淺談工業(yè)廢水對生態(tài)環(huán)境的污染和破壞

吳世平，樂翠華，朱瀟逸，趙子豪

（1.杭州平源科技有限公司，浙江 杭州 310000；2.浙江中南建設(shè)集團有限公司，浙江 杭州 310052；3.浙江科譜環(huán)境檢測技術(shù)有限公司，浙江 杭州 311100；4.浙江華標(biāo)檢測技術(shù)有限公司，浙江 杭州 311199）

1 生態(tài)環(huán)境保護的重要性

水是生命之源泉，不管是人們的生活，又或者是社會生產(chǎn)等都離不開水資源，一旦水之源被污染，將無法維持人類生命活動，同時也會對生態(tài)環(huán)境造成不可修復(fù)的破壞。如果水資源這使用功能無法得到保障，不僅會減少生物量，甚至?xí)?dǎo)致滅絕，面對嚴重的后果需要充分的認識到水污染的危害。對于水污染進行治理的過程中，由于所消耗的成本比較大，在一定程度上也會阻礙我國經(jīng)濟發(fā)展。要想保證人民群眾的健康及生活不受到影響，需要對水生態(tài)受損、水環(huán)境質(zhì)量較差以及水環(huán)境隱患等相關(guān)問題給予高度關(guān)注，在生態(tài)環(huán)境保護上加大力度。根據(jù)現(xiàn)階段生態(tài)環(huán)境的實際現(xiàn)狀來看，在一些區(qū)域中，所以環(huán)境污染問題比較常見，由于可用水資源逐漸的減少，又或者水體遭到破壞，這樣會導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)規(guī)劃以及布局等受到影響，制約了我國經(jīng)濟發(fā)展，也不利于生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展[1]。現(xiàn)如今，公民素質(zhì)正在不斷提升，環(huán)保意識也在不斷強化，所以，相關(guān)部門需要對生態(tài)環(huán)境保護工作進行全面的開展，進一步加大生態(tài)環(huán)境保護的宣傳力度，從森林、大氣、水體以及動植物角度進行環(huán)境保護。通過全面的宣傳環(huán)保理念，也能夠讓人們自覺地履行自身的職責(zé)和義務(wù)，提升自然利用率，進而認識到環(huán)境保護與可持續(xù)發(fā)展之間的密切聯(lián)系[1]。根據(jù)現(xiàn)階段我國生態(tài)環(huán)境的發(fā)展現(xiàn)狀來看，其發(fā)展形勢依然比較嚴峻，我已經(jīng)將環(huán)境保護列為一項基本國策，并且也頒布了一系列的環(huán)境保護法，這對社會發(fā)展以及人類的生存都具有積極的影響，可以看出，做好生態(tài)環(huán)境保護工作具有重要的現(xiàn)實意義。

2 水資源污染的相關(guān)原因

2.1 工業(yè)廢水排放

在工業(yè)行業(yè)的不斷發(fā)展中，各項生產(chǎn)作業(yè)往往會應(yīng)用到水資源，有些企業(yè)屬于重工行業(yè)，使用的水資源量比較大，所造成的水污染比較嚴重，在廢水排放時，往往為能夠達到相應(yīng)的標(biāo)準，這樣就會導(dǎo)致廢水中含有較高含量的污染元素一旦排放到江河湖海，將會對水資源造成嚴重污染[2]。隨著水污染問題的不斷惡化不僅會對動物植物造成影響，也會直接威脅著人們的身體健康，圖1 為工業(yè)廢水。

圖1 工業(yè)廢水

2.2 城市廢水

一直以來，各個城市規(guī)模正在不斷擴大，各行各業(yè)發(fā)展速度比較快，在此過程中產(chǎn)生的廢水越來越多，在人們的生活中，廢水源自于洗衣服做飯等常規(guī)活動。在肥皂、洗發(fā)精以及洗衣粉的使用下，這些生活用品往往會還有一定的化學(xué)元素，這樣就會排放大量的廢水。如果這些廢水未能夠得到有效凈化處理，直接排放到江河湖海中，其中的氨基酸、尿素、脂肪以及碳水化合物等都會影響水質(zhì)，進而無法實現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

