工業(yè)園區(qū)污水處理廠污水處理研究

河北瀾途項(xiàng)目管理有限公司 王二杰

伴隨科技持續(xù)進(jìn)步與發(fā)展，現(xiàn)代工業(yè)呈現(xiàn)出迅猛的發(fā)展之勢，極大地推動了社會經(jīng)濟(jì)的增長，但同時也導(dǎo)致越來越多的工業(yè)污水排放量，使環(huán)境受到嚴(yán)重破壞，并明顯加重了國內(nèi)水資源匱乏的問題。目前，我國工業(yè)化不斷推進(jìn)，但不少企業(yè)未樹立環(huán)保意識，又加之技術(shù)方面的滯后，往往會把許多工業(yè)污水排入流動的水體當(dāng)中，從而導(dǎo)致出現(xiàn)大規(guī)模水污染問題。依照最新發(fā)布的《環(huán)境公報》可知，國內(nèi)目前的水污染問題越來越嚴(yán)重，多數(shù)水源受到了污染，因此加強(qiáng)工業(yè)污水的處理，積極研發(fā)先進(jìn)的工業(yè)污水處理技術(shù)，已經(jīng)成為如今解決工業(yè)污水問題的重要策略。

一、工業(yè)園水污染種類及其處理方法

工業(yè)園區(qū)容納眾多的企業(yè)，各企業(yè)的污染類別也不相同。按污水性質(zhì)的差別來分類的話，工業(yè)園區(qū)所產(chǎn)生的廢水包括三種類型，分別是一般廢水、高濃度廢水以及生活廢水。在這當(dāng)中，一般廢水是工業(yè)園區(qū)眾多企業(yè)生產(chǎn)所產(chǎn)生的有害物質(zhì)，可對污水中的有害物質(zhì)進(jìn)行有效且完全處理，其難度比其他污水處理簡單一些。通常來說，可以通過常規(guī)處理手段來凈化這類廢水，譬如生化處理就是一種不錯的方式，利用這種方式可以把廢水中的有害物質(zhì)清除掉，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的廢水再進(jìn)入污水處理廠進(jìn)一步凈化處理。而高濃度廢水則是指在工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)會使用污染性的原料，也可能會合成部分高濃度、有毒的廢水，譬如化工、醫(yī)藥等大量相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)。目前，在進(jìn)行高濃度廢水處理時，往往會利用生物膜法、A/O法等技術(shù)方法。工業(yè)園區(qū)部分企業(yè)在生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的有害物質(zhì)若存在非常高的污染性，且濃度大、不容易處理，那么即便是非常少的污水被排放出來，也仍然會給環(huán)境帶來極大的破壞。所以，企業(yè)必須引入高效的污水處理設(shè)施，有效處理污水中的污染物。對于生活污水，工業(yè)園區(qū)的生活污水并不具有太大的污染性，稍微處理就可以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

二、污水處理現(xiàn)狀

（一）企業(yè)初步處理污水時面臨的問題

我們都知道，工業(yè)園區(qū)的企業(yè)，基本上均配有污水處理裝置。在工業(yè)污水處理時，第一步先借助企業(yè)污水處理裝置來進(jìn)行初步處理，經(jīng)檢驗(yàn)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)后才能夠排放。雖然這種方式效果明顯，職責(zé)明確，但是仍舊存在某些不足，主要有以下幾方面：（1）假若工業(yè)園區(qū)中的企業(yè)各自引入一套較完善的污水處理設(shè)施，就必須將大量資金用于設(shè)備采購，不但如此，設(shè)備引進(jìn)以后，需大面積用地，并且在建設(shè)時需要花費(fèi)大量的人力、物力，對企業(yè)的持續(xù)發(fā)展和資金流動帶來一定影響。（2）園區(qū)中的企業(yè)都不是專業(yè)的環(huán)保監(jiān)測單位，在污水處理的過程中，往往缺乏專業(yè)性，而這會降低污水處理效率及其質(zhì)量。（3）工業(yè)污水眾多有害物質(zhì)，并且這些物質(zhì)的成分往往會快速改變，在通過生化技術(shù)手段進(jìn)行處理時，企業(yè)一般無法長期確保水質(zhì)的穩(wěn)定性。

