工業(yè)廢水的分類及其處理方法研究

秦妮，黃超，盧奇，李威崢，李宏達(dá)，尚亞萍

工業(yè)廢水的分類及其處理方法研究

秦妮1，2，黃超1，2，盧奇1，2，李威崢1，2，李宏達(dá)2，尚亞萍2

（1. 甘肅藍(lán)科石化高新裝備股份有限公司，甘肅 蘭州 730070； 2. 上海藍(lán)濱石化設(shè)備有限責(zé)任公司，上海 201518）

我國工業(yè)廢水目前面臨著廢水和污染物排放量大且污染物種類復(fù)雜、差異性大的問題，工業(yè)廢水中的污染物對生態(tài)環(huán)境危害日益嚴(yán)重。但在工業(yè)廢水處理中，有些物質(zhì)又可以回收和循環(huán)利用，帶來社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。介紹了工業(yè)廢水的分類及廢水處理方法并對工業(yè)廢水處理進(jìn)行了展望。

工業(yè)廢水； 分類； 處理方法

隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，工業(yè)廢水的種類和數(shù)量迅猛增加，對水體的污染也日益嚴(yán)重，直接危害人類健康。隨著《水十條》的發(fā)布實(shí)施，國家環(huán)保部門更為加大對工業(yè)廢水的處理，因此研究工業(yè)廢水處理方法就顯得尤為重要。

1 工業(yè)廢水的分類

1.1 根據(jù)不同行業(yè)產(chǎn)品和加工對象

按照工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品以及加工對象可以分為農(nóng)藥廢水、化學(xué)廢水、紡織廢水、煉焦煤氣廢水、電站廢水、造紙廢水、冶金廢水、制革廢水等。

1.2 污染物性質(zhì)

根據(jù)廢水中是否含有有機(jī)污染物或者無機(jī)污染物分為有機(jī)廢水或者無機(jī)廢水。例如在制藥過程、石油加工過程、農(nóng)藥以及食品類生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢水大多是有機(jī)廢水；礦物加工過程、氯堿、電鍍等產(chǎn)生的廢水多為無機(jī)廢水。

1.3 污染物成分

主要分為汞及其化合物、鎘及其化合物、鉻及其化合物、砷及其化合物、含酚、含鉛、含磷、含氯、硫化物、含錳等廢水。

2 工業(yè)廢水的處理方法

2.1 物理法處理工藝廢水

2.1.1 萃取法

萃取法對于有機(jī)羧酸、苯酚、苯胺廢水的處理具有良好的效果，其原理是選擇適合廢水特性的絡(luò)合劑與廢水充分混合接觸，廢水中的污染物進(jìn)入溶劑，將溶劑與廢水分離，達(dá)到凈化廢水和回收利用的作用。羅學(xué)輝等利用絡(luò)合萃取法研究稀釋劑、磷氧類和胺類絡(luò)合劑處理工業(yè)苯胺2,5-雙磺酸廢水，發(fā)現(xiàn)選取適宜萃取劑組成，利用絡(luò)合萃取法處理苯胺2,5-雙磺酸廢水是可行的[1]。

馬曉龍等也采用絡(luò)合萃取法處理苯胺廢水，利用此法在常溫下處理苯胺廢水具有很高的分配系數(shù)，苯胺脫除率可達(dá)99.84%[2]。

2.1.2 吸附法

利用吸附材料對水中污染物進(jìn)行吸附以達(dá)到凈化廢水的方法?；钚蕴?、離子交換樹脂吸附較好，但吸附材料難以回收容易造成二次污染，給廢水處理帶來又一難題。張文娟等研究磁性聚苯胺復(fù)合材料對重金屬廢水的吸附作用。由于磁性納米顆粒吸附良好，在磁場的作用下可以與液相分離避免二次污染，將聚苯胺與納米顆粒結(jié)合，提高了磁性納米顆粒的穩(wěn)定性，適應(yīng)多種復(fù)雜吸附環(huán)境[3]。

2.1.3 蒸發(fā)結(jié)晶

石油化工廢水中含鹽較高，直接排放污染水體生物且造成資源浪費(fèi)。蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)可將混鹽與廢水分離，并能將鹽回收，水質(zhì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)排放，實(shí)現(xiàn)廢水處理與廢物資源利用的目的。上海藍(lán)濱石化有限公司研發(fā)了MVR蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)處理含鉻廢水，并回收了元明粉，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)含鉻廢水無害化排放和資源化利用的目標(biāo)。

2.1.4 膜分離法

工業(yè)水處理膜分離技術(shù)按照截留量從高到低分為：微濾（MF）、超濾（UF）、納濾（NF）、反滲透（RO）等[4]。微濾膜可以濾除0.1 μm以上的顆粒，超濾膜可以濾除5~100 nm以上的顆粒；納濾可以對大分子有機(jī)物與鹽分離；反滲透主要是對水-溶鹽進(jìn)行分離。操作壓力、操作時間、溫度、料液濃度、膜孔徑、膜厚度、膜面流速等都會對膜分離法產(chǎn)生影響。但與其他廢水處理方法相比，可以在分子范圍內(nèi)進(jìn)行廢水處理，不需要添加助劑。膜分離法分離效率高、不易造成二次污染，在工業(yè)廢水處理領(lǐng)域常與其他方法聯(lián)用。許家海等將納濾、反滲透、蒸發(fā)結(jié)晶方聯(lián)用處理石油化工行業(yè)的高鹽廢水，水質(zhì)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，分離出的鹽達(dá)到工業(yè)品標(biāo)準(zhǔn)[5]。

2.2 化學(xué)處理法處理工業(yè)廢水

2.2.1 化學(xué)還原沉淀法

主要用于工業(yè)上含鉻、鋅、汞、砷等重金屬離子廢水的處理。通過在廢水中加入還原劑，與水中污染物形成不溶于水的沉淀，過濾沉淀，達(dá)到廢水凈化的目的。

夏青研究了不同的化學(xué)還原劑FeSO4·7H2O、NaHSO3、Fe屑對含鉻廢水的處理效果，在適宜的工藝條件下均可使廢水中的Cr6+處理達(dá)標(biāo)[6]。李國會等研究使用NaHSO3作為還原劑處理含鉻廢水，不調(diào)節(jié)廢水pH，初期檢測不出Cr6+的存在，但在排放過程中又會重新檢測出，但在相同工況下，用FeSO4代替NaHSO3，廢水中不含Cr6+，水質(zhì)保持穩(wěn)定[7]。

許根福采用Fe3+與As5+反應(yīng)為基礎(chǔ)處理含砷廢水，解決了砷渣的長期存放問題[8]。

2.2.2 高級氧化法

高級化學(xué)氧化（Advanced 0xidation Process，簡稱 AOP）是1987年由 Glaze.W.H等提出的，其原理是以羥基自由基作為氧化劑有效破壞水相中污染物的化學(xué)反應(yīng)。

高級氧化技術(shù)包括光催化氧化法、濕式氧化法、電催化氧化法、復(fù)合催化氧化法、超臨界水氧化法、和超聲氧化法等[9]。王超等針對抗生素廢水，比較高級氧化法作用機(jī)理及效果，相比于傳統(tǒng)方法，高級氧化法雖有極大優(yōu)勢，但是高級氧化法催化劑制作成本較高，能耗較大，目前只局限于實(shí)驗(yàn)室規(guī)模，難以在工業(yè)大規(guī)模應(yīng)用[10]。郭鑫進(jìn)行了基于硫酸根自由基的高級氧化法深度處理造紙廢水的研究，以過硫酸鈉為氧化劑來降解造紙廢水[11]。

