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探讨如何有效处理工业废水的方法

        摘要:在过去的几十年中,工业废水的任意排放给水资源环境和人民的身体健康带来了巨大的威胁,为了杜绝这种现象的再次出现,本文主要根据笔者经验对工业废水的处理方法进行探讨。 

  关键词:废水处理;工业废水;水资源;处理方法 

  伴随着我国城市化脚步的加快,工业的快速发展,其工业废水也随着城市经济的发展而增加,此时由于废水的过多排放对我国的水资源环境也就造成了很大的污染,严重地甚至超过了水环境的自净能力。那么从另外一方面来说,生态环境被严重的破坏,各种水生动物惨遭灭绝。这样的经济发展模式是不可持续的,为此,必须研究出好的方法来处理生产中所产生的高污染的工业废水。 

  一、我国水资源的现状 

  1人均占有量少 

  虽说我国水资源总量在世界排名第6位,达到了28000多亿m3,但是我国人口数量大,根据最新的第六次全国人口普查主要数据显示我国人口约13.7亿,也就是说我国人均水资源占有量仅2000m3,仅为世界平均水平的2/9,而且西北以及我国中原地区严重缺水,多达12个省市的人均水资源的占有量低于联合国可持续发展委员会的1750m3的紧张线,华北等地由于过度开采地下水导致地面塌陷。严峻的水资源形势,不利于我国的可持续发展。 

  2工业用水量大、污染严重 

  自从我国改革开改以来,我国逐渐发展成为工业大国,各种工业在我国如雨后如笋一般迅速的涌现出来,并且国外许多的低效益高的污染企业也大量的加入我国,在促进经济发展的同时,对水环境也造成了严重的污染。目前我国工业用水量占全国总取水量的20%以上,特别是造纸行业与冶金行业。其次,工业用水的污染严重,我国全年废水的排放量达670亿m3,其中约70%是属于工业废水,从目前来看,工业上对水资源的利用还处于粗放式状态,水资源的利用效率极低。统计还表明,我国工业万元增加值用水量是发达国家的5-10倍,水的重复利用率为50%,而发达国家已达85%。如此严重的现实,对工业废水的处理要求刻不容缓,以下主要探讨工业废水的几种处理方法。 

  二、工业废水的处理方法 

  1物理法 

  我们通常所说的物理法也就是通过借助物理的相关作用来去除废水中污染物质的技术。物理法并不改变废水的化学性质,是在处理的过程中通过某种特定的机械装置,利用物理的原理,使废水中不易溶解的有害物质分离,以减少对环境的影响。物理处理法是贯穿于水资源利用的整个过程的,工业用水的水质和水量在生产过程中因为不断的被消耗而发生变化,在这个过程中,可以对水质和水量进行调解,使其达到利用的最佳状态,减少对水资源的污染。 

  而目前成熟的物理方法有:(1)重力分离;工业废水中所存在的部分杂质由于密度较大的缘故会沉于水底,这样很容易就能够被分离出来;(2)浮力分离,同重力分离的原理一样,根据分散相物质的亲水性强弱和密度大小,浮力浮上法可分为自然浮上法、气泡浮上法和药剂浮选法,都可使密度小的杂质上浮,从而处理掉;(3)体积分离,对与悬浮与水体中密度与水体相同,但是体积较大的杂质,通过过滤方式可以处理掉。磁力分离,磁性污染物可直接通过磁场去除;非磁性污染物需投加磁粉接种后,才能通过磁场去除。 

  2化学法 

  物理处理方法只是去除了废水中的杂质,并没有改变水的性质,其污染的根源性还存在于水中,需要用化学的方法来做进一步的处理。在化学处理中常用的方法是氧化还原法,可以将溶解于废水中的有毒物质转化为微毒或者无毒的物质,在工业废水中重金属离子是最重要的污染物有Hg2+、Pb2+、Cr3+、Cu2+、Zn2+、As3+、Ni2+、Cd2+等,即使微量存在也能引起严重的后果。对各种有毒物质的分解常用的化学方法是电解法,对于一些电极的电位为负的金属,例如废水中的镍离子(Ni2+)、铬离子(Cr6+)和贵金属Au、Ag等的去除和回收,我们一般采用电渗析电解法从镀镍废水中回收金属镍。 

