10工业废水处理概论

10.工业废水处理概论10.1.1工业废水的分类工业企业各行业生产过程中排出的废水，统称工业废水，其中包括生产污水、冷却水和生活污水3种。为了区分工业废水的种类，了解其性质，认识其危害，研究其处理措施，通常进行废水的分类，一般有3种分类方法。(1)按行业的产品加工对象分类。如冶金废水、造纸废水、炼焦煤气废水、金属酸洗废水、纺织印染废水、制革皮水、农药废水、化学肥料废水等。(2)按废水中所含主要污染物的性质分类。含无机污染物为主的称为无机废水，含有机污染物为主的称为有机废水。例如，电镀和矿物加工过程废水是无机废水，食品或石油加工过程的废水是有机废水。这种分类方法比较简单，对考虑处理方法有利。如对易生物降解的有机废水一般采用生物处理法，对无机废水一般采用物理、化学和物理化学法处理。不过，工业生产过程中，一种废水往往既含无机物，也含有机物。(3)按废水中所含污染物的主要成分分类。如酸性废水、碱性废水、含酚废水、含隔废水、含铬废水、含锌废水、含汞废水、含氟废水、含有机磷废水、含放射性废水等。这种分类方法的优点是突出了废水的主要污染成分，可有针对性地考虑处理方法或进行回收利用。除上述分类方法外，还可以根据工业废水处理的难易程度和废水的危害性，将废水中的主要污染物分为3类。(1)易处理、危害性小的废水。如生产过程中产生的热排水或冷却水，对其稍加处理，即可排放或回用。(2)易生物降解无明显毒性的废水。可采用生物处理法。(3)难生物阵解又有毒性的废水。如含重金属废水，含多氯联苯和有机氯农药废水等。上述废水的分类方法只能作为了解污染源时参考。实际上，一种工业可能排出几种不同性质的废水，而一种废水又可能含有多种不同的污染物。例如染料工业，既排出酸性废水，又排出碱性废水。纺织印染废水由于织物和染料的不同，其中的污染物和浓度往往有很大差别。10.1.2工业废水对环境的污染水体受到污染后，不仅会使其水质不符合饮用水、渔业用水的标准，还会使地下水中的化学有害物质和硬度增加，影响地下水的利用。我国的水资源并不丰富，若按人口平均占有径流量计算，只相当于世界人均值的四分之一。而地表水和地下水的污染，将进—·步使可供利用的水资源数量日益减少，势必影响工农渔业生产，直接或间接地给人民生活和身体健康带来危害。几乎所有的物质，排入水体后都有产生污染的可能性。各种物质的污染程度虽有差别，但超过某一浓度后会产生危害。(1)含无毒物质的有机废水和无机废水的污染。有些污染物质本身虽无毒性，但由于量大或浓度高而对水体有害。例如排入水体的有机物，超过允许量时，水体会出现厌氧腐败现象；大量的无机物流入时，会使水体内盐类浓度增高，造成渗透压改变，对生物(动植物和微生物)造成不良的影晌。(2)含有毒物质的有机废水和无机废水的污染。例如含氰、酚等急性有毒物质、重金属等慢性有毒物质及致癌物质等造成的污染。致毒方式有接触中毒(主要是神经中毒)、食物中毒、糜烂性毒害等。(3)含有大量不溶性悬浮物废水的污染。例如，纸浆、纤维工业等的纤维素，选煤、选矿等排放的微细粉尘，陶瓷、采石工业排出的灰砂等。这些物质沉积水底有的形成“毒泥”，发生毒害事件的例子很多。如果是有机物，则会发生腐败，使水体呈厌氧状态。这些物质在水中还会阻塞鱼类的鳃，导致呼吸困难，并破坏产卵场所。(4)含油废水产生的污染。油漂浮在水面既损美观，又会散出令人厌恶的气味。低的油类还有引起火灾的危险。动植物油脂具有腐败性，消耗水体中的溶解氧。(5)含高浊度和高色度废水产生的污染。引起光通量不足，影响生物的生长繁殖。(6)含有多种污染物质废水产生的污染。各种物质之间会产生化学反应，或在自然光和氧的作用下产生化学反应并生成有害物质。例如，硫化钠和硫酸产生疏化氢，亚铁氰盐经光分解产生氰等。(7)含有氮、磷等工业废水产生的污染。对湖泊等封闭性水域，由于含氮、磷物质的废水流入，会使藻类及其他水生生物异常繁殖，使水你产生富营养化。