工業廢水的處理與循環再利用研究

申曉霞，孫 暉，周健飛，薛 琦

（1.江蘇龍環環境科技有限公司；2.常州環保科技開發推廣中心，江蘇 常州 213000）

社會經濟的迅速發展離不開工業的支持，但隨之而來的是工業廢水排放問題。過去，人們普遍缺乏環境保護意識，工業廢水隨意排放，沒有進行合理、有效的控制與管理，造成環境污染問題成為當前全球環境保護的重要課題之一[1-2]。

1 工業廢水處理技術

1.1 MBR（膜生物反應器）技術

MBR技術是一種處理工業廢水的新技術，此技術將膜分離、生物化學處理完美結合，是一項專門針對工業廢水的處理技術。此技術擁有一套完整的體系，包含五個部分，分別是：缺氧池、好氧曝氣區、化學清洗池、膜分離池、反洗系統。MBR技術在構成方面較完整，可有效控制膜分離池、好氧曝氣區、缺氧池三部分，三者也是該技術中最核心的部分。好氧曝氣區是為了浸放膜組件而設置的，該膜組件由多個中空纖維膜組成，其孔徑微小，直徑僅有0.2 μm，防止細菌的侵入。中空纖維膜具有過濾的效果，能將剩余的游離細菌隔絕在外，使其留在好氧曝氣區內，同時，過濾后的水匯集到集水管中，隨后統一排放。這樣就完成了水、泥的分離，把細菌、有機物、漂浮顆粒、藻類、有機物等清除干凈。為了確保中空纖維膜的透水功能，務必要進行定期維護，如化學清洗、水反洗、化學反洗等[3]。

1.2 生物制劑增效法

生物制劑增效法主要運用在含有生物處理步驟的工業廢水處理設備上。如果該方法能夠降解生物菌群，則可對生物處理技術進行改良，強化原有生物處理能力，提升清除特殊污染物的能力。該方法不能替代現有生物菌群，但是可提升生物菌群降解廢水能力，工業廢水處理效果顯著。使用生物制劑增效法前，人們要清楚了解原水水質和出水水質要求，以便選擇合理的生物制劑。生物制劑增效法對生物制劑的選擇有較高要求，只有選擇合適的生物制劑，才能提升工業廢水處理效果。生物制劑增效法對進水水質不存在特殊要求，這是該方法的一大亮點。

1.3 臭氧化處理技術

臭氧化處理技術是指以臭氧為氧化劑，對工業廢水進行消毒、凈化，使之達到排放標準，臭氧氧化能力極強，所以廣泛運用在環境保護中[4]。與傳統的工業廢水處理相比，臭氧化處理技術具有三大特點。一是臭氧化處理技術由若干段臭氧化工藝串聯而成，采用整體推流式，不需要硝化液回流，能夠減少實際運行成本。研究發現，當工業廢水的污泥回流比低于0.5時，臭氧化處理技術不需要硝化液回流，便可以去除約85%的總氮，而傳統廢水處理技術只可去除約40%的總氮。二是與傳統工業廢水處理技術對比，臭氧化處理技術無須提升污泥回流量和二沉池負荷，便可有效調高系統的污泥濃度平均值，同時延長固體滯留時間，提高單位池容積處理能力，有效節省池容，最終降低工業廢水處理設施建設成本。三是運用臭氧化處理技術時，工業廢水中的有機碳會在缺氧段被降解，隨后進入臭氧段，可在臭氧區加快異養菌的繁殖，給硝化菌營造良好的生存環境。

2 熱電廠廢水處理

2.1 燃煤鍋爐房廢水處理

通常，熱電廠屬于耗水大戶，每年排放的工業廢水約占全國工業廢水排放量的10%。熱電廠的燃煤鍋爐房廢水多含有粉塵、灰渣，一般采用沉淀法進行處理。沖渣廢水與除塵廢水使用沉淀法處理后，粉塵送至堆灰場，灰渣在沉渣池中沉淀，最后排出處理后的廢水。燃煤鍋爐廢水處理工藝流程如圖1所示。

