典型工业废水处理技术及案例分析吉佳宇

48中国环保产业2008.12交流平台CommunicationPlatform吉佳宇，虞黎霞（无锡市排水总公司，江苏无锡214023）摘要:本文介绍了常见的不同种类的工业废水处理技术，同时以某啤酒厂的废水处理工艺为例进行了分析。关键词:工业废水;处理技术;工艺调试中图分类号:X703文献标志码:A文章编号:1006-5377（2008）12-0048-04典型工业废水处理技术及案例分析20世纪以来，由于世界各国工农业的迅速发展，城市人口的剧增，缺水已是当今世界许多国家面临的重大问题。世界各国和国民经济各部门对水资源的使用情况都不同，一般可分为工业用水、农业用水、生活用水。其中工业用水量较大，如：每生产1t钢材约需用水100m3；制造1t尼龙丝约需用水600m3；染1万m布约需用水300m3；制1t纸浆约需用水300m3等。目前，我国工业万元产值耗水量平均为600～700m3。而且由于工业用水所产生的废水成分复杂，工业废水所造成的水体污染也最为严重。工业废水按行业可分为：电子、冶金、造纸、塑胶、纺织、食品、印刷、印染等工业废水。工业废水中按主要污染物可分为：无机废水、有机废水。工业废水中污染物按成分可分为：酸性、碱性、含酚废水等。另外，还可以根据处理难易程度和危害程度分为：易处理危害性小的废水、易生物降解无明显毒性的废水、难生物降解又有毒性的废水。本文按工业废水中污染物的不同，介绍几种典型的工业废水处理技术。1以电镀、线路板、表面处理等无机类污染物为主的工业废水1.1表面处理废水（1）磨光、抛光废水在对零件进行磨光与抛光的过程中，由于存在磨料及抛光剂等，废水中主要污染物为COD、BOD、SS。一般可参考以下工艺流程进行处理：废水→调节池→混凝反应池→沉淀池→水解酸化池→好氧池→二沉池→过滤→排放。（2）除油脱脂废水常见的脱脂工艺有：有机溶剂脱脂、化学脱脂、电化学脱脂、超声波脱脂。除有机溶剂脱脂外，其它脱脂工艺中由于含有碱性物质、表面活性剂、缓蚀剂等组成的脱脂剂，废水中主要的污染物为SS、COD、BOD、石油类、色度等。一般可参考以下工艺流程进行处理：废水→隔油池→调节池→气浮设备→厌氧或水解酸化→好氧生化→沉淀→过滤或吸附→排放。（3）酸洗磷化废水酸洗废水主要在对钢铁零件的酸洗除锈过程中产生，废水pH一般为2～3，含有高浓度的Fe2＋，SS浓度也较高。可参考以下工艺进行处理：废水→调节池→中和池→曝气氧化池→混凝反应池→沉淀池→过滤池→pH回调池→排放。1.2电镀废水电镀生产工艺有很多种，工艺不同，所产生的废水也各不相同。一般电镀企业所排出的废水包括有酸、碱49CHINAENVIRONMENTALPROTECTIONINDUSTRY2008.12交流平台CommunicationPlatform等前处理废水，氰化镀铜的含氰废水、含铜废水、含镍废水、含铬废水等重金属废水。此外还有多种电镀废液产生。对于含不同类型污染物的电镀废水的处理方法如下：（1）含氰废水目前处理含氰废水比较成熟的技术是碱性氯化法，处理时必须注意含氰废水要与其它废水严格分流，避免混入镍、铁等金属离子，否则处理困难。处理过程分为两个阶段，第一阶段是将氰氧化为氰酸盐，对氰破坏不彻底，叫做不完全氧化阶段；第二阶段是将氰酸盐进一步氧化分解成二氧化碳和水，为完全氧化阶段。处理后的含氰废水可混入电镀综合废水中一起进行处理。（2）含铬废水含六价铬的废水一般采用铬还原法进行处理。原理是在酸性条件下，投加还原剂硫酸亚铁、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、二氧化硫等，将六价铬还原成三价铬，然后投加氢氧化钠、氢氧化钙、石灰等调节pH值，使其生成三价铬氢氧化物沉淀而从废水中分离。（3）综合重金属废水综合重金属废水是由含铜、镍、锌等非络合物的重金属废水以及酸、碱前处理废水组成。此类废水的处理方法相对简单，一般采用碱性条件下生成氢氧化物沉淀的工艺进行处理。处理工艺流程如下：综合重金属废水→调节池→快混池→慢混池→斜管沉淀池→过滤→pH回调池→排放。