(dòng)植物的新陳代謝以及在地表和地下水系當(dāng)中的循環(huán)運(yùn)動(dòng)。而工業(yè)污水當(dāng)中含有種類繁多、物理化學(xué)物質(zhì)復(fù)雜的成分，因此如果不進(jìn)行必要的無(wú)害化處理，會(huì)對(duì)自然環(huán)境帶來(lái)多方面的危害，也影響人類自身的健康。工業(yè)污水處理技術(shù)便是在工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展到一定階段產(chǎn)生的，體現(xiàn)出人們對(duì)工業(yè)污水危害性有了深刻的認(rèn)識(shí)。

一、工業(yè)污水特點(diǎn)及一般處理工藝

（一）特點(diǎn)

由于工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)工藝有所差異，其排放的污水中所含成分種類、濃度有明顯區(qū)別。但從環(huán)保視角來(lái)看，工業(yè)污水處理的目標(biāo)是去除有害物質(zhì)，使其濃度達(dá)到相應(yīng)的安全標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而可以重復(fù)利用或者達(dá)標(biāo)排放。因此用于評(píng)判工業(yè)污水水質(zhì)的指標(biāo)主要是其中的有機(jī)物、鹽類以及重金屬等物質(zhì)的濃度。而化工、火電以及冶金等行業(yè)由于生產(chǎn)需要，會(huì)使用大量的水做為工藝介質(zhì)，用于冷卻、分離以及清洗等生產(chǎn)流程，因此產(chǎn)生的污水量大、各類污染物的濃度較高且成分復(fù)雜。

（二）處理工藝

在污水處理工藝設(shè)計(jì)中需要考慮到處理效率、經(jīng)濟(jì)性，并且達(dá)到理想的出水質(zhì)量，因此對(duì)處理技術(shù)和相關(guān)設(shè)備性能的要求極高。目前工業(yè)污水的處理通常利用物理或化學(xué)法進(jìn)行初步的處理，利用其經(jīng)濟(jì)和高效的特點(diǎn)首先去除大顆粒有害物質(zhì)，并且降低其中P、N以及鹽類的含量，使其滿足生物法處理的工藝標(biāo)準(zhǔn)。其次利用生物膜或者活性污泥處理技術(shù)，對(duì)預(yù)處理后的污水進(jìn)一步過濾、吸附或者降解其中殘存的無(wú)機(jī)物等有害成分，使其各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到工藝設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。污水處理設(shè)施的出水達(dá)標(biāo)后可以直接排放，或者在達(dá)到循環(huán)利用標(biāo)準(zhǔn)時(shí)再次利用，而分離出來(lái)的污染物以及處理過程中生化反應(yīng)產(chǎn)物，則需要根據(jù)成分構(gòu)成妥善處理。

二、工業(yè)污水處理技術(shù)及其應(yīng)用現(xiàn)狀

（一）物理化學(xué)處理技術(shù)

利用物理與化學(xué)法處理工業(yè)污水雖然不能直接使其達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，而且存在二次污染的風(fēng)險(xiǎn)，但目前在絕大多數(shù)情況下，僅僅依靠綠色的生物法無(wú)法達(dá)到理想的處理效果，而且處理能力也很難跟上工業(yè)生產(chǎn)的要求。因此通常需要利用物理與化學(xué)法對(duì)工業(yè)污水進(jìn)行預(yù)處理，盡量降低其有害成分的濃度，以及影響后續(xù)處理流程中微生物活性的物質(zhì)。目前主要應(yīng)用具有凝聚、吸附作用的藥劑達(dá)到上述目的，為了控制二次污染，要求精確的評(píng)估、計(jì)算藥劑的投放量，確保其與工業(yè)污水發(fā)生充分的反應(yīng)和結(jié)合。

（二）生物膜技術(shù)

生物膜技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展較快的一種污水處理技術(shù)，既無(wú)需顧慮二次污染，其處理能力也不依賴微生物或菌類的活性。而是模仿生物細(xì)胞膜的滲透和過濾機(jī)理，利用膜兩側(cè)液體的壓差，將工業(yè)污水中的各類無(wú)機(jī)與有機(jī)污染物分離和去除。但生物膜處理技術(shù)對(duì)工藝設(shè)計(jì)的要求極高，需要對(duì)工業(yè)污水當(dāng)中不同粒徑的物質(zhì)濃度進(jìn)行精確的分析評(píng)估，采用分級(jí)過濾的方式進(jìn)行處理，否則容易造成生物膜過濾、滲透路徑很快被堵塞而失效。