2.3 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

對于我國來說，農(nóng)業(yè)是經(jīng)濟發(fā)展中的重要支柱，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中往往會用到大量的水資源，其中，在灌溉環(huán)節(jié)中，對資源需求量比較大。根據(jù)我國現(xiàn)階段實際現(xiàn)狀來看，農(nóng)業(yè)耕作技術(shù)相對落后，相關(guān)的設(shè)備與發(fā)達國家之間還存在一定的距離，在農(nóng)業(yè)灌溉環(huán)節(jié)中往往會造成水資源浪費，不少水資源會被蒸發(fā)掉，無法提升水資源利用率。不僅如此，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，往往也會使用相應(yīng)的化肥、農(nóng)藥等，如果使用不合理，這樣就會使相關(guān)污染物滲透到地下水，從而影響了水體質(zhì)量，造成水污染。

3 工業(yè)廢水對生態(tài)環(huán)境的影響

工業(yè)廢水是工業(yè)生產(chǎn)的必然產(chǎn)物，很難在短時間內(nèi)完全消除。需要討論的是工業(yè)廢水對生態(tài)環(huán)境的污染和危害，它是怎樣的，它是多少，然后設(shè)法找出避免和控制的策略[3]。工業(yè)廢水對生態(tài)環(huán)境的污染和破壞主要體現(xiàn)在以下4 個方面。

3.1 大量工業(yè)廢水嚴重污染水資源

水是生命之源，是生態(tài)平衡的第一要素。保護水資源，既是經(jīng)濟社會發(fā)展的首要任務(wù)，也是保障民生的首要任務(wù)。然而，工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的快速推進，大量工業(yè)廢水、污水的排放，對正常水資源造成了極大的污染和破壞，嚴重影響了工農(nóng)業(yè)用水的正常利用，甚至影響了人民群眾的生活用水。由于純凈水資源的污染和破壞，當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展勢必陷入困境。這是一個惡性循環(huán)。

例如，根據(jù)國土資源部2021 年5 月11 日最新發(fā)布的《2021 年國土資源公報》，全國200 個城市開展了地下水水質(zhì)監(jiān)測，4727 個水質(zhì)監(jiān)測項目中的55%點的水質(zhì)很差或很差。報告還強調(diào)了城市地下水污染的成因，其中工業(yè)廢水無節(jié)制排放居首位。因此，工業(yè)廢水污染和水資源破壞是對生態(tài)環(huán)境平衡的嚴重影響，必須引起有關(guān)部門的高度重視。

3.2 工業(yè)廢水污染破壞土地資源

土地是生產(chǎn)生活的核心資源，也是經(jīng)濟社會發(fā)展的基礎(chǔ)。同樣，工業(yè)生產(chǎn)也依賴大量的土地資源。也就是說，工業(yè)廢水對土地資源的污染和破壞也是顯而易見的。大量的城市工廠污水管道直接導(dǎo)致土地閑置，污水、廢水流向這里，土地資源幾乎被破壞。令人遺憾的是，肥沃而“健康”的土地正在被污染和破壞。

例如，工業(yè)廢水常用于污水灌溉。常年不合理的污水灌溉造成嚴重的土壤有機污染、酸堿鹽污染和重金屬污染。根據(jù)中國農(nóng)業(yè)部開展的全國污水灌溉面積調(diào)查，在約140 萬hm2污水灌溉面積中，受重金屬污染的土地面積占污水灌溉面積的64.8%，其中46.7%為輕度污染，9.7%為中度污染，8.4%為重度污染。工業(yè)廢水是罪魁禍首。

3.3 工業(yè)廢水破壞城鄉(xiāng)居民生態(tài)環(huán)境

人們的生活需要一個健康可持續(xù)的生態(tài)環(huán)境。工業(yè)廢水無節(jié)制、不達標(biāo)排放，勢必引發(fā)生態(tài)危機，直接影響人們的生活環(huán)境。如上所述，工業(yè)廢水會對城市生態(tài)環(huán)境造成不可逆轉(zhuǎn)的破壞。但現(xiàn)在，很多農(nóng)村已經(jīng)成為工業(yè)化的核心，工業(yè)廢水也是天然的“洪水”，給農(nóng)村原本平靜的生態(tài)環(huán)境帶來“惡意干擾”，不得不引起重視。

