工业废水治理技术及其进展研究

工业废水治理技术及其进展研究

关俊章

广州鹏锦环保科技有限公司 广东省广州市510000

摘要：当前，我国工业化水平越来越高，创造了十分可观的经济收益，与此同时，也造成了诸多污染问题，废水排放量越来越大，给人民群众的生产和生活造成了极大的危害。所以，必须对工业废水处理过程进行严格监控。在进行环境工程研究时，应针对工业废水处理过程中存在的普遍问题，采取科学、理性的处理技术和控制手段，提升工业废水治理水平，对减轻水资源污染，强化水资源保护，加速实现生态文明和可持续发展大有裨益。

关键词：工业废水；治理技术；进展

引言

在世界范围内，工业废水的排放受到具体准则的严格管制。根据新加坡、澳大利亚和日本的水污染法律法规，淡水和海洋水体的化学需氧量(COD)排放限值为15~60mg/L,5天的生物需氧量(BOD5)排放限值为15~20mg/L。工业废水污染物排放正日益规范化，如美国环保署(USEPA)实施了《第四项不规范污染物监测规则》。随着越来越多的人要求更严格的排放标准，工业废水处理的成本效益越来越受到重视，工业废水处理一直是世界各国政府和研究人员共同关注的问题。

1工业废水治理技术

1.1物理处理法

①沉淀分离法。沉淀分离法就是借助废水中悬浮物与水密度不同的原理，利用重力沉降的作用，使悬浮物自然沉淀在水中并分离出去。该方法大多是利用多孔物质的颗粒或者粉末和废水之间混合，或者让废水通过从颗粒物状组成的滤床，使废水中的污染物质可以吸附在多孔物质表面从而去除。

②萃取法。该方法就是利用与水不相溶的溶液或者特定溶剂与废水混合，使溶于废水中的污染物可以重新回到溶剂中，再将溶剂与去除的部分污染物进行分离，从而实现废水处理以及对有用物质进行回收利用的目的。

③膜分离法。膜分离法是一种利用薄膜的半渗透性而分离溶液中混合物，从而使部分溶质与溶剂能够分离的一种方法。常见的膜分离法主要包括微滤法、超滤法、纳滤法、渗析法、液膜法、反渗透法、电渗析法等。膜分离法在处理一些含油废水的过程中具有操作简单、能耗较低、分离效果较好、无相变以及化学添加剂用量较少的优势，但同时也具有热稳定性不足而且不耐受腐蚀的缺陷，因此这种技术还应当进一步开发新型工艺，并研制出性能更好的半透膜。

1.2化学处理法

①臭氧催化氧化。臭氧催化氧化是通过引入催化剂提升臭氧分解产生活性自由基（如•OH等），可显著提升臭氧氧化效果，强化其对工业废水中难降解有机物的去除效果。臭氧催化氧化技术在石油石化废水处理中应用较多，常与生物处理、吸附等技术联合应用，以提高其废水处理效果。有研究发现，臭氧氧化对石油石化废水中的环烷酸类特征污染物具有显著去除效果，主要通过臭氧直接氧化和•OH氧化共同作用，将环烷酸类物质逐步分解。

②光催化氧化。光催化氧化是利用光照激发催化剂产生具有强氧化性的活性物种分解废水中污染物的方法，对酚类、环烷酸等石油石化废水特征污染物的矿化及毒性削减具有良好的处理效果。采用硼氢化钠还原法制备了氧化铁纳米颗粒，在紫外光照条件下研究其对合成石油废水的处理效果，结果表明，当溶液pH为8.0，氧化铁纳米颗粒投加量为0.8g时，合成石油废水COD去除率可达95.5%。

③湿式氧化法。湿式氧化法是指在高温高压下利用溶液中的氧气或空气作为氧化剂生成活性自由基，将工业废水中呈悬浮态或溶解态的有机物降解转化为CO2和H2O等。在此基础上，目前已有部分衍生强化处理技术方法，如催化湿式氧化法、湿式过氧化物氧化法和超临界水氧化法等。研究报道，采用超临界水氧化法可实现对油田开采废水中有机物的高效氧化降解，COD去除率接近90%。

1.3化学法

①离子交换技术。离子交换技术的原理是通过离子交换剂交换工业废水中的有机和无机的有害物质进而去除。离子交换剂是一种能与其他物质发生离子交换的物质，包括有机离子交换剂和无机离子交换剂等。该技术具有费用低、操作容易、提炼效率较高、设备简单以及节约有机溶剂等优势，但还存在不易找到合适的离子交换剂以及其生产周期长、生产过程中pH变化大等弊端。

②混凝技术。混凝技术在废水处理中较为常见，具有操作容易、费用较低、处理效果显著等优点。废水中加入混凝剂后，废水中的小分子物质在吸附电中和、吸附架桥和卷扫网铺等作用下凝聚进而分离。该法通常与物理处理工艺的沉淀技术、气浮技术等共同使用，不仅有效去除悬浮颗粒和胶体颗粒，还能去除食品工业废水中的色度、微生物、重金属及有机物等。

③臭氧氧化法。这种方法常用于传统的生物法预处理过程。臭氧属于强氧化剂，其具有的氧化能力能够达到氯气的二倍，而杀菌能力则超过氯气上百倍，在处理含酚废水过程中不会产生恶臭气味，并能够有效降低废水中BOD与COD含量，但是单纯进行臭氧处理，在臭氧利用率和有机物降解率上都明显不足。在污染物WAO过程中，高级氧化法具有高效、快速、普适以及氧化降解彻底的特点，但同时也具有处理成本较高、反应器制造较为复杂以及反应条件较为严格等不足，所以该方法与其他工艺组合应用必将成为未来的主要研究方向。

④超临界水氧化法。由于废水温度的剧烈波动，废水中的物质也会随之变化。因此，在工业废水治理中，采用超临界水氧化技术是可行的。废水在高温下，水质的可溶性会得到加强，从而提高了对多种材料的溶解率，废水以最快的速度被分解成CO2和水分，从而避免了二次污染。但该工艺具有操作困难、应用环境严酷和适用面窄等特点。

1.4混合处理技术

1.4.1吸附剂、膜过滤和活性污泥处理

锌等有毒金属可使用混合生物吸附剂从工业废水中去除。随着聚乙烯吡咯烷酮(PVP)含量的增加，膜的亲水性有所提高。在单个方法中，膜过滤的效果较好，但当三种方法连续进行时，即从光催化降解开始，然后再进行膜过滤，污染物分离效果更好。活性污泥法是一种传统的工艺，因其能有效地将不同来源的废水中的化合物矿化而得到广泛应用。然而，它在降解与阴离子表面活性剂和持久性有机化合物有关的污染物方面的能力有限，因此开发了一种更有前途的替代方法，将膜过滤与活性污泥法结合起来。超滤、微滤、纳滤等膜过滤工艺与活性污泥工艺相结合处理工业废水，与常规的活性污泥法相比，具有降低能耗和污泥产量、较小的反应器体积和更高的出水质量等优点。

1.4.2人造废物稳定化池塘及湿地

自然存在的废物稳定池(WSP)和湿地被认为是一种有效的处理废水的方法，因为它们可通过生物质生产回收资源，并用作动物饲料。人工湿地(CW)和人工WSP是最新的混合系统，用于去除废水处理过程中的重金属。多数研究表明，CW比WSPs更善于去除重金属含量，这是因为WSPs的微生物更少，使得它们无法降低冲击负荷。

2工业废水治理技术研究进展

（1）识别并解析工业废水中的特征污染物及其去除机理，准确评估污染物降解动力学过程及废水降解产物的综合毒性，为工业废水处理工艺优化提供支撑。（2）在已有的常规技术工艺基础上，通过多种工艺联合或耦合形成组合技术，克服单一工艺技术的局限性，强化对工业废水的处理效能。（3）目前针对工业废水处理技术方法大多还在实验室阶段，实际生产工程应用的成熟技术还较少，亟需通过工艺优化进行放大和转化，推动工业废水处理新技术的发展。

结语

在对工业废水进行治理时，必须要采用合理的技术、分析废水的成因，并制定出有针对性的治理措施，才能有效减轻目前国内所面对的水污染问题。同时，也能有效地改善人们对水环境的认识，实现经济发展与生态环境保护之间的协调发展，实现整个社会的可持续发展。

参考文献

[1]王璐，楚江.工业污水处理过程节能优化控制方法的研究[J].产业创新研究，2022（8）：102-104.

[2]魏新吉.环境工程中工业污水治理存在的问题及解决措施分析[J].绿色环保建材，2021（10）：43-44.

[3]李俊叶，刘爽.基于双膜法的工业污水重金属离子滤除方法研究[J].科学技术创新，2021（27）：26-27.