（4）多种电镀废水综合处理当一个电镀厂含有多种电镀废水，如含氰废水、含六价铬废水、含酸碱、重金属铜、镍、锌等的综合废水，一般采取废水分流处理的方法。处理工艺流程如下:含氰废水→调节池→一级破氰池→二级破氰池→综合废水池。含铬废水→调节池→铬还原池→综合废水池。综合废水→综合废水池→快混池→慢混池→斜管沉淀池→中间池→过滤器→pH回调池→排放。1.3线路板废水生产线路板的企业在对线路板进行磨板、蚀刻、电镀、孔金属化、显影、脱膜等工序的过程中会产生线路板废水。线路板废水在处理时必须对不同的废水进行分流，采取不同的方法进行处理。（1）含铜废水（铜氨络合废水）此类废水中重金属Cu2＋与氨形成了较稳定的络合物，采用一般的氢氧化物混凝反应的方法不能形成氢氧化铜沉淀，因此必须先破坏络合物结构，再进行混凝沉淀。一般采用硫化法进行处理，用硫化物中的S2－与铜氨络合离子中的Cu2＋生成CuS沉淀，使铜从废水中分离，而过量的S2－用铁盐使其生产FeS沉淀去除。处理工艺流程如下：铜氨络合废水→调节池→破络反应池→混凝反应池→斜管沉淀池→中间水池→过滤器→pH回调池→排放。（2）油墨废水脱膜和脱油墨的废水由于水量较小，一般采用间歇处理，利用有机油墨在酸性条件下，从废水中分离出来产生悬浮物的性质而将其去除，经过预处理后的油墨废水，可混入综合废水中一起进行后续处理，如水量大时可单独采用生化法进行处理。处理工艺流程如下：有机油墨废水→酸化除渣池→排入综合废水池或进行生化处理。（3）线路板综合废水此类废水主要包括含酸、碱及Cu2＋、Sn2＋、Pb2＋等重金属的综合废水，其处理方法与电镀综合废水相同，采用氢氧化物混凝沉淀法处理。（4）多种线路板废水综合处理当一个线路板厂含有以上几种废水时，应将铜氨络合废水、油墨废水、综合重金属废水分流收集，油墨废水进行预处理后，混入综合废水中一起进行后续处理，铜氨络合废水单独处理后进入综合废水处理系统。处理工艺流程如下：铜氨络合废水→调节池→破络反应池→混凝反应池→斜管沉淀池→中间水池。有机油墨废水→酸化除渣池→综合废水池。综合废水→综合废水池→快混池→慢混池→斜管沉淀池→中间池→过滤器→pH回调池→排放。2食品、印染、印刷及生活污水等以有机类污染物为主的废水（1）生活污水生活污水的处理技术多采用A2O的处理原理，本文不多作介绍。（2）印染废水此类废水水量大、色度高、成分复杂，一般可采取50中国环保产业2008.12交流平台CommunicationPlatform水解酸化－接触氧化－物化法进行处理。处理工艺流程如下：印染废水→调节池→混凝反应池1→斜沉池→水解酸化池→接触氧化池→氧化反应池→混凝反应池2→二沉池→中间池→过滤器→清水池→排放。（3）印刷油墨废水此类废水特点是水量小，色度深，SS和COD等浓度高。可参考以下处理工艺：印刷油墨废水→调节池→混凝气浮池→水解酸化池→接触氧化池→混凝反应池→斜沉池→氧化池→过滤器→清水池→排放。3案例分析选取某啤酒厂的废水处理工艺作为典型案例进行分析。某啤酒实业有限公司污水处理工程2007年3月份开始进行了为期三个月的调试和试运行，经污水处理站处理后出水水质达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中二级标准和当地总量控制的要求。（1）污水来源该厂啤酒生产工艺产生的主要废水有：1）麦芽生产过程中的洗麦水、浸麦水、发芽降温喷雾水、麦槽洗涤水、凝固物洗涤水；2）糖化过程中的糖化、过滤洗涤水；3）发酵过程中的发酵罐洗涤、过滤洗涤水；4）罐装过程中洗瓶、灭菌及破瓶洗涤水；5）冷却水和成品车间洗涤水；6）来自办公楼、食堂和浴室的生活污水。生产废水为每天24小时连续排放。（2）污水处理规模及污水水质该污水处理站处理规模设计最高流量1500m3/d，其中高浓度废水量500m3/d，中低浓度废水量1000m3/d。设计进水水质如下：1）高浓度废水COD4000mg/L；BOD2000mg/L；SS400mg/L；pH6～9。