圖1 燃煤鍋爐廢水處理工藝流程

2.2 綜合廢水處理

熱電廠綜合廢水包含生產廢水、生活污水以及含油廢水等，通常，水溫保持在8～21℃。經過處理，熱電廠的綜合廢水可以達到循環再利用的水質要求，具體處理工藝流程如圖2所示。

由圖2綜合廢水處理工藝流程可知，在調節池中注入全廠區廢水，再添加絮凝劑，使得廢水中的有機污染物形成絮狀懸浮顆粒，再加入助凝劑，使得廢水中的一些污染物發生化學反應沉淀在沉淀池底部。此時將水與泥分離，然后將分離后的污泥進行脫水處理，再將其排放。將分離后的水經過管道注入中間池內，經過砂濾池、清水池、活性炭過濾器、軟水裝置等工藝處理后，加入消毒劑，此時的廢水經過處理，再次流入儲水池內，成為循環再利用水[5]。

圖2 綜合廢水處理工藝流程

3 工業廢水處理循環利用

3.1 工業化循環利用

工業廢水處理循環利用是指采用UF+RO方法對工業廢水進行處理，隨后回用到工業生產線，使其循環再利用，工業廢水工業化循環率相對較低[6]。廢水處理工業化再利用的途徑一般有兩種，一種是將工業廢水處理至非飲用水標準，例如，工業普通水可以直接用于除塵、洗滌、直冷和沖灰等；另一種是采用廢水處理循環利用技術，將達到排放標準的工業廢水進行再次處理，通常會使用軟化器、RO混床等設施使其達到軟化水標準，可進行工業循環再利用，以節省費用，保護水資源。

工業廢水回收循環利用的方法有兩種。一是分散式廢水回用，指的是一個或數個工業企業建有廢水處理系統，該系統可將工業廢水進行處理，便于循環利用，節省費用。廢水處理系統會根據水質的不同選取對應的處理工藝，降低廢水處理成本。二是集中式廢水回用，廢水處理廠可以合理運用廢水處理技術，深度處理工業廢水，提高廢水處理率，并把處理完的廢水利用管道進行輸送，方便用戶使用。

3.2 農業循環理論

基于農業循環理論，人們可以利用土地與生物塘來處理工業廢水，在提高農作物產量的同時，保證農產品質量和土壤肥力。工業廢水可以采用新型處理技術，使之循環利用，有效保護水資源。通常，工業廢水含有較多的鉀、磷、氮等元素，工業廢水經過過濾處理后，水質得到凈化，但水中仍然含有較多營養元素，而這正是植物生長所需要的物質。工業廢水處理后可以用來澆灌土地，增強土壤肥力，使得植物生長更加茂盛。然而，工業廢水含有鉛、汞等重金屬元素，如果農作物大量吸收重金屬元素，會造成農產品的重金屬含量超標。目前，我國對小麥和水稻的有關研究較多，但是對其他農作物的研究較少。因種植區域與農作物種類的不同，有關研究的結果存在差異。因此，使用處理后的工業廢水澆灌農作物時，人們要先進行科學分析，以保證農作物的安全、健康。當前，人們要根據農業循環理論，合理利用工業廢水，促進工業廢水實現有效處理和循環利用。

4 結語

水是人們賴以生存的基本資源，人們要不斷加大工業廢水處理力度，提高水資源利用率。目前，我國很多工業企業根據可持續發展要求，積極研發和應用工業廢水處理技術，不斷提升廢水處理能力。為了保證工業廢水處理效果，實現工業廢水循環再利用的目標，國家要加大投資力度，研究人員要加快技術研發步伐。同時，工業企業要根據實際情況，合理選擇工業廢水處理技術，提升社會效益與經濟效益。