10.2工业废水污染源调查10.2.1控制工业废水污染源的基本途径控制工业废水污染源的基本途径是减少废水排出量和降低废水中污染物浓度如下：1.减少废水排出量减少废水排出量是减小处理装置规模的前提，必须充分注意，可采取以下措施：(1)废水进行分流。将工厂所有废水混合后再进行处理往往不是好方法，一般都须进流问题。(2)节约用水。每生产单位产品或取得单位产值排出的废水量称为单位废水量。即使在同一行业中，各工厂的单位废水量也相差很大，合理用水的工厂，其单位废水量低。常见样的例子，许多工厂在枯水季节，工业用水限制为原用水量的50％时，生产能力并未下降，但用水限制解除后，又恢复到原有水平．这说明有些工厂节水的潜力是很大的。(3)改革生产工艺。改革生产工艺是减少废水排放量的重要手段。措施有更换和改善原材料、改进装置的结构和性能，提高工艺的控制水平、加强装置设备的维修管理等。若能使某一工段的废水不经处理就用于其他工段，就能有效地降低废水量。(4)避免间断排出工业废水。例如电镀工厂更换电镀废液时，常间断地排出大量高浓度废水，若改为少量均匀排出．或先放入贮液池内再连续均匀排出，能减少处理装置的规模。2.降低废水污染物的浓度通常，生产某一产品产生的污染物量是一定的，若减少排水量，就会提高废水污染物的浓度，仍采取各种措施也可以降低废水的浓度。废水中污染物来源有二：一是本应成为产品的成分，由于某种原因而进入废水中，如制糖厂的糖分等；二是从原料到产品的生产过程中产生的杂质，如纸浆废水中含有的木质素等。后者是应废弃的成分，即使减少废水量，污染物质的总量也不会减少，因此废水中污染物浓度会增加。对于前者，若能改革工艺和设备性能，减少产品的流失，废水的浓度便会降低。可采取以下措施降低废水污染物的浓度：(1)改革生产工艺，尽量采用不产生污染物的工艺。例如，纺织厂棉纺的上浆，传统都采用淀粉作浆料，这些淀粉在织成棉布后，由于退浆而变为废水的成分，因此纺织厂废水中总BOD5的30％—50％来自淀粉。最好采用不产生BOD5的浆料，如羧甲基纤维素(CMC)的效果很好，目前已有厂家使用。但在采用此项新工艺时，还必须从毒性等方面研究它对环境的影响。其他例子很多，例如电镀工厂镀锌、镀铜时避免使用氰的方法，已在生产上采用。(2)改进装置的结构和性能。废水中的污染物质是由产品的成分组成时，可通过改进装置的结构和性能，来提高产品的收率，可降低废水的浓度。以电镀厂为例，可在电镀槽与水洗槽之间设回收槽，减少镀液的排出量，使废水的浓度大大降低。又如炼油厂，可在各工段设集油槽，防止油类排出，以减少废水的浓度。(3)废水进行分流。在通常情况下，避免少量高浓度废水与大量低浓度的废水互相混合，分流后分别处理往往是经济合理的。例如电镀厂含重金属废水，可先将重金属变成氢氧化物或硫化物等不溶性物质与水分离后再排出。电镀厂有含氰废水和含铬废水时，通常分别进行处理。适于生物处理的有机废水应该避免有毒物质和PH值过高或过低的废水混入。应该指出的是，不是在任何情况下高浓度废水或有害废水分开处理都是有利的。(4)废水进行均和。废水的水量和水质部随时间而变动，可设调节池进行均质。虽然冬能降低污染物总量，但可均和浓度。在某种情况下，经均质后的废水可达到排放标准。(5)回收有用物质。这是降低废水污染物浓度的最好方法。例如从电镀废水中回收铬酸，从纸浆蒸煮废液中回收药品等。(6)排出系统的控制。当废水的浓度超过规定值时，能立即停止污染物发生源工序的生产或预先发出警报。10.2.2污染源调查1.现场调查，内容如下：(1)查明工厂在正常和高负荷操作条件下的水平衡状况；(2)记下所有用水工序，并编制每个工序的水平衡明细表；(3)从各排水工序和总排水口取水样进行水质分析；(4)确定排放标准。2.资料分析，应明确下列事项：(1)能否通过改进工艺或设备减少废水量和降低浓度；(2)有无回收有用物质的可能性；（3）有无可能将需处理废水和不需处理就可排放或利用的废水进行分流。10.3废水的排放标准10.3.1国家标准《污水综合排放标准》(GB8978—1996)《污水综合排放标准》见附录11。