工業(yè)廢水的處理與循環(huán)再利用研究

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1 工業(yè)廢水的分類

按照廢水的來源和性質(zhì)，工業(yè)廢水一般分為三類。第一類是根據(jù)工業(yè)廢水組分和其含有的化學(xué)物質(zhì)的種類，將其分為無機(jī)廢水和有機(jī)廢水；第二類是按照工業(yè)生產(chǎn)類型和產(chǎn)品加工對象產(chǎn)生的廢水對其分類，可以分為造紙廢水、燃料廢水、金屬酸洗廢水、冶金廢水、農(nóng)藥廢水等；第三類就是根據(jù)工業(yè)廢水所含污染物的成分來劃分，如含酸廢水、含磷廢水、含酚廢水、含硫廢水等等。以上三種工業(yè)廢水的分類方法，前兩種僅僅根據(jù)廢水的命名無法確定其具體的組分，也就不能直觀的判斷廢水的危害程度。第三種分類方法是以主要污染物命名的廢水類型，能夠直觀地判斷廢水的組分及其危害程度，但同樣無法有效地對含有復(fù)雜成分廢水進(jìn)行分類。

2 工業(yè)廢水的處理方式

2.1 工業(yè)廢水的物理處理方法

(1)吸附分離法。吸附分離法是利用具有多孔結(jié)構(gòu)的吸附劑將有機(jī)廢水中的有害物質(zhì)迚行吸附，待吸附飽和后，再利用蒸汽、堿液或有機(jī)溶劑迚行解吸脫附。吸附分離法主要應(yīng)用于處理被污染的河水以及經(jīng)稀釋的廢水，其中最重要的就是吸附劑的選擇與使用，應(yīng)用最廣泛的吸附劑是活性炭，因?yàn)槠浔砻鎺в姓姾?，能夠與苯酚等有害物質(zhì)產(chǎn)生極強(qiáng)的相互作用，仍而可以有效地吸附，并且其對高濃度與低濃度苯酚廢水均有比較好的吸附分離效果。

(2)溶劑萃取分離法。溶劑萃取分離法利用有機(jī)溶劑與含酚廢水進(jìn)行接觸，有機(jī)溶劑與水體密度不同而發(fā)生分層現(xiàn)象，使得有機(jī)污染物與水體分離，實(shí)現(xiàn)將酚類物質(zhì)從水中萃取出來。

2.2 工業(yè)廢水的生物處理方法

(1)厭氧活性污泥法。使用厭氧活性污泥法處理工業(yè)廢水具有負(fù)荷高、耗能低、可產(chǎn)生新能源等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)隨著高效厭氧生物器的蓬勃發(fā)展，使得該方法成為處理工業(yè)廢水主要的生物降解方法。

(2)生物強(qiáng)化法。生物強(qiáng)化法是近年來研究的熱點(diǎn)課題之一，其通過向生物處理系統(tǒng)中投加適量微生物，可以明顯增加高效降解菌的數(shù)量，最終達(dá)到增強(qiáng)生物系統(tǒng)對廢水處理能力的目的。同時(shí)通過動力學(xué)研究表明，COD的降低遵循高級氧化的一級動力學(xué)模型和生物降解的為一級模型。該研究清楚地確定了組合技術(shù)用于有效處理實(shí)際工業(yè)廢水的效用。

2.3 工業(yè)廢水的化學(xué)處理方法

(1)催化濕式氧化法。催化濕式氧化法(WAO)是指在高溫(150～320°C)和高壓(0.5～20 MPa)條件下，以空氣(Air)或者氧氣(O2)為氧化劑，對廢水中的污染物迚行氧化的過程。

(2)電-Fenton法。Fenton氧化法是近年來備受關(guān)注的新型高效氧化方法，可有效降解工業(yè)有機(jī)廢水中的污染物，且降解過程不會產(chǎn)生二次污染及其他毒副作用。由于微波輻射與電-Fenton效應(yīng)之間存在協(xié)同作用，MW-EF體系中的中間體的形成和降解速率均明顯高于EF法。

(3)臭氧催化氧化。臭氧催化氧化技術(shù)是處理廢水領(lǐng)域中去除和降解有機(jī)物的一種重要處理手段，其對于降解不同種類的目標(biāo)污染物具有一定的選擇性，在許多情況之下并不能使有機(jī)物被徹底的分解。