（二）污水處理廠存在的問題

工業(yè)園區(qū)中的企業(yè)在把污水排放到市政污水處理廠之前，通常會對污水進(jìn)行初步處理，常規(guī)的工業(yè)廢水經(jīng)過處理后通過市政污水管道排放到外部。但是，在這一環(huán)節(jié)中務(wù)必要保證排入市政污水處理廠的廢水符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，不然則容易導(dǎo)致一些嚴(yán)重的問題出現(xiàn)。目前，工業(yè)園區(qū)中在將工業(yè)廢水排入市政污水處理廠的過程中，往往會出現(xiàn)這幾個問題：一是城鎮(zhèn)市政污水處理廠都具有廢水處理能力，承擔(dān)著工業(yè)廢水處理的工作。二是在圍繞工業(yè)污水進(jìn)行處理時，一般會選擇生化處理工藝，該工藝只能消除污水內(nèi)易于降解的有害物質(zhì)，卻無法消除那些難以降解的物質(zhì)成分。三是許多工業(yè)園區(qū)在進(jìn)行污水排放時，沒有嚴(yán)格且具體的限制，以致于市政污水處理廠需要面臨龐大的工作量，常常處于超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)而導(dǎo)致其所處理的污水不能達(dá)標(biāo)但仍被外排出去。

三、工業(yè)園區(qū)化工污水的處理技術(shù)

（一）操作簡便的物理法

所謂的物理法，簡單來說，即為通過物理作用，分離出工業(yè)污水內(nèi)的有害或者廢棄物質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)凈化污水的效果。這種技術(shù)方法在操作上比較簡單，像吸附法、分離法都是比較常見的物理方法。其中，吸附法是指在處理工業(yè)污水的過程中，采取多孔顆粒來吸走廢水內(nèi)的某些雜質(zhì)，以此實(shí)現(xiàn)處理污水的效果。大部分情況下，都是選擇活性炭、沸石等物質(zhì)當(dāng)做多孔顆粒，依賴于靜電或者化學(xué)引力等等來將污水中的某些雜質(zhì)吸出來。而分離法則是通過膜把污水的雜質(zhì)或者有害物質(zhì)予以分離，在操作環(huán)節(jié)中，外部環(huán)境的變化并不會對物質(zhì)性質(zhì)產(chǎn)生任何影響，該技術(shù)目前已得到普遍應(yīng)用，設(shè)備簡易且操作簡單，能夠取得良好的處理效果。

（二）生物濾料一高強(qiáng)度均質(zhì)陶粒破碎濾料

生物膜載體—填料（生物濾料）是生物過濾濾池內(nèi)供微生物生長的載體，是微生物棲息和繁殖的場所，形成的超薄生物膜可以加快氧氣的傳遞效率，并且在運(yùn)行中發(fā)揮截留懸浮物的功能。對于生物過濾濾池來說，其起到了技術(shù)保證的作用，同時也對生物過濾濾池具備雙重技術(shù)功能起到了直接的決定作用。

生物處理技術(shù)的一大特點(diǎn)，體現(xiàn)在可以匯集較多的生物膜。相關(guān)研究顯示，超薄生物膜屬于生物過濾濾池的顯著特點(diǎn)之一。如今，不僅慢濾池引起了眾多學(xué)者與專家的關(guān)注，而且石英砂與無煙煤、活性炭—石英砂雙層濾料濾池同樣吸引了越來越多的專家學(xué)者的重視與探究。像無煙煤等這些上層屬于多孔、輕質(zhì)且存在比較大的比表面積的濾料，特別是具備非常大的比表面積的活性炭可以集結(jié)非常龐大的微生物，依靠吸附在它表面的微生物群體的新陳代謝活動，從而清除掉一些污染物質(zhì)如氨氮等等。曾有人認(rèn)為濾料的多孔結(jié)構(gòu)讓生物膜能夠進(jìn)入到微孔之中實(shí)現(xiàn)發(fā)育生長，但是事實(shí)上，并不是這樣的，沈裘昌等人通過研究發(fā)現(xiàn)，濾料表面的微孔直徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)比生物膜生長直徑小，所以生物膜是絕對無法進(jìn)到微孔之中的。但是粗糙的外表則為生物膜的附著帶來了良好條件。濾料的多孔結(jié)構(gòu)及其不規(guī)則表面非常有利于微生物的生長，能夠降低水流剪切力這一因素的影響。而活性炭具備非常強(qiáng)的吸附性，不但如此，還可以有效地將那些無法迅速降解的物質(zhì)成分截取下來，并且讓吸附外表的微生物具備足夠的時長來完成污染物質(zhì)的降解（針對生物過濾濾池來說，活性炭的吸附性特別是其截留作用是能夠依靠生物膜的延展功能來取代達(dá)到的）。濾池具備非常強(qiáng)的過濾功能，主要是通過下層的石英砂達(dá)到顯著的去濁效果。盡管關(guān)于雙層濾料濾池的探究已經(jīng)取得了成就，不過在實(shí)際運(yùn)作環(huán)節(jié)中也意識到應(yīng)當(dāng)對大量流程進(jìn)行考慮。雙層濾料在應(yīng)用時能否取得成功，主要由是否可以有效把控其混層現(xiàn)象而決定，一般情況下，要在濾料的粒徑、比例以及厚度比例的確定上進(jìn)行認(rèn)真準(zhǔn)確地計算與安排，在這以后，還要實(shí)時調(diào)節(jié)反沖洗強(qiáng)度，以避免濾料不必要流失。這一系列流程一般要花費(fèi)超過180天的時間用于試驗(yàn)，從而對全部技術(shù)參數(shù)進(jìn)行明確設(shè)置。在長時間試驗(yàn)之后，濾料粒徑會發(fā)生改變，對于這種情況，就必須再次進(jìn)行調(diào)節(jié)，這也給生物過濾濾池運(yùn)作帶來了越來越多的復(fù)雜因素，使之普及受到影響。

