第21章工业废水处理的工艺系统 21.1概述 21.1.1工业废水的分类 工业企业各行业生产过程中排除的废水，绕称工业废水，其中包括生产 废水、冷却废水和生活污水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。 ()按行业的产品加工对象分类。如治金废水、造纸废水、炼焦煤气废水、 金属酸洗废水、纺织印染废水、制革废水、农药废水、化学肥料废水等。 (2)按工业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 的废水是无机废水，食品和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、化学和物理化学方法处理。不过，在工 业生产过程中，一般废水既含无机物，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、含镉废水、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)易处理危害小的废水。如生产过程中出现的热排水或冷却水，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)难生物降解又有毒性的废水，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的参考。实际上，一种工业可 以排出几种不同性质的废水，而一种废水又可以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。 21.1.2工业废水对环境的污染 水污染是我国面临的主要环境问题之一。随着我国工业的发展，工业废水
的排放量日益增加，达不到排放标准的工业废水排入水体后，会污染地表水和 地下水。 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，但超过某一浓度后都会产生危害。 (1)含无毒物质的有机废水和无机废水的污染。有些污染物质虽元毒性， 但由于量大或浓度高而对水体产生污染。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）造成不良的影响。 (②)含有毒物质的有机废水和无机废水的污染。例如氰、酚等总性有毒物 质、重金属等慢性有毒物质及致癌物质造成的污染。致毒方式有接触中毒（主 要是神经中毒)、食物中毒、康烂性毒害等。 (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，使水体成厌氧状态。这些物质在水中还会阻塞鱼类的腮，导致呼 败困难，并破坏产卵场所。 (4)含油废水产生的污染。油漂浮在水面既有损感观，又会散出令人厌恶 的气味。燃点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。这种污染会引起光通量不足， 影响生物的生长繁殖。 (6)酸性和碱性废水产生的污染。水体的酸碱污染除对生物有危害作用 外，还会损坏设备和器材。 (7)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，硫化纳和硫酸 产生硫化氢，亚铁氧盐经光分解产生氨等。 (⑧)含有氨、磷等工业废水产生的污染。对湖泊等封闭性水域，由于含氨、 磷物质的废水流入，会使藻类及其他水生生物异常繁殖，使水体产生富营养 化。 所有的工业废水的排放，必须亚格遵守国家、部、行业所规定的标准一 《污水综合排放标准扎毛GB8978-1996),《污水排入城市下水道标准》 (CJ18-1999)等。 21.1.3控制工业污染源的基本途径 控制工业污染源的基本途径是减少废水产出量和降低废水中污染物浓度
现分述如下 1.减少废水产出量 减少废水产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， 一殷都需进行分流。对已采用混合系统的老厂来说，无疑是困难的，但对新建 工厂，必须考虑废水分流的工艺和措施。 (②)节制用水。每生产单位产品或取得单位产值产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。 (3)改革生产工艺。改革生产工艺是减少废水产出量的重要手段。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，就会提高废 水污染物的浓度，但采取各种措施也可以降低废水的浓度。工业废水中污染物 来源有二：一是某些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，因此废水中的污染物浓度会增加。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。一般采取以 下措施降低废水污染物的浓度： ()改苹生产工艺，尽量采用不产生污染的工艺。例如，纺织厂棉纺的上 浆，传统都采用淀粉作浆料，这些淀粉再织成棉布后，由于退浆而变成废水的 成分，因此纺织厂废水中总B0D的30%50%来自淀粉。最好采用不产生B0D 的浆料，如竣甲基纤维素(CC)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，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 有含氰废水和含铭废水时，通常分别进行处理。适于生物处理的有机废水应避 免含有毒物质和州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。废水的水量和水质都随时间而变动，可设调节池进行 均质。虽然不能降低污染物总，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。 21.1.4废水处理方法及选择 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。 选择废水处理方法前，必须了解废水中污染物的形态。一般污染物在废水 中处于悬浮、胶体或溶解状态。通常根据粒径的大小来划分。悬浮物粒径为 1~100如，胶休粒径为1-1μm。一般来说，处理的污染物是悬浮物，而胶体 和溶解物则较难处理。悬浮物可通过沉淀、过滤等与水分离，而胶体和溶解物 则必须利用特殊的物质使之凝聚或通过化学反应使其粒径增大到悬浮物的程 度，或利用微生物或特殊的膜等将其分解或分离。 废水处理方法的确定，可参考已有的相同工厂的工艺流程。如元资料可参 考时，可通过实验确定，简述如下： (1)有机废水 1)含悬浮物时，用滤纸过滤，若滤液中的BOD,、COD均在要求值以 下，这种废水可采取物理处理方法，在去除悬浮物的同时，也能将BOD。、 COD一并去除。 2)若滤液中的BOD、COD高于要求值，则需考虑采用生物处理方法
好氧生物处理法去除废水中的BOD和C0D,由于工艺成熟，效率高日 稳定，所以获得十分广泛的应用，但由于需供氧，故耗电较高。为了节能并 回收沼气，常采用厌氧法去除BOD,和COD,特别是处理高浓度BOD,和COD 废水比较适用(BOD,>1000mg/L)。现在已将厌氧法用于低BOD.、C0D废水的 处理，亦获得成功。但是，从去除效率看，BOD去除率不一定高，COD去除率 反而高些。这是由于难降解的COD,经厌氧处理后转化为容易生物降解的COD, 使高分子有机物转化为低分子有机物。对于某些工业废水也存在此种现象。如 仅用好氧生物处理法处理焦化厂含盼废水，出水C0D往往保持在400~500 gL,很难继续降低。如果采用厌氧作为第一级，再串以第二级好氧法，就 可使出水C0D下降到100~150mg/L。因此，厌氧法常常用于含难降解C0D 工业废水的处理。 2)若经生物处理后COD不能降低到排放标准时，就要考虑采用深度处 理。 (2)无机废水 1)含悬浮物时，需进行沉淀实验，若在常规的静止时间内达到排放标 准时，这种废水可采用自然沉淀法处理。 2)若在规定的静止时间内达不到要求值时，则需进行混凝沉淀实验。 3)当悬浮物去除后，废水中仍含有有害物质时，可考虑采用调节州 值、化学沉淀、氧化还原等化学方法。 4)对上述方法仍不能去除的溶解性物质，可考虑采用吸附、离子交换等 深度处理方法。 (3)含油废水 首先做静置上浮实验分离浮油，再进行分离乳化油的实验。 21.2常用工业废水处理工艺系统 21.2.1含油及石油化工废水 1.含油废水的来源及污染特征 含油废水主要来源于石油、石油化工、钢铁、焦化、煤气发生站、机械加 工等工业企业. 含油废水的含油量及其特征，随工业种类不同而异，同一种工艺也因生 产工艺流程、设备和操作条件等不同而相差较大。 废水中所含的油类，除重焦油的相对密度可达1.1以上外，其余的相对 密度都小于10 油类在水中存在的形式可分为浮油、分散油、乳化油和溶解油四类