（三）活性污泥處理技術(shù)

活性污泥處理技術(shù)是應(yīng)用最為廣泛的生物學(xué)污水處理方法，由于其處理流程中伴隨著污染物的降解，也為污泥中的微生物提供了繁衍所需的營(yíng)養(yǎng)，因此理論上具有天然的可循環(huán)與可持續(xù)性。只要維持合理的污水流量和環(huán)境條件，微生物便能夠在自身的繁衍和新陳代謝過程中完成工業(yè)污水的凈化。目前根據(jù)這一原理，研發(fā)出了不同的工藝和相應(yīng)的專業(yè)設(shè)備。其中升流式厭氧反應(yīng)器是自動(dòng)化和封閉式的設(shè)備，無(wú)需外力驅(qū)動(dòng)便可以讓污水在反應(yīng)器內(nèi)得到循環(huán)處理，不僅操作和管理簡(jiǎn)便，而且出水質(zhì)量穩(wěn)定并無(wú)需太大的安裝空間。

三、工業(yè)污水處理展望

（一）處理設(shè)備的改進(jìn)和研發(fā)

目前的工業(yè)污水處理設(shè)施占地面積大，而且在絕大部分處理流程中，污水暴露于空氣當(dāng)中，其生化反應(yīng)產(chǎn)生的異味給周邊環(huán)境帶來(lái)困擾。而目前封閉式反應(yīng)器和處理設(shè)備的研發(fā)應(yīng)用越來(lái)越多，處理過程也基本實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制。所以未來(lái)以膜反應(yīng)器、升流式厭氧反應(yīng)器等為代表的污水處理設(shè)備，將會(huì)逐漸取代污泥床、氧化溝等傳統(tǒng)處理設(shè)施。此外運(yùn)用信息技術(shù)和人工智能等對(duì)污水處理過程進(jìn)行精確控制，也是設(shè)備研發(fā)主要研究方向。

（二）有效降低處理成本

處理成本是制約工業(yè)污水排放控制的關(guān)鍵因素，導(dǎo)致違規(guī)排放問題難以禁絕。因此未來(lái)的工業(yè)污水處理技術(shù)研究，如何降低處理設(shè)備自身造價(jià)、占地面積以及處理設(shè)施管理運(yùn)營(yíng)的成本，也是非常重要的課題。此外由于工業(yè)污水的產(chǎn)量依然保持上升勢(shì)頭，因此污水處理能力也需要相應(yīng)的提高，探索提高設(shè)備的容積負(fù)荷、設(shè)施的運(yùn)行效率，對(duì)實(shí)現(xiàn)工業(yè)污水的全面無(wú)害化也十分關(guān)鍵。

（三）實(shí)現(xiàn)水與中間產(chǎn)物的循環(huán)利用

目前工業(yè)污水處理還處于保障達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的階段，絕大部分工業(yè)污水處理廠的出水都直接排放至指定管道流入天然水系。因此雖然按照目前的相關(guān)法律法規(guī)達(dá)到了安全標(biāo)準(zhǔn)，但其中殘存的有害物質(zhì)、影響不明確而未被列入監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)的物質(zhì)對(duì)環(huán)境在遠(yuǎn)期造成何種影響，都是無(wú)法預(yù)知的問題所以在現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)體系下應(yīng)盡量減少排放量和用水量，所以應(yīng)通過污水處理技術(shù)的進(jìn)步，讓工業(yè)污水及其所含化工等行業(yè)生產(chǎn)的中間產(chǎn)物得以循環(huán)利用，在工業(yè)污水處理技術(shù)研究中，致力于對(duì)來(lái)源不同的污水進(jìn)行分別處理，將冷卻用水等污染物濃度較低的廢水處理后供相關(guān)企業(yè)循環(huán)使用，而有價(jià)值的工業(yè)原料、中間產(chǎn)物在分離之后同樣應(yīng)予以利用。

四、結(jié)束語(yǔ)

工業(yè)污水處理技術(shù)對(duì)于保護(hù)水環(huán)境安全至關(guān)重要，因此在目前的形勢(shì)下應(yīng)投入更多資源進(jìn)行相關(guān)研究，提升現(xiàn)有設(shè)備性能與污水處理能力的同時(shí)，優(yōu)化工業(yè)污水的處理工藝流程，實(shí)現(xiàn)工業(yè)用水的循環(huán)利用并有效控制排污總量。