所以，在普通濾池的單層濾料濾池內(nèi)，采用生物過濾濾池的濾料，用與工藝標(biāo)準(zhǔn)相契合的精準(zhǔn)的均質(zhì)濾料粒徑來徹底取代石英砂濾料，憑借其也可以充分發(fā)揮去濁的雙重功能。另外，在使用環(huán)節(jié)中，也應(yīng)當(dāng)確保材質(zhì)的機(jī)械強(qiáng)度與化學(xué)穩(wěn)定性，強(qiáng)調(diào)制造原材料選取的重要性。顯而易見，這種不僅可以去濁，又可以降解污染物質(zhì)的生物過濾濾池更受歡迎。

生物濾料，與普通的陶粒濾料并不一樣，不僅具備生物功能，而且同樣也可以達(dá)到與石英砂去濁功能相同的效果。從性能上來說，其既具備較強(qiáng)的生物硝化性能（膜形成之后的降解氨氮物質(zhì)性能），又具備較強(qiáng)的耐久性。顆粒濾料需要外表可以創(chuàng)設(shè)有利的著床條件，便于吸著生物膜，并且還可以承受住數(shù)次反沖洗，循環(huán)將濾料層內(nèi)的懸浮物與舊生物膜進(jìn)行清理。

（三）利用相關(guān)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行污水治理

所謂的化學(xué)處理方法，簡單來說，即為通過化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)對污水中有害物質(zhì)的降解、分離以及中和等，一般情況下，都是采取氧化還原、中和等化學(xué)反應(yīng)的技術(shù)。在具體運(yùn)用時，應(yīng)當(dāng)依照物質(zhì)成分的差別，采用最合理的化學(xué)反應(yīng)方法。如針對酸堿濃度較高的工業(yè)廢水，在展開處理時，最好是采取化學(xué)中和反應(yīng)這一方法。具體來說，可以圍繞廢水中的酸堿度做中和調(diào)節(jié)，也可以將化學(xué)試劑加入過濾裝置中，以此實(shí)現(xiàn)中和。常見的中和試劑有很多，比如石灰、燒堿等等。而氧化還原法則是依靠氧化、還原這些化學(xué)反應(yīng)，把工業(yè)廢水中的有害成分轉(zhuǎn)化為毒害性較低或沒有毒性的成分，讓最終得到的水源不具有任何毒性。常見的氧化還原方法主要包括三種，一是臭氧還原方法，二是聲化法，三是濕式空氣氧化方法。在這其中，濕式空氣氧化法是表示在高溫高壓的條件下，通過氧氣來實(shí)現(xiàn)對廢水內(nèi)硫化物的氧化。不過由于這種方法在運(yùn)用時需要消耗眾多的資金，以致于其難以得到廣泛普及。在工業(yè)污水處理中，絮凝法可以說是最關(guān)鍵的技術(shù)之一，其是指在污水內(nèi)添加一定量的混凝劑，打破水內(nèi)化學(xué)成分之間的均衡局面，以此達(dá)到對污水內(nèi)污染成分的清除。該技術(shù)方法著重是依靠混凝劑和膠體顆粒兩者之間的作用，以此形成化學(xué)反應(yīng)。所采用的混凝劑主要由鋁鹽與鐵鹽這兩類原料制作而成，成本不貴，且能夠帶來較好的處理效果。

（四）配水布?xì)庀到y(tǒng)——整體澆筑濾板與可調(diào)節(jié)濾頭

在生物過濾濾池工藝中，反沖洗可以說是讓濾池能夠復(fù)原過濾性能，實(shí)現(xiàn)生物膜能力更新的最核心步驟，其中，配水系統(tǒng)則屬于最重要的設(shè)施。配水布?xì)獗仨氁ＷC均勻性，不然會對濾池的反沖、清理效果產(chǎn)生不利影響，使積累于濾層的物質(zhì)以及增厚或者多出來的微生物膜難以得到有效清理。不但如此，這也會對濾池的運(yùn)行速度、質(zhì)量以及成本帶來一定影響。