3.4 工業(yè)廢水對生態(tài)環(huán)境的其他污染

除了上述的污染和破壞，工業(yè)廢水還具有令人作嘔的外觀和氣味，還會造成生態(tài)破壞。此外，工業(yè)廢水易造成有機需氧物質(zhì)污染、化學(xué)毒物污染、無機固體懸浮物污染、重金屬污染、酸污染、堿污染、植物營養(yǎng)污染、熱污染、病原菌污染等。污染是對自然生態(tài)平衡的干擾。再這樣下去，后果不堪設(shè)想。

4 工業(yè)廢水處理工藝現(xiàn)存問題及應(yīng)對策略

4.1 預(yù)處理技術(shù)

鑒于廢水在成分含量上大量存在難以降解、高毒性的污染物，對自然環(huán)境中的生物活性具有強烈的損害性，故而采取廢水預(yù)處理辦法[4]。通過一些物理過濾或化學(xué)分解手段，實現(xiàn)廢水可降解性的增強，為生物處理提供良好環(huán)境。常見預(yù)處理技術(shù)有除酚脫氮技術(shù)、除油工藝、混凝與吸附工藝等?，F(xiàn)階段大部分企業(yè)會利用溶劑實現(xiàn)脫酚和蒸氨雙重技術(shù)結(jié)合，實現(xiàn)對廢水的氨、酚去除處理。但這類工藝的整體能源消耗成本比較高，整體經(jīng)濟效益較弱。相比而言，新興的P 型CuI 薄膜技術(shù)采用建立溶劑回收系統(tǒng)進行熱整合操作實現(xiàn)廢水處理，在經(jīng)過對兩種熱整合技術(shù)的分析和實驗后，結(jié)合實際操作情況，對癥下藥，實現(xiàn)酚和氨的高效去除，大幅削減了傳統(tǒng)工藝所形成的能耗量，提升經(jīng)濟效益。圖2為一般工業(yè)廢水處理流程。

圖2 一般工業(yè)廢水處理流程

除油技術(shù)旨在對煤焦廢油進行物理手段預(yù)處理干預(yù)，常見的處理辦法如下：①通過油和水不相融的特性延伸出重力分離技術(shù)。②油珠會附著于大量微小氣泡上自水體剝離，從而衍生出氣浮法。③根據(jù)離心沉降的理論基礎(chǔ)開發(fā)的旋轉(zhuǎn)分離技術(shù)。④利用油水分離器使用聚結(jié)分離技術(shù)。

混凝吸附技術(shù)在解決工業(yè)廢水中有毒有害的重金屬成分、放射性元素以及難以降解的有機、無機成分具有顯著的效果，加諸混凝劑本身具有低價高能，吸附力強勁、可循環(huán)使用的優(yōu)質(zhì)經(jīng)濟效益特性。一些企業(yè)會采用酸化―芬頓工藝，利用反應(yīng)產(chǎn)物實現(xiàn)對工業(yè)廢水中存在的芳香環(huán)結(jié)構(gòu)進行破壞，從而達到對廢水中所含有的難以降解有機物成分進行削減，實現(xiàn)對廢水污染處理技術(shù)的優(yōu)化。

4.2 濕式雙曲線通風(fēng)冷卻塔

在一些工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，某一項目的循環(huán)用水需求比較高，最大用水量可達369800mR/h，在排放處理階段，相關(guān)工作人員會依據(jù)整體作業(yè)環(huán)節(jié)中的循環(huán)水冷卻系統(tǒng)實際運行情況，選用濕式雙曲線通風(fēng)冷卻塔內(nèi)結(jié)構(gòu)，并對其進行優(yōu)化完善，實現(xiàn)工業(yè)廢水的凈化處理效果提升。雖然濕式雙曲線通風(fēng)冷卻技術(shù)在凈化耗時上，較傳統(tǒng)的循環(huán)水冷卻耗時更長，但是整體凈化效果更為優(yōu)秀。此外，該技術(shù)的運行投入成本更低，有助于提升企業(yè)經(jīng)濟效益。汽輪機作為濕式雙曲線通風(fēng)冷卻水系統(tǒng)的重要組成設(shè)備，設(shè)計人員需要嚴謹篩選適當(dāng)?shù)钠啓C。常見的汽輪機在類型劃分上一般分為兩類，一類是電站汽輪機，另一類是空分帶動式汽輪機。汽輪機依照自身排氣冷卻系統(tǒng)的差異又可劃分為空冷與濕冷兩類系統(tǒng)。分別是空冷系統(tǒng)與濕冷系統(tǒng)。在運行成本方面，空冷系統(tǒng)的成本會遠高于濕冷系統(tǒng)。因此，在構(gòu)建科學(xué)化工業(yè)業(yè)排污處理體系的工作開展中，相關(guān)工作人員既要結(jié)合企業(yè)實際需求選擇合適的汽輪機，又要考慮設(shè)備整體運行成本在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中實現(xiàn)的經(jīng)濟效益，達到企業(yè)長效可持續(xù)發(fā)展的最終目標(biāo)。

