淺談工業廢水對生態環境的污染和破壞

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.浙江中南建設集團有限公司，浙江 杭州 310052；3.浙江科譜環境檢測技術有限公司，浙江 杭州 311100；4.浙江華標檢測技術有限公司，浙江 杭州 311199）

1 生態環境保護的重要性

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，同時也會對生態環境造成不可修復的破壞。如果水資源這使用功能無法得到保障，不僅會減少生物量，甚至會導致滅絕，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濟發展。要想保證人民群眾的健康及生活不受到影響，需要對水生態受損、水環境質量較差以及水環境隱患等相關問題給予高度關注，在生態環境保護上加大力度。根據現階段生態環境的實際現狀來看，在一些區域中，所以環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，這樣會導致產業規劃以及布局等受到影響，制約了我國經濟發展，也不利于生態環境的可持續發展[1]。現如今，公民素質正在不斷提升，環保意識也在不斷強化，所以，相關部門需要對生態環境保護工作進行全面的開展，進一步加大生態環境保護的宣傳力度，從森林、大氣、水體以及動植物角度進行環境保護。通過全面的宣傳環保理念，也能夠讓人們自覺地履行自身的職責和義務，提升自然利用率，進而認識到環境保護與可持續發展之間的密切聯系[1]。根據現階段我國生態環境的發展現狀來看，其發展形勢依然比較嚴峻，我已經將環境保護列為一項基本國策，并且也頒布了一系列的環境保護法，這對社會發展以及人類的生存都具有積極的影響，可以看出，做好生態環境保護工作具有重要的現實意義。

2 水資源污染的相關原因

2.1 工業廢水排放

在工業行業的不斷發展中，各項生產作業往往會應用到水資源，有些企業屬于重工行業，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的標準，這樣就會導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 為工業廢水。

圖1 工業廢水

2.2 城市廢水

一直以來，各個城市規模正在不斷擴大，各行各業發展速度比較快，在此過程中產生的廢水越來越多，在人們的生活中，廢水源自于洗衣服做飯等常規活動。在肥皂、洗發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，進而無法實現人類可持續發展的目標。

2.3 農業生產

對于我國來說，農業是經濟發展中的重要支柱，在農業生產中往往會用到大量的水資源，其中，在灌溉環節中，對資源需求量比較大。根據我國現階段實際現狀來看，農業耕作技術相對落后，相關的設備與發達國家之間還存在一定的距離，在農業灌溉環節中往往會造成水資源浪費，不少水資源會被蒸發掉，無法提升水資源利用率。不僅如此，在農業生產環節中，往往也會使用相應的化肥、農藥等，如果使用不合理，這樣就會使相關污染物滲透到地下水，從而影響了水體質量，造成水污染。

3 工業廢水對生態環境的影響

工業廢水是工業生產的必然產物，很難在短時間內完全消除。需要討論的是工業廢水對生態環境的污染和危害，它是怎樣的，它是多少，然后設法找出避免和控制的策略[3]。工業廢水對生態環境的污染和破壞主要體現在以下4 個方面。

3.1 大量工業廢水嚴重污染水資源

水是生命之源，是生態平衡的第一要素。保護水資源，既是經濟社會發展的首要任務，也是保障民生的首要任務。然而，工業化、城鎮化的快速推進，大量工業廢水、污水的排放，對正常水資源造成了極大的污染和破壞，嚴重影響了工農業用水的正常利用，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，當地經濟發展勢必陷入困境。這是一個惡性循環。

例如，根據國土資源部2021 年5 月11 日最新發布的《2021 年國土資源公報》，全國200 個城市開展了地下水水質監測，4727 個水質監測項目中的55%點的水質很差或很差。報告還強調了城市地下水污染的成因，其中工業廢水無節制排放居首位。因此，工業廢水污染和水資源破壞是對生態環境平衡的嚴重影響，必須引起有關部門的高度重視。

3.2 工業廢水污染破壞土地資源

土地是生產生活的核心資源，也是經濟社會發展的基礎。同樣，工業生產也依賴大量的土地資源。也就是說，工業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。根據中國農業部開展的全國污水灌溉面積調查，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。工業廢水是罪魁禍首。

3.3 工業廢水破壞城鄉居民生態環境

人們的生活需要一個健康可持續的生態環境。工業廢水無節制、不達標排放，勢必引發生態危機，直接影響人們的生活環境。如上所述，工業廢水會對城市生態環境造成不可逆轉的破壞。但現在，很多農村已經成為工業化的核心，工業廢水也是天然的“洪水”，給農村原本平靜的生態環境帶來“惡意干擾”，不得不引起重視。