喬鐵軍、孫國芬兩人曾強(qiáng)調(diào)，在反沖洗環(huán)節(jié)中，對濾層流態(tài)進(jìn)行有效把控是把控微生物量的有效路徑，這是由于反沖洗環(huán)節(jié)中的兩類顆粒脫附力：在反沖洗初始流態(tài)化時期，顆粒相互間的摩擦力大小都處于100N／m2之上，但是如果濾層進(jìn)入到完全流化狀態(tài)之后，水流的剪切力則會達(dá)到0.5N／m2，兩者之間相差兩百倍多，如此大的摩擦力會給顆粒脫附帶來極其顯著的作用，換言之，即舊生物膜的脫落正好是借助于反沖洗初始流態(tài)化時期的顆粒相互間的強(qiáng)大摩擦力而達(dá)到的。從中可知，反沖洗的均勻性是極其重要的。

生物過濾濾池的工作原理：將一定數(shù)量的高強(qiáng)度均質(zhì)陶粒破碎濾料均勻地鋪設(shè)在濾池之中，顆粒濾料外表掛生物膜。有關(guān)研究顯示，生物用水中所具有的有機(jī)物非常少，工作時間短；對于生物過濾濾池來說，超薄生物膜是其關(guān)鍵點(diǎn)之一，生物膜厚度非常薄，僅在廢水處理工藝中占據(jù)了約十分之一，所以該濾池會對反沖洗強(qiáng)度與均勻度具有非常強(qiáng)的敏感性，工藝方面提出了更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。在只有細(xì)微污染的廢水流經(jīng)濾床時，著附于濾料外表的微生物膜會把廢水中的有機(jī)物吸附，從而增加膜的厚度，當(dāng)眾多生長的微生物膜厚度高于300u m-400um這一范圍時，氧氣的流通速率會明顯降低，以致于溶解氧太少，微生物的發(fā)育與生長、以及生物膜活性等等都會受到阻礙，并且有機(jī)物的清理性能也會明顯弱化。不但如此，傳質(zhì)速率會下降，有機(jī)物不能夠?qū)崿F(xiàn)充分利用，生物膜不具有充足的營養(yǎng)保障，故而無法正常工作，又加之被攔截的懸浮物固體慢慢堵塞顆粒間的縫隙，增大了水流的阻力，這種情況下，必須要展開反沖洗，從而將攔截于濾層的懸浮物清理出去，以及對脫附于外表的舊生物膜進(jìn)行更新。以上是保證濾池長時間具備較強(qiáng)的生物凈化性能的重點(diǎn)步驟，同時還是確保濾池正常且長期工作的關(guān)鍵所在。另外，需要指出的是，要想讓濾床內(nèi)的生物濾料能夠達(dá)到較好的清潔效果，則務(wù)必要明確區(qū)分其與一般砂濾池的不同。

四、污水處理技術(shù)發(fā)展的對策與措施

（一）建立監(jiān)督機(jī)制，加強(qiáng)污水處理監(jiān)督工作

要想確保污水處理的最終成效，那么就必須要加強(qiáng)污水處理監(jiān)督工作。所以，企業(yè)必須要加大污水處理監(jiān)督力度，貫徹落實(shí)國家有關(guān)政策規(guī)定，樹立強(qiáng)烈的工業(yè)污水處理意識，結(jié)合具體情況建立完善且合理的環(huán)保工程監(jiān)管機(jī)制，讓污水處理工作更加規(guī)范、更加合理，促使該項(xiàng)工作能夠更有效地實(shí)施。

（二）引進(jìn)污水處理新技術(shù)，加大科研力度

如果想優(yōu)化污水處理效果，則應(yīng)當(dāng)積極應(yīng)用先進(jìn)的工藝技術(shù)，投入到污水處理中，采用高效、環(huán)保以及經(jīng)濟(jì)的污水處理工藝，降低處理環(huán)節(jié)中的資源消耗，主動探究新型的污水處理技術(shù)，改進(jìn)污水處理方案，減少其處理費(fèi)用，確保提高污水處理效率及質(zhì)量，促進(jìn)工業(yè)發(fā)展與環(huán)境和諧共處。

五、結(jié)論

總的來說，工業(yè)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)并非一定對立，二者能夠彼此推動，協(xié)調(diào)發(fā)展。倘若污水處理技術(shù)可以持續(xù)創(chuàng)新，工業(yè)污水就能夠達(dá)標(biāo)外排，不過要想工業(yè)污水實(shí)現(xiàn)無害排放目前還無法達(dá)到，仍然要不斷付諸努力。不過從工業(yè)污水處理技術(shù)方面來看，我國目前是處于全球佼佼者地位，我堅(jiān)信我國只要能夠持續(xù)在處理技術(shù)方面進(jìn)行探索與開發(fā)，那么今后必定可以創(chuàng)造更多顯著的成就。