4.3 深度處理技術(shù)

僅僅進行生物處理，生成的過濾后廢水整體出水COD 和色度都還沒有達到排放基準，廢水中含有的大量乳化物會直接排放到環(huán)境中。為了應(yīng)對這個情況，廢水的深度處理就成為關(guān)鍵環(huán)節(jié)，采用物化處理和高級氧化處理兩種處理方式，實現(xiàn)對廢水的深度過濾。常見的物化處理方式有混凝沉淀技術(shù)、吸附技術(shù)以及膜分離技術(shù)三種形式，這些技術(shù)現(xiàn)階段都在化工廢水處理的環(huán)節(jié)中普遍應(yīng)用。根據(jù)實際應(yīng)用參數(shù)，經(jīng)過活性炭和組合膜技術(shù)處理后的化工污水可以達到廢水排放或回用的標(biāo)準。但是物化處理技術(shù)的根本是實現(xiàn)污染物分離，卻無法對污染物直接降解，因此在后續(xù)環(huán)節(jié)還需要進行對分離物質(zhì)的降解或再利用，杜絕污染源二次泄露。而相較于前兩者而言的混凝沉淀技術(shù)，雖然投入成本低廉，過濾效果良好，但是會混入其他混凝材料的雜質(zhì)，在物化處理的環(huán)節(jié)需要嚴格遵守適配劑量的標(biāo)準，并且預(yù)設(shè)雜質(zhì)去除的應(yīng)對方案。

4.4 污水回用技術(shù)

科學(xué)有效的污水回用技術(shù)可以將廢水水質(zhì)的硬度和堿含量削弱，是企業(yè)中廣泛應(yīng)用的化工廢水處理手段。鑒于工業(yè)環(huán)節(jié)中生成的回水水質(zhì)結(jié)構(gòu)特殊，通常在廢水處理時，會由工作人員定量投放一些石灰，再對回用水的硬度進行削減，通過纖維網(wǎng)過濾，最終實現(xiàn)水質(zhì)軟化的目的。同時需要依照回用水的雜質(zhì)含量，做好脫鹽處理，確?；赜盟膶嶋H回用效益。此外，在實際脫鹽作業(yè)環(huán)節(jié)中想要實現(xiàn)水資源高效利用，并且達到鹽含量驟減，凝結(jié)水回用精處理系統(tǒng)是首選的處理辦法。一些投入這一處理工藝的企業(yè)，可以在廢水處理環(huán)節(jié)中完成對金屬腐蝕物質(zhì)的全效過濾，實現(xiàn)污水處理工藝的深度優(yōu)化。此外，想要逐級實現(xiàn)凝結(jié)水回用精處理技術(shù)的突破，提升操作環(huán)節(jié)總運行效益，還需要有專人專員對運行設(shè)備的溫度進行監(jiān)控。設(shè)備運行溫度超高，會導(dǎo)致廢水排放量下滑，設(shè)備運行溫度低冷會造成設(shè)備運行負載運行成本攀升。因此，維持精確的溫度閾值控制，是確?；赜盟幚砑夹g(shù)高效運行的重要任務(wù)。

5 結(jié)語

綜上所述，由于工業(yè)廢水會對生態(tài)環(huán)境造成極大的污染、破壞和干擾，造成很難控制的結(jié)果。因此，各級政府部門應(yīng)該立刻行動起來，治理工業(yè)廢水，保護生態(tài)環(huán)境，造福千家萬戶。企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中提升化工水處理工藝，優(yōu)化污水處理效果，是企業(yè)走可持續(xù)發(fā)展道路的必然選擇。從事實際操作環(huán)節(jié)的設(shè)計人員，需要加大自身的知識儲備量，在技術(shù)和理論兩個方面，積極吸取行業(yè)領(lǐng)域的前沿知識，提升專業(yè)素養(yǎng)，全方位推進工業(yè)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。