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浅析工业废水的深度处理工艺

2017-12-12孙撼宇

科学与财富 2017年31期
关键词:工业废水

孙撼宇

摘 要:随着我国工业生产不断提高,政府对环境保护也越来越重视,因此工业废水的处理需求量越来越大,其工艺要求也越来越高。本文通过了解我国工业废水处理的现状,总结了七条工业废水处理的基本原则和五种不同的工业废水处理工艺,并浅析其优缺点,以供城市工业废水的深度处理提供一定的参考。

关键词:工业废水;物理方法;生物方法;厌氧

一、我国工业废水处理的现状

建国以来,我国经济飞速发展,工业生产技术水平的也不断提高,给国民生活带来许多便利的同时,也给环境造成严重的破坏,不但水土流失严重,荒漠化日益增多,就连流遍全国的各河流也被工业污水所污染。据统计,目前流经我国的较大河流有500多条,有80%的河流因工业废水的排放而受到不同程度。其中又以流经大城市的河流污染更为严重,对沿途的居民身体健康产生较大的影响。

自2004年到2014年这十年之间,我国工业废水排放量除2008年有少许降低外,其他年份一直在缓慢增加,到2014年以后,国家在环境治理方面加大力度才快速降低了排放量,但形势仍然很严峻,到2016年也仅仅跟2004年持平而已。因此,工业废水的处理和利用仍然是一个很重要的课题,需要我们不断努力研究更为先进的污水处理技术,将废水治理更加深入,从而控制其对环境的影响。

二、工业废水的处理原则

工业废水与生活污水的水质存在较大差异,且含有毒性,因此工业废水的处理方法也有别于生活污水。需要根据废水的种类、数量等分别以不同的方法处理工业废水。

图1是各类工业废水排放占比及COD排放占比,化工制造业和造纸业的工业废水排放占比较大,食品加工和造纸业的COD排放较多。

图1 工业废水和COD排放情况

一般来说,处理工业废水要遵循以下七大基本原则:

(一)工厂要尽量选用无毒工艺,从根本上降低有毒有害废水的排放

(二)对于必须使用有毒原料的,严密把关,采用合理的流程和先进的设备,避免有毒物质泄露

(三)为方便后期的处理和回收,有毒废水与无毒废水分流

(四)能够循环使用的废水尽量循环利用,不要直接排入下水道,造成浪费和增加污水处理负担

(五)食品加工废水、制糖废水和造纸废水等有机废水可以排入城市污水系统进行处理

(六)像酚、氰废水等可以生物降解的有毒废水经過处理后,经相关部门批准后可以排入城市下水道做统一处理

(七)对于那些难以降解的有毒废水要采取单独处理,不得排入城市下水道

三、几种工业废水的处理方法和工艺

对于不同性质的工业废水需要有不同的工业废水处理工艺来处理。因此,在选择工业废水处理工艺的时候必需分析清楚当地废水的实际情况与周边的环境。工业废水处理的方法主要有物理方法、化学方法、物理化学方法,以及生物方法等几种。这些方法根据实际情况,可以单独地使用,也可以针对不同的废水类型混合使用。

一般工业废水的处理工艺有以下几种

(一)传统活性污泥法。传统活性污泥处理法的最主要的组成部分是沼气池和沉淀池。废水中的有机物在曝气池停留的过程中,曝气池中的微生物吸附废水中的大部分有机物,并且被氧化成无机物,然后在沉淀池中经过沉淀后的部分活性泥需要回流到曝气池中。该工艺具有有机物的去除效率高,池容积小,功耗低,高污泥负荷,运行成本低等优点。但是同时工艺所需面积大,所需资金多,有部分不满足国家标准相关指标,且易产生污泥膨胀现象。

(二)A/O法。A/O 也叫厌氧好氧工艺法,是在传统活性污泥法的基础上进行改进的一种工业废水处理工艺。A代表厌氧段,主要用于脱氮除磷;O代表好氧段,主要用于除去水中有机物。因此,该工艺不但可以除去废水中的有机污染物,还可以出去氮、磷,对于高浓度有机废水及难降解废水,在好氧段前设置水解酸化段,可以显著提高废水的可生化性。该工艺为了具有明显的脱氮效果处理废水中的氮含量采用增加好氧池与缺氧池所形成的硝化-反硝化反应系统。可是这个硝化与反硝化反应系统必须要控制的很好,因此对该工艺提出了较高的管理要求,这也成为了该工艺的一大缺陷。

(三)A2/O法。A2/O法是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一个字母的简称(厌氧-缺氧-好氧法),由美国的一些专家在A/O法脱氮工艺基础上开发的。A2/O法可用于二级或三级污水处理,以及中水回用,具有良好的脱氮除磷效果,非常适用于对除磷脱氮有要求的工业废水处理,是应用最广泛的脱氮除磷工艺。因此,一般首选A2/O工艺用于对除磷脱氮有特别要求的工业废水处理厂。

该工艺处理效率一般能达到:BOD 和SS为90%~95%,总氮为70%以上,磷为90%左右,一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂。

(四)A/B 法。A/B 法简称吸附生物降解法,该过程不需要沉淀,曝气池的高和低负荷分成两部分,并且每个具有一个独立的沉淀和污泥回流系统。以吸附生物絮凝的高负荷段停留时间约20至40分钟,同时发生不完全氧化反应,具有50%以上的BOD去除率。B段与普通活性污泥法相识,较低的负荷。AB法中A段具有很高效率,并有强大的缓冲能力。B段起到出水把关作用,稳定性较好。AB法很好的适用于对于高浓度的工业废水处理,且有较高的耗能效率。但是,AB法污泥产量较大,且A段污泥有机物含量极高,必须添加污泥后续稳定化处理,这样就会增加一定的投资和费用。另外,由于A段去除了较多的BOD,导致缺乏碳,脱氮工艺的要求难以实现。对废水浓度低的场合, B段也比较困难,也难以发挥优势。

(五)SBR 法。SBR法是序批式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor)的简称,又名间歇曝气法。污水在SBR反应池中完成反应、沉淀、排水及排除剩余污泥等工序,使处理过程大为简化。SBR法每个单元的流程是按时间顺序划分,静置沉淀代替动态沉淀,非稳态生化反应代替生化反应等。通过多个连续的单元组合调度后,实现了操作的有序和间歇相结合。SBR法以它独特的优点近年来得到迅速推广,通过不断改进、完善,使其成为目前世界上采用较多的污水处理工艺。

四、总结

我国仍处于经济和工业高速发展阶段,对于处理工业废水的需求也日益增加,我们在传统方法的基础上应该不断创新,不断改进现有的工艺。在工业废水的处理上,遵循七大处理原则,根据不同的废水性质,采取不同的处理方法,能集中处理的要先进行预处理再排放如城市污水管道。五大处理工艺各有优劣,根据不同的条件采取不同的工艺进行废水处理。

参考文献:

[1]曾薇,李磊,杨莹莹.A~2O工艺处理生活污水反硝化除磷研究[J].北京工业大学学报.2011年09期

[2]刘军,潘登,王斌.SBR工艺中DO和C/N对同步硝化反硝化的影响[J].北京工商大学学报(自然科学版).2003年02期

[3]赖杨岚,周少奇.硫酸盐型厌氧氨氧化反应器的启动特征分析[J].中国给水排水.2010年15期

[4] 邹家庆.工业废水处理技术.北京:化学工业出版社环境科学与工程出版中心. 2003.10

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