废水处理

废水概述

　　废水之所以是废水，因为其中含有大量化学物质，如果含有大量化学物质的废水直接排放到自然环境中，不但会破坏生态平衡，还会污染周围环境。加上水资源本身不可再生，这些化学物质让废水不能参与到地球水循环中再生，加剧水资源短缺问题。

　　经过长期研究发现，混合不同类型的废水后，其中化学物质产生反应形成沉淀物，减少废水中的污染物。可以借用这种方法降低废水中化学物质的含量，用化学专业术语来说就是自凝。自凝本身就是释放能量的过程，利用这种方法可以改变废水性质，比如利用酸碱中和将水的酸碱度恢复到ZX;利用两种化学物质反应生成沉淀，简单过滤后形成可以直接排放到自然环境中的水。

　　通常废水的来源主要有三种：①工业废水，过去几十年间为追求工业发展，我国并不是很重视环境保护，造成水污染情况日益严重;②生活废水，我国人口基础庞大，日常生活中存在随意排放生活废水的情况;③实验室废水，大量化学与科研类实验室的存在，会产生大量的实验废水，如果随意排放废水，也是主要的废水来源。

废水处理的方法

　　1、物理处理

　　废水的物理处理法是指通过一定手段在不变动废水化学组成的同时剔除废水中的污染物。一般而言，其多是借助一定的机械装置，运用一定的物理原理，将废水中含有的不易溶解的有害物质剔除出来。现阶段工艺相对完善的物理处理方法有：

　　(1)重力分离法：这种方法主要用于分离不溶于水且密度较大，易于沉底的杂质;

　　(2)浮力分离法：这种方法类似与重力分离法，依据废水中悬浮杂质密度及亲水性的高低，增强废水浮力使杂质自动浮出。其中较为常见的浮力分离法有自然上浮法、药剂浮选法与气泡浮选法，均能够让小密度的杂志浮至废水表面而予以清除;

　　(3)体积分离法：这种方法主要用于剔除废水中体积较大且密度同水体相似的杂物，主要采取过滤的方法进行;

　　(4)磁力分离法：这种方法对于具备一定磁性的杂物可直接依靠磁场将其去除，若不具备磁性则可通过添加磁粉接种的方法，使杂物具备磁性后再使用磁场将其清除。一般而言，这种方法主要用于清除废水中其他方法不易分离出的胶体或细小悬浮物。

　　2、化学处理

　　化学法是指运用化学原理通过化学反应将废水中污染物的物理或化学性质改变后，再将其从废水中清除的方法，多用于废水中无极溶解杂质的净化。目前，较为常见的化学反应方法主要有：

　　(1)氧化还原法：这种方法的主要目的在于将溶解于废水中的有害物质转化为无毒或弱毒的物质，从而降低废水的污染性;

　　(2)电分解法：对于废水而言，其组分中Z为关键的污染物主要为各类Hg²⁺、Cr³⁺、Zn²⁺、Ni²⁺、Pd²⁺、Cu²⁺、As³⁺等各类重金属离子。对于这些金属离子的处理就是主要通过电解法进行，譬如含有Au⁺、Ag⁺等贵金属离子或含有Ni²⁺、Cr⁶⁺等稀有元素的工业废液，可通过电渗析电解法对这些贵重金属加以还原和回收再利用。而对于废液中含有酚类化合物、苯类化合物、芳烃类化合物等有机化合物时，可通过电解氧化的方法将这些有机物质加以氧化，使其转化为其他无害的物质，达到净化废水的目的;

　　(3)凝聚法：这种方法主要用于清除废水中的胶状物质，通过在废水中添加碳酸铝、硫酸亚铁、氯化铁、明矾等凝聚剂，将胶体所携带的电荷消除后，使其转变为絮状物后沉降析出达到净化效果。

　　3、理化处理

　　这种方法是指通过物理手段将废水中的微小离子态杂质分离出来，目前较为常见的方法有：

　　(1)吸附法：这种方法是指运用多孔性固体吸附剂，借助其表层具备的活性将废水中的分子态或离子态污染物吸附集聚在吸附剂表面，再将吸附剂同废水分离从而达到净化效果。其中较为常见的吸附剂主要有活性炭、腐殖酸、活性硅等，这些吸附剂主要对废水中的有机物拥有良好的吸附功效，能够有效清除废水中的苯酚化合物、胺类化合物等杂质;

　　(2)泡沫分离法：这种方法主要针对经过气伏物理后的废水中未清除杂质的净化，主要是通过添加浮选剂，使得废水中亲水易溶物质的表面特性发生改变，转变为疏水不易溶的物质后，随气泡上浮至废水表层形成泡沫层，再通过机械清除达到净化废水的效果;