该标准按污水排放去向，分年限规定了69种污染物最高允许排放浓度及部分行业最高允许徘水量。该标准适用于现有单位水污染物的排放管理，以及建设项目的环境影响评价、建设项目环境保护设施设计、竣工验收及其投产后的排放管理。该标准将排放的污染物按其性质及控制方式分为两类。第一类污染物是指总汞、烷基汞、总镉、总铬、六价铬、总砷、总铅、总镍、苯并(a)芘、总铍、总银、总α放射性和β放射性等毒性大、影响长远的有毒物质。含有此类污染物的废水，不分行业和污水排放方式，也不分受纳水体的功能类别，一律在车间或车间处理设施排放口采样，其最高允许排放浓度必须达到本标准要求(采矿行业的尾矿坝出水口不得视为车间排放口)。第一类污染物最高允许排放浓度见标准中表1。第二类污染物，指PH值、色度、悬浮物、BOD5、COD、石油类等。这类污染物的排放标准，按污水排放去向分别执行一、二、三级标准，这样就使该排放标准与《地面水环境质量标准》((GB3838—58)和《海水水质标准》(GB3097—82)有机地联系起来。该标准按年限规定了第一类污染物和第二类污染物最高允许排放浓度及部分行业最高允许排水量。1997年12月31日之前建设(包括改、扩建)的单位，水污染物的排放必须同时执行标准中表1、表2和表3的规定；1998年1月1日起建设(包括改、扩建)的单位，水污染物的排放必须同时执行表l、表4和表5的规定。10.3.2部级标准《污水排入城市下水道水质标准》(CJ18—86)该标准见附录13。为了保护城市下水道设施不受破坏，保护城市污水处理厂的正常运行，保障养护管理人员的人身安全，保护环境，防止污染，充分发挥设施的社会效益、经济效益、环境效益，制定了本标准。标准规定如下：(1)严禁排入腐蚀下水道设施的污水；(2)严禁向城市下水道倾倒垃圾、积雪、粪便、工业废渣和排放易于凝集堵塞下水道的物质。(3)严禁向城市下水道排放剧毒物质(氰化钠、氰化钾)、易燃、易爆物质(汽油、煤油、重油、润滑油、煤焦油、苯系物、醚类及其他有机溶剂)和有害气体。(4)医疗卫生、生物制品、科学研究、肉类加工等含有病原体的污水，必须经过严格消毒处理，除遵守本标准外，还必须按有关专业标准执行。（5)放射性污水向城市下水道排放，除遵守本标准外，还必须按《放射防护规定》[GBJ8—74(内部试行)]执行。(6)水质超过本标准的污水，不得用稀释法降低其浓度，排入城市下水道。10.3.3国家标准《农田灌溉水质标准》((GB5084—92)该标推见附录12。为了防止土壤、地下水和农产品污染，保障人体健康，维护生态平衡，促进经济发展，制定了本标准。该标准规定了农田灌溉水质要求，标准实施办法和采样监测方法。标准适用于全国以地面水、地下水和处理后的城市污水及与城市污水水质相近的工业废水作为水源的农田灌溉用水，不适用于医药、生物制品、化学试剂、农药、石油炼制、焦化和有机化工等处理后的废水进行灌溉。严禁使用污水浇灌生食的蔬菜和瓜果。向农田灌溉渠道排放处理后的工业废水和城市污水，应保证其下游最近灌溉取水点的水质符合本标准。废水排向渔业水体或海洋时应符合《渔业水质标准》(试行1979—03发布)及《海水水质标准》(GB3097—83)。我国有关部门规定。各地方可根据当地情况制定地方标准，但原则上应严格执行国家、部和行业标准。10.4工业废水处理方法概述10.4.1废水处理方法废水处理过程是将废水中所含有的各种污染物与水分离或加以分解，使其净化的过程。废水处理法大体可分为：物理处理法、化学处理法、物理化学处理法和生物处理法。1.物理处理法物理处理法又可分为调节、离心分离、沉淀、除油、过滤等。2.化学处理法化学处理法又可分为中和、化学沉淀、氧化还原等。3.物理化学处理法又可分为混凝、气浮、吸附、离子交换、膜分离等。4.生物处理法又可分为好氧生物处理法、厌氧生物处理法。10.4.2废水处理方法的选择1.污染物在废水中存在状态选择废水处理方法前，必须了