3.4 工業廢水對生態環境的其他污染

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

4 工業廢水處理工藝現存問題及應對策略

4.1 預處理技術

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，對自然環境中的生物活性具有強烈的損害性，故而采取廢水預處理辦法[4]。通過一些物理過濾或化學分解手段，實現廢水可降解性的增強，為生物處理提供良好環境。常見預處理技術有除酚脫氮技術、除油工藝、混凝與吸附工藝等。現階段大部分企業會利用溶劑實現脫酚和蒸氨雙重技術結合，實現對廢水的氨、酚去除處理。但這類工藝的整體能源消耗成本比較高，整體經濟效益較弱。相比而言，新興的P 型CuI 薄膜技術采用建立溶劑回收系統進行熱整合操作實現廢水處理，在經過對兩種熱整合技術的分析和實驗后，結合實際操作情況，對癥下藥，實現酚和氨的高效去除，大幅削減了傳統工藝所形成的能耗量，提升經濟效益。圖2為一般工業廢水處理流程。

圖2 一般工業廢水處理流程

除油技術旨在對煤焦廢油進行物理手段預處理干預，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。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根據離心沉降的理論基礎開發的旋轉分離技術。④利用油水分離器使用聚結分離技術。

混凝吸附技術在解決工業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、可循環使用的優質經濟效益特性。一些企業會采用酸化―芬頓工藝，利用反應產物實現對工業廢水中存在的芳香環結構進行破壞，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，實現對廢水污染處理技術的優化。

4.2 濕式雙曲線通風冷卻塔

在一些工業企業生產環節中，某一項目的循環用水需求比較高，最大用水量可達369800mR/h，在排放處理階段，相關工作人員會依據整體作業環節中的循環水冷卻系統實際運行情況，選用濕式雙曲線通風冷卻塔內結構，并對其進行優化完善，實現工業廢水的凈化處理效果提升。雖然濕式雙曲線通風冷卻技術在凈化耗時上，較傳統的循環水冷卻耗時更長，但是整體凈化效果更為優秀。此外，該技術的運行投入成本更低，有助于提升企業經濟效益。汽輪機作為濕式雙曲線通風冷卻水系統的重要組成設備，設計人員需要嚴謹篩選適當的汽輪機。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的差異又可劃分為空冷與濕冷兩類系統。分別是空冷系統與濕冷系統。在運行成本方面，空冷系統的成本會遠高于濕冷系統。因此，在構建科學化工業業排污處理體系的工作開展中，相關工作人員既要結合企業實際需求選擇合適的汽輪機，又要考慮設備整體運行成本在生產環節中實現的經濟效益，達到企業長效可持續發展的最終目標。

4.3 深度處理技術

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境中。為了應對這個情況，廢水的深度處理就成為關鍵環節，采用物化處理和高級氧化處理兩種處理方式，實現對廢水的深度過濾。常見的物化處理方式有混凝沉淀技術、吸附技術以及膜分離技術三種形式，這些技術現階段都在化工廢水處理的環節中普遍應用。根據實際應用參數，經過活性炭和組合膜技術處理后的化工污水可以達到廢水排放或回用的標準。但是物化處理技術的根本是實現污染物分離，卻無法對污染物直接降解，因此在后續環節還需要進行對分離物質的降解或再利用，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，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，在物化處理的環節需要嚴格遵守適配劑量的標準，并且預設雜質去除的應對方案。

4.4 污水回用技術

科學有效的污水回用技術可以將廢水水質的硬度和堿含量削弱，是企業中廣泛應用的化工廢水處理手段。鑒于工業環節中生成的回水水質結構特殊，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，通過纖維網過濾，最終實現水質軟化的目的。同時需要依照回用水的雜質含量，做好脫鹽處理，確保回用水的實際回用效益。此外，在實際脫鹽作業環節中想要實現水資源高效利用，并且達到鹽含量驟減，凝結水回用精處理系統是首選的處理辦法。一些投入這一處理工藝的企業，可以在廢水處理環節中完成對金屬腐蝕物質的全效過濾，實現污水處理工藝的深度優化。此外，想要逐級實現凝結水回用精處理技術的突破，提升操作環節總運行效益，還需要有專人專員對運行設備的溫度進行監控。設備運行溫度超高，會導致廢水排放量下滑，設備運行溫度低冷會造成設備運行負載運行成本攀升。因此，維持精確的溫度閾值控制，是確保回用水精處理技術高效運行的重要任務。

5 結語

綜上所述，由于工業廢水會對生態環境造成極大的污染、破壞和干擾，造成很難控制的結果。因此，各級政府部門應該立刻行動起來，治理工業廢水，保護生態環境，造福千家萬戶。企業生產環節中提升化工水處理工藝，優化污水處理效果，是企業走可持續發展道路的必然選擇。從事實際操作環節的設計人員，需要加大自身的知識儲備量，在技術和理論兩個方面，積極吸取行業領域的前沿知識，提升專業素養，全方位推進工業產業可持續發展。