　　(3)反渗透法：这种方法是指让废水通过半渗透膜对废水中的杂质进行净化。当溶液中的溶解物从低浓度向高浓度转移时，通过在高浓度侧施加超过渗透压力的作用压力，就可使得溶解物发生反向流动。通过这种方法不仅能够有效清除废水中的无机污染物与有机污染物，进而达到净化效果，而且工艺操作简便、净化效率高。

　　4、生物处理

　　生物法是指运用细菌、霉菌等微生物所独有的生物功能，譬如代谢作用等，实现对废水中有机杂质的吸附、降解。通过这种方法能够将废水中呈现悬浮态、胶体态及溶解态的有毒有机物转变为稳定、无害的物质。目前，较为常见的生物净化法主要有：

　　(1)活性污泥法：这种方法是指在氧气供应充足的情况下，让废水同存活于活性污泥中的微生物群落相接触，微生物群落则将这些有机物质作为自身生长反之所需的能源供给，从而将废水中的有害有机物消耗一空，实现净水的目标，这也是现阶段应用Z为广泛的一种废水生物净化法;

　　(2)生物膜法：这种方法是指为废水提供一个特制的流通渠道，在渠道上布设有各类杂质并生存有数量众多的各类微生物菌群，当废水流过这些微生物群落时，微生物群落就会将废水中的有机物吸附消化并生成无害的物质，从而达到净水目标;

　　(3)厌氧法：这种方法是指在无氧环境中通过厌氧微生物的代谢作用，将废水中的各类有机杂质转化分解成甲烷、二氧化碳等无害的物质。通过这种方法不仅能够实现废水的净化还能生成清洁的沼气能源，为企业提供能源，从而起到一举多得的效果。

废水处理流程

　　1、一级处理

　　对废水进行一次处理，主要目的是去除废水中的悬浮物质，调整废水的酸碱度等。主要采用的方法有自然沉降法、滤网过滤法、浮选法、油水分离法等。经一级处理后，污水不能够达到正常排放标准。因此，通常还需要进行二级处理和三级处理。

　　①筛滤法

　　筛滤法主要是去除废水中悬浮污染物的一种方法。使用此方法会经常使用格栅和筛网等基础设备。格栅作用主要是控制污水中大于网格间隙的悬浮物质。通常情况下，将其放在污水处理厂，以避免堵塞管道和一些易堵塞的设备。在使用格栅除渣的过程中，可以采用机械和手工两种方法。必要时，残留物将被磨碎后，投入到格栅下游位置。

　　②沉淀法

　　沉降法的核心作用机理是重力沉降，可通过利用重力效果将悬浮状态的污染物质与废水分离。沉降法的主要设备是沉砂池和沉淀池，用于去除污水中大部分能够沉降的悬浮固态物质，以便能够提升后续处理效果。

　　③上浮法

　　上浮法的核心作用机理是去除污水中密度相对较小的污染物，在一级处理中主要体现在去除污水中的油类物质和悬浮物。

　　2、二级处理

　　二级处理主要是进一步处理废水，去除废水中存在的大量有机污染物。废水经过沉淀、过滤或漂浮、初处理、去除悬浮污染物等一级处理后，但对于那些存在于废水中的胶体态或溶解态的氧化物或有机污染物不能有效去除。

　　因此，废水不能够满足国家规范排放标准，不能直接排放。此时，二级处理是非常必要的。二级处理的主要方法如下所示。

　　①活性污泥法

　　在进行废水化学处理中，活性污泥处理法是十分重要的方法。其主要操作过程是以废水中的有机污染物为基质，在连续供氧的特殊条件下，将各种微生物混合并进行连续培养，形成活性污泥。

　　废水中的微生物群落通过吸附、缩合、分解、沉淀、氧化而形成活性污泥，去除废水中的有毒有害的有机污染物中，从而进一步净化污水。

　　活性污泥法自成立以来已有90年的历史，技术水平已经相当成熟。目前，活性污泥法已经成为处理工业废水和城市污水Z为快捷、有效的生物处理方法，它已被广泛使用。

　　②生物膜法

　　生物膜法主要操作方法是将废水在固定载体表面的生物膜中生长，然后通过生物氧化和物质交换相相结合的方法，使废水中有机污染物能够降解。

　　该方法在污水处理设备中的应用主要包括旋转生物接触器、生物滤池和生物接触氧化池以及逐渐研制发展起来的悬浮载体流化床，广泛应用于生物接触氧化池。

　　3、三级处理

　　三级污水处理又称深度处理或污水高级处理。经过前两级处理后，依然会存在一些污染物，主要包括一些可溶性的无机物以及不能够被微生物降解的有机物等不容易被处理掉的物质。三级处理与深度处理大体相似，但也存在极为重要的差异。