2）中低浓度废水COD500mg/L；BOD200mg/L；SS400mg/L；pH6～9。（3）处理后水质要求外排废水要求达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）二级标准。具体指标为：COD≤150mg/L；BOD≤60mg/L；SS≤150mg/L；pH6～9。其中COD指标不大于100mg/L。（4）污水处理工艺该工程采用厌氧＋好氧为主的生化处理工艺。该厌氧处理工艺采用UASB反应器，底部设布水装置，顶部设三相分离器和集水排水装置。高浓度废水单独进行厌氧处理后，与中低浓度废水混合进行好氧处理。好氧生化法有较多的工艺，该工程采用CASS生物反应器。CASS生物反应器是SBR工艺序批式反应器系统（SequencingBatchReactor，简称SBR法）的一种改良型工艺。在SBR工艺中，曝气池、二沉池合二为一，在单一反应池内利用活性污泥完成废水的生物处理和固液分离。（5）工艺运行方式SBR工艺主体构筑物为SBR反应池，SBR反应池的运行操作由进水、反应、沉淀、滗水和待机五个阶段组成。易产生污泥膨胀的丝状细菌在SBR反应池中因反应条件的不断循环变化而得到有效的抑制。而污泥膨胀问题是其它活性污泥方法中常见且难控制的问题之一。CASS是利用活性污泥基质再生理论，将生物选择器与间歇式活性污泥法加以有机结合研究开发的新型高效好氧生物处理技术。（6）工艺流程高浓度废水经格栅、格网拦截大的杂质后进入调节池，在调节池均质均量后，由污水泵提升进入UASB反应器，UASB反应器出水自流至中低浓度废水调节池，完全混合后用泵提升进入CASS反应器进行好氧处理，出水达标排放。UASB反应器产生的污泥自流进入污泥浓缩池，CASS反应器产生的生化污泥部分回流至预反应区，剩余污泥进入污泥浓缩池，浓缩后的污泥排入污泥干化场处理，上清液回流至调节池与原水一并处理。工艺流程见下图。高浓度废水格栅格网调节池ⅠUASB反应器CASS反应器调节池Ⅱ格栅格网中低浓度废水污泥外运污泥干化场渗滤液上清液污泥浓缩池达标排放某啤酒厂废水处理工艺流程图51CHINAENVIRONMENTALPROTECTIONINDUSTRY2008.12交流平台CommunicationPlatform（7）活性污泥的培养活性污泥的培养与驯化可归纳为异步培驯法、同步培驯法和接种培驯法。该污水处理站主要采用接种培训法，这样既能提高驯化效果，又能缩短培养驯化的时间，从而缩短调试时间。前期UASB反应器采用间歇脉冲进水方式，适当补充高浓度啤酒废水，以提高菌种对啤酒废水的适应能力。培养驯化初期，在CASS反应池中加入少量的中低浓度废水进行曝气，并适当添加营养物质，在培养的过程中逐渐增加进水量，使活性污泥生物群体逐渐适应现有水质状况，具有较好的生物活性和絮凝性。当整体运行条件基本具备后，污水处理站开始进行满负荷进水试运行。试运行期间对外排废水进行的监测结果见表1。对污水处理站总出水渠道的水样进行为期两个多月的连续监测，选取具有代表性的几组实测数据进行水质分析，其各项指标见表2。由表2可知，经过污水处理站处理后的排放水水质已达到了《污水综合排放标准》（GB8978-1996）二级标准。在运行过程中曾出现污泥膨胀和发黑现象。经检测，主要是溶解氧不足。通过取样分析判断，导致溶解氧不足的直接原因是厌氧出水夹带的H2S毒性气体对好氧菌造成了抑制。后来改变运行方式，启动调节池的预曝气作用，这种现象很快消失，污泥开始增长，运行稳定至今。（8）调试总结经过3个月的调试运行，在满负荷运行的情况下，污水处理站各构筑物、设备均能满足设计要求，鼓风机、潜污泵等设施以及整个系统运行正常、稳定。经过连续监测分析，主要污染物COD排放浓度均值为22.84mg/L，远低于标准（70mg/L）的要求，达标率为100％。处理规模和出水水质均能达到设计要求。■表1监测数据统计时间pHCOD（mg/L）SS（mg/L）7月5日11:007.531038.717:007.66756.223:0