  电解过程产生H2O2或·OH,H2O2和·OH均有强杀菌作用。一般情况下,电解法所消耗的资源太大,对比而言,光氧化法就显得更为节能。这种方法是利用强烈的可见光或者紫外线是工业废水中的各种物质发生反应,以O3、H2O2、O2和空气等作为氧化剂,将其氧化作用和光化学辐射相结合,产生氧化能力很强的自由基,其氧化效果比单独使用UV和O3要好得多,这是目前光氧化法研究中效果最好的方法。 

  3生物法 

  那么生物法是利用微生物(细菌、霉菌及原生动物等)特有的功能(如代谢作用)吸附、降解废水中的有机污染物,将废水中呈溶解、胶体以及微细悬浮状态的有机物、有毒物等污染物质,转化为稳定、无害的物质的废水处理方法。常用的方法有活性污泥法、生物膜法与厌氧法。活性污泥法是通过在充分供氧的条件下,使废水与存在于活性污泥中的微生物接触,这些微生物将把工业废水中的有机物作为食料,消耗掉并迅速生长繁殖,再进一步消耗有机物,使废水得以净化,这是现在得到最广泛使用的生物处理法。生物膜法是指给废水一个特定的流通渠道,而这些渠道上铺满了各种杂质,这些杂质上吸附着各种微生物,当废水流过使,这些微生物就会吸附和降解存在于废水中的有机质,最后使水得到净化,但是流水通道上会形成污泥状的生物膜,最后脱落,流入废水沉定池。厌氧法指在无分子氧条件下通过厌氧微生物的作用,将废水中的各种复杂有机物分解转化成甲烷和二氧化碳等物质的过程。这样的转化可谓一举两的,在处理工业废水的过程中还可以获得沼气,如果充分利用起来,又将是一种不可多得的资源。 

  4组合工艺 

  工业生产往往在用水过程中会加入各种物质产生多种污染物质,同时我国的排放标准日趋严格,因此,许多工业废水不可能仅依靠单一的处理方法就能解决污染问题,需要根据污染物的种类与性质,有针对性的采用不同的组合工艺,通常的组合工艺路线如下:预处理系统→生化处理系统→深度处理系统 

  预处理系统主要采用物理或化学法,也可以是物理法和化学法的组合;生化处理系统主要采用生物法,好氧法、厌氧法,或者是二者组合,比如氨氮含量高的废水,我们通常采用厌氧+好氧的组合工艺(A/O法);深度处理系统近年来发展迅速,深度处理的目的是达到废水循环使用,根据循环水的用途也需要采用不同的处理单元组合。 

  三、保障工业废水得到处理的措施 

  1加强技术指导对工业废水的处理 

  就目前而言,我国大多数工业企业还不具备先进的处理技术,他们虽然有处理废水的意识,但是由于在技术上的缺乏,从而导致工业废水在处理的过程中不够彻底,而导致污染环境的情况出现。在这种情况下,政府部门就应该组织专门的技术队伍对各个工业企业的废水处理给予指导,定期培训各企业的技术人员,加强与他们的沟通,提高技术人员的专业素质。 

  2政策上的支持 

  政府部门可以设立专项资金用于处理工业废水,对工业废水的处理无疑将会加大各企业的运营成本,那么通过政府专项资金的支持可以使这问题得到有效的环节。对处理工业废水的企业给予一定的经济补贴或者税收上的优惠政策,来鼓励各工业企业做好工业废水的处理。 

  四、结束语 

  就以上所述,对工业废水处理的方法还有许多需要我们去优化,改善的地方,我们今后在工作过程中还可以根据相关的特殊情况去结合物理、化学、生物等处理方法,从而达到各取其长,避开其短的效果,以期达到即对环境有利的前提下还能够降低工业废水处理的成本,还可以得到我们想要的资源。因此将来更好的方法还需要后续更多的研究去做更多的探索。 

  参考文献: 

  [1]胡洪营,赵文玉,吴乾元;工业废水污染治理途径与技术研究发展需求[J].环境科学研究,2010,(7).

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