　　三级处理是在二级处理后，进一步去除废水中剩余的某些特殊的污染物，而设置的辅助处理单元;然而深度处理主要是基于废水回收和再利用为主要目的。需要特别指出的是，三阶处理阶段所需要投入的资金较大，管理程序繁琐复杂，但可以充分利用水资源。

工业废水处理

　　一、工业废水的主要类别

　　工业废水包括生产废水、冷却用水和生活污水，一般有三种分类方法。

　　①按污染物的性质分类：分为工业废水中主要含有无机污染物为主的称为无机废水和主要含有机污染物为主的称为有机废水。

　　②按成分分类：分为含有硝酸等的酸性废水、含有小苏打的碱性废水、氮过量的酚废水、重金属过量的镉废水、铬废水、汞废水等。

　　③按加工对象分类：分为在工业冶金生产中产生的废水、造纸过滤产生的废水、炼焦煤气废水、洗涤金属废水、纺织染料产生的大量有色废水、制革有毒废水、农药化工废水和和化学化工废水等。

　　二、工业废水特点

　　①工业废水种类繁多，处理方式复杂多样，处理后要单独排放到污水处理厂。

　　②工业废水中含有各种各样的污染物，处理过程中需要消耗大量资金，还需多种处理技术。

　　③工业废水中含有大量污染物，对环境危害极大。

　　④工业废水排放量大，占整个废水排放量的68%。

　　⑤工业废水处理技术繁杂，需要结合生物、化学、物理等处理工艺。

　　⑥工业废水具有较高热量，容易造成热污染。

　　⑦工业废水中含有许多有毒物质。

　　⑧部分工业废水具有易燃易爆的特性。

　　三、工业废水处理技术

　　1、酸碱中和技术

　　对于工业废水少量的强酸强碱可以用水稀释后再排放，大量的强酸强碱废液也使用酸碱中和技术将pH值调节成中性后再排放，如果当中有可利用的强酸强碱，应将其分离出来回收利用，避免造成二次污染。

　　2、絮泥沉淀技术

　　对于一些重金属废液中含有铜、铅、铬等物质，就可使用絮泥沉淀技术来处理，就是在废液中加入消石灰，将pH值调节成9左右，使其生成氢氧化物沉淀再进行排放处理。

　　然而一些像六价铬一样的毒性较大的物质，如果在呈酸性的形态下，则使用化学还原剂将六价铬还原成二价铬，随后再使用消石灰来将其反应成氢氧化铬沉淀，然后除去其中汞废液，并加入相应的硫化钠溶液，经过搅拌后便会生成硫化汞，之后再放入一些硫化亚铁溶液，便能生成硫化亚铁沉淀，直到溶液彻底澄清后才能将其排放。

　　另外，对于含砷废液，应利用石灰将其pH值调节至8左右，从而生成砷酸钙，等其彻底沉淀后，才能排放处理。此外，还可利用石灰将pH值调节至10，然后放入硫化钠，Z后生成具有较低浓度的硫化物沉淀，再进行排放处理。

　　3、氧化分解技术

　　氰化物废液具有稳定的特点，在处理过程中要利用次氯酸钠对其进行分解。另外，也可以使用氧化剂将氰化物废液氧化成具有低毒性特征的氰酸盐，其中氧化剂使用高锰酸钾、漂白fen、氯气等，并经过24h反应后才可排放。

　　4、氧化分解技术

　　对于叠氯化合物废液可将其放入一个密闭空间，并与铅质管配件、铜质管配件共同作用并将其引爆，之后使用浓度适合的氢氧化钠溶液来进行浸泡处理，从而消除叠氯化合物。

　　5、造纸工业废水处理技术

　　在造纸过程中主要涉及到制浆与抄纸两个程序，这两个程序中所产生的工业废水对环境危害很大，尤其在制浆过程中，排放出的废水呈黑色，对水体污染较为严重，应对其使用燃烧的方式除去黑水的无机盐。

　　另外在造纸过程中，会产生大量的胶料与纤维，并在对纸张进行漂白时会产生大量酸碱水，首先要将污水中的固体纤维使用浮选法将其处理，之后再调节污水酸碱度将其调成中性水。

　　6、食品工业污水处理技术

　　由于食品的多样性，其生产原料也形式各样，使其在生产过程中会产生多种类型的废水，如，含油、淀粉类废水;含酸、糖类废水;含有机污染物废水;含有毒病菌类废水等对湖泊河流造成富营养化伤害，致使水中生物生存受到影响。

　　采用两级生物滤池以及多级生物转盘来联合使用对其进行处理，具有显著效果，使这些高含量有机物食品工业污水得到有效处理。