孫撼宇
摘 要:隨著我國工業生產不斷提高,政府對環境保護也越來越重視,因此工業廢水的處理需求量越來越大,其工藝要求也越來越高。本文通過了解我國工業廢水處理的現狀,總結了七條工業廢水處理的基本原則和五種不同的工業廢水處理工藝,并淺析其優缺點,以供城市工業廢水的深度處理提供一定的參考。
關鍵詞:工業廢水;物理方法;生物方法;厭氧
一、我國工業廢水處理的現狀
建國以來,我國經濟飛速發展,工業生產技術水平的也不斷提高,給國民生活帶來許多便利的同時,也給環境造成嚴重的破壞,不但水土流失嚴重,荒漠化日益增多,就連流遍全國的各河流也被工業污水所污染。據統計,目前流經我國的較大河流有500多條,有80%的河流因工業廢水的排放而受到不同程度。其中又以流經大城市的河流污染更為嚴重,對沿途的居民身體健康產生較大的影響。
自2004年到2014年這十年之間,我國工業廢水排放量除2008年有少許降低外,其他年份一直在緩慢增加,到2014年以后,國家在環境治理方面加大力度才快速降低了排放量,但形勢仍然很嚴峻,到2016年也僅僅跟2004年持平而已。因此,工業廢水的處理和利用仍然是一個很重要的課題,需要我們不斷努力研究更為先進的污水處理技術,將廢水治理更加深入,從而控制其對環境的影響。
二、工業廢水的處理原則
工業廢水與生活污水的水質存在較大差異,且含有毒性,因此工業廢水的處理方法也有別于生活污水。需要根據廢水的種類、數量等分別以不同的方法處理工業廢水。
圖1是各類工業廢水排放占比及COD排放占比,化工制造業和造紙業的工業廢水排放占比較大,食品加工和造紙業的COD排放較多。
圖1 工業廢水和COD排放情況
一般來說,處理工業廢水要遵循以下七大基本原則:
(一)工廠要盡量選用無毒工藝,從根本上降低有毒有害廢水的排放
(二)對于必須使用有毒原料的,嚴密把關,采用合理的流程和先進的設備,避免有毒物質泄露
(三)為方便后期的處理和回收,有毒廢水與無毒廢水分流
(四)能夠循環使用的廢水盡量循環利用,不要直接排入下水道,造成浪費和增加污水處理負擔
(五)食品加工廢水、制糖廢水和造紙廢水等有機廢水可以排入城市污水系統進行處理
(六)像酚、氰廢水等可以生物降解的有毒廢水經過處理后,經相關部門批準后可以排入城市下水道做統一處理
(七)對于那些難以降解的有毒廢水要采取單獨處理,不得排入城市下水道
三、幾種工業廢水的處理方法和工藝
對于不同性質的工業廢水需要有不同的工業廢水處理工藝來處理。因此,在選擇工業廢水處理工藝的時候必需分析清楚當地廢水的實際情況與周邊的環境。工業廢水處理的方法主要有物理方法、化學方法、物理化學方法,以及生物方法等幾種。這些方法根據實際情況,可以單獨地使用,也可以針對不同的廢水類型混合使用。
一般工業廢水的處理工藝有以下幾種
(一)傳統活性污泥法。傳統活性污泥處理法的最主要的組成部分是沼氣池和沉淀池。廢水中的有機物在曝氣池停留的過程中,曝氣池中的微生物吸附廢水中的大部分有機物,并且被氧化成無機物,然后在沉淀池中經過沉淀后的部分活性泥需要回流到曝氣池中。該工藝具有有機物的去除效率高,池容積小,功耗低,高污泥負荷,運行成本低等優點。但是同時工藝所需面積大,所需資金多,有部分不滿足國家標準相關指標,且易產生污泥膨脹現象。
(二)A/O法。A/O 也叫厭氧好氧工藝法,是在傳統活性污泥法的基礎上進行改進的一種工業廢水處理工藝。A代表厭氧段,主要用于脫氮除磷;O代表好氧段,主要用于除去水中有機物。因此,該工藝不但可以除去廢水中的有機污染物,還可以出去氮、磷,對于高濃度有機廢水及難降解廢水,在好氧段前設置水解酸化段,可以顯著提高廢水的可生化性。該工藝為了具有明顯的脫氮效果處理廢水中的氮含量采用增加好氧池與缺氧池所形成的硝化-反硝化反應系統。可是這個硝化與反硝化反應系統必須要控制的很好,因此對該工藝提出了較高的管理要求,這也成為了該工藝的一大缺陷。
(三)A2/O法。A2/O法是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一個字母的簡稱(厭氧-缺氧-好氧法),由美國的一些專家在A/O法脫氮工藝基礎上開發的。A2/O法可用于二級或三級污水處理,以及中水回用,具有良好的脫氮除磷效果,非常適用于對除磷脫氮有要求的工業廢水處理,是應用最廣泛的脫氮除磷工藝。因此,一般首選A2/O工藝用于對除磷脫氮有特別要求的工業廢水處理廠。
該工藝處理效率一般能達到:BOD 和SS為90%~95%,總氮為70%以上,磷為90%左右,一般適用于要求脫氮除磷的大中型城市污水廠。
(四)A/B 法。A/B 法簡稱吸附生物降解法,該過程不需要沉淀,曝氣池的高和低負荷分成兩部分,并且每個具有一個獨立的沉淀和污泥回流系統。以吸附生物絮凝的高負荷段停留時間約20至40分鐘,同時發生不完全氧化反應,具有50%以上的BOD去除率。B段與普通活性污泥法相識,較低的負荷。AB法中A段具有很高效率,并有強大的緩沖能力。B段起到出水把關作用,穩定性較好。AB法很好的適用于對于高濃度的工業廢水處理,且有較高的耗能效率。但是,AB法污泥產量較大,且A段污泥有機物含量極高,必須添加污泥后續穩定化處理,這樣就會增加一定的投資和費用。另外,由于A段去除了較多的BOD,導致缺乏碳,脫氮工藝的要求難以實現。對廢水濃度低的場合, B段也比較困難,也難以發揮優勢。
(五)SBR 法。SBR法是序批式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor)的簡稱,又名間歇曝氣法。污水在SBR反應池中完成反應、沉淀、排水及排除剩余污泥等工序,使處理過程大為簡化。SBR法每個單元的流程是按時間順序劃分,靜置沉淀代替動態沉淀,非穩態生化反應代替生化反應等。通過多個連續的單元組合調度后,實現了操作的有序和間歇相結合。SBR法以它獨特的優點近年來得到迅速推廣,通過不斷改進、完善,使其成為目前世界上采用較多的污水處理工藝。
四、總結
我國仍處于經濟和工業高速發展階段,對于處理工業廢水的需求也日益增加,我們在傳統方法的基礎上應該不斷創新,不斷改進現有的工藝。在工業廢水的處理上,遵循七大處理原則,根據不同的廢水性質,采取不同的處理方法,能集中處理的要先進行預處理再排放如城市污水管道。五大處理工藝各有優劣,根據不同的條件采取不同的工藝進行廢水處理。
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