(4)光催化氧化法。光催化氧化是指氧化劑通過光的激發(fā)以及催化劑的催化共同作用下產(chǎn)生·OH自由基仍而氧化分解有機(jī)物。通常將TiO2、ZnO、WO3、CdS、ZnS、SnO2和Fe3O4等物質(zhì)作為光催化劑，通過光照，當(dāng)催化劑吸收的光能高于其禁帶寬度時(shí)，就會激發(fā)產(chǎn)生自由電子和空穴，產(chǎn)生·OH自由基來降解有機(jī)污染物。

3 工業(yè)廢水處理循環(huán)利用

3.1 工業(yè)化循環(huán)利用 工業(yè)廢水處理循環(huán)利用是指采用UF+RO方法對工業(yè)廢水進(jìn)行處理，隨后回用到工業(yè)生產(chǎn)線，使其循環(huán)再利用，工業(yè)廢水工業(yè)化循環(huán)率相對較低。廢水處理工業(yè)化再利用的途徑一般有兩種，一種是將工業(yè)廢水處理至非飲用水標(biāo)準(zhǔn)，例如，工業(yè)普通水可以直接用于除塵、洗滌、直冷和沖灰等；另一種是采用廢水處理循環(huán)利用技術(shù)，將達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)廢水進(jìn)行再次處理，通常會使用軟化器、RO混床等設(shè)施使其達(dá)到軟化水標(biāo)準(zhǔn)，可進(jìn)行工業(yè)循環(huán)再利用，以節(jié)省費(fèi)用，保護(hù)水資源。

工業(yè)廢水回收循環(huán)利用的方法有兩種。一是分散式廢水回用，指的是一個(gè)或數(shù)個(gè)工業(yè)企業(yè)建有廢水處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)可將工業(yè)廢水進(jìn)行處理，便于循環(huán)利用，節(jié)省費(fèi)用。廢水處理系統(tǒng)會根據(jù)水質(zhì)的不同選取對應(yīng)的處理工藝，降低廢水處理成本。二是集中式廢水回用，廢水處理廠可以合理運(yùn)用廢水處理技術(shù)，深度處理工業(yè)廢水，提高廢水處理率，并把處理完的廢水利用管道進(jìn)行輸送，方便用戶使用。

3.2 農(nóng)業(yè)循環(huán)理論 基于農(nóng)業(yè)循環(huán)理論，人們可以利用土地與生物塘來處理工業(yè)廢水，在提高農(nóng)作物產(chǎn)量的同時(shí)，保證農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和土壤肥力。工業(yè)廢水可以采用新型處理技術(shù)，使之循環(huán)利用，有效保護(hù)水資源。通常，工業(yè)廢水含有較多的鉀、磷、氮等元素，工業(yè)廢水經(jīng)過過濾處理后，水質(zhì)得到凈化，但水中仍然含有較多營養(yǎng)元素，而這正是植物生長所需要的物質(zhì)。

目前，我國對小麥和水稻的有關(guān)研究較多，但是對其他農(nóng)作物的研究較少。因種植區(qū)域與農(nóng)作物種類的不同，有關(guān)研究的結(jié)果存在差異。因此，使用處理后的工業(yè)廢水澆灌農(nóng)作物時(shí)，人們要先進(jìn)行科學(xué)分析，以保證農(nóng)作物的安全、健康。當(dāng)前，人們要根據(jù)農(nóng)業(yè)循環(huán)理論，合理利用工業(yè)廢水，促進(jìn)工業(yè)廢水實(shí)現(xiàn)有效處理和循環(huán)利用。

總之，水是人們賴以生存的基本資源，人們要不斷加大工業(yè)廢水處理力度，提高水資源利用率。目前，我國很多工業(yè)企業(yè)根據(jù)可持續(xù)發(fā)展要求，積極研發(fā)和應(yīng)用工業(yè)廢水處理技術(shù)，不斷提升廢水處理能力。為了保證工業(yè)廢水處理效果，實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢水循環(huán)再利用的目標(biāo)，國家要加大投資力度，研究人員要加快技術(shù)研發(fā)步伐。同時(shí)，工業(yè)企業(yè)要根據(jù)實(shí)際情況，合理選擇工業(yè)廢水處理技術(shù)，提升社會效益與經(jīng)濟(jì)效益。