2.3 生物法處理工業(yè)廢水

廢水的生物處理法是通過微生物的新陳代謝使廢水中的有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為無害產(chǎn)物，使廢水得到凈化。生物法包括活性污泥法、生物膜法、厭氧處理法等。劉雨研究了厭氧生物技術(shù)中溫度、pH值、氧化還原電位、有機(jī)負(fù)荷等對工業(yè)廢水的影響并比較了好氧生物法的優(yōu)缺點(diǎn)。由于厭氧生物技術(shù)對環(huán)境要求較高，單獨(dú)采用此技術(shù)還未廣泛投入應(yīng)用，未來會進(jìn)一步作出改進(jìn)[12]。

3 結(jié)語

工業(yè)廢水處理方法眾多，采用單一方法處理往往達(dá)不到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)當(dāng)結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際，在不同階段將物理、化學(xué)、生物等方法組合起來，揚(yáng)長避短，實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢水零排放與資源化目標(biāo)，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益與社會效益共贏的目的。

［1］羅學(xué)輝，秦?zé)槪?，? 絡(luò)合萃取法處理磺酸類染料中間體工藝廢水的研究[J]. 化學(xué)工程，2003，31（2）：51-54.

［2］馬曉龍， 伍明霞. 絡(luò)合萃取法處理含苯胺工業(yè)廢水[J]. 江蘇化工，2001，29（1）：42-43.

［3］張文娟，費(fèi)玉龍，王有良，等. 磁性納米顆粒聚苯胺工業(yè)廢水吸附重金屬離子[J]. 材料導(dǎo)報，2020, 34（09）：9012-9018.

［4］楊鳳林. UF-A/O-MBR工藝處理聚酯化纖廢水的研究[D]. 大連：大連理工大學(xué)，2009.

［5］許加海，萬樹春，王乃琳，等. 石化高鹽廢水處理及零排放回用[J].工業(yè)水處理，2020，40 (05)：122-125.

［6］夏青. 化學(xué)還原法處理含鉻廢水工藝條件研究[J]. 無機(jī)鹽工業(yè)，2003，35（3）：37-39.

［7］李國會，馬相賓，裴燏. 化學(xué)還原法處理電鍍含鉻廢水的工程應(yīng)用[J]. 工業(yè)安全與環(huán)保，2011，37（10）：12-13.

［8］許根福. 處理高砷濃度工業(yè)廢水的化學(xué)沉淀法[J]. 濕法金，2009，01：12-17.

［9］孔舒宸. 印染廢水處理方法研究進(jìn)展[J]. 中國資源綜合利用, 2019,1：70-73.

［10］王超, 姚淑美，彭葉平，等. 高級氧化法處理抗生素廢水研究進(jìn)展[J]. 化工環(huán)保, 2018，38 (02)：135-140.

［11］郭鑫. 基于硫酸根自由基的高級氧化法深度處理造紙廢水的研究[D]. 華南理工大學(xué)，2013.

［12］劉雨. 厭氧生物技術(shù)在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用探討[J]. 科技傳播，2011，16：174.

Research on Classification and Treatment Methods of Industrial Wastewater

1,2,1,2,1,2,1,2,2,2

（1. Lanpec Techinologies Limited, Lanzhou Gansu 730070, China;2. Shanghai Lanbin Petrochemical Equipment Co., Ltd., Shanghai 201518, China）

Industrial wastewater in China is currently faced with the problems of large wastewater amountand complexpollutants. The pollutants in industrial wastewater are increasingly harmful to the ecological environment. However, in industrial wastewater treatment, some substances can be recovered and recycled, bringing social and economic benefits. In this paper, the classification and treatment methods of industrial wastewater were introduced, and the development trend of industrial wastewater treatment process was prospected.

Industrial wastewater; Classification; Treatment

甘肅省科技計(jì)劃資助（項(xiàng)目編號：18YF1GA005）。

2020-06-29

秦妮（1986-），女，工程師，碩士，陜西省渭南市人，2013年畢業(yè)于西南石油大學(xué)化學(xué)工程專業(yè)，研究方向：工業(yè)水處理。

X703

A

1004-0935（2020）07-0891-03