文_邵文鋒 廣州乾峰環(huán)境治理工程有限公司
生物技術(shù),主要是利用微生物的新陳代謝功能,對(duì)工業(yè)廢水中含有的有機(jī)物進(jìn)行轉(zhuǎn)化,使得廢水中的有機(jī)物不再具有毒性和污染性,進(jìn)而達(dá)到凈化污染物的目的。自然界中有很多的生物種類,并且這些生物數(shù)量巨大,具有較強(qiáng)的繁殖能力,它們存在的范圍也比較大,所以可以大量推廣工業(yè)廢水生物處理技術(shù),在一些重污染產(chǎn)業(yè)進(jìn)行中應(yīng)用,如冶金業(yè)、印染業(yè)等,生物技術(shù)可以有效凈化工業(yè)廢水。
1.1.1 厭氧生物處理
厭氧生物處理技術(shù)是一種比較傳統(tǒng)的生物處理技術(shù),一般來說,在不存在氧氣的環(huán)境中厭氧生物可以消化細(xì)菌,從而降解有機(jī)化合物CO2和CH4,厭氧生物處理技術(shù)與好氧生物處理技術(shù)相比,其有害物質(zhì)的去除效率更高,可以有效降低污泥產(chǎn)量與甲烷。但是,通常運(yùn)用厭氧生物處理技術(shù)處理后的廢水還需要后續(xù)工藝進(jìn)行再次處理。現(xiàn)階段,厭氧工藝的重點(diǎn)研究以厭氧組合工藝為主,比如:上流式厭氧污泥床UASB、序批式厭氧反應(yīng)器SBR等。
1.1.2 好氧生物處理
好氧生物處理技術(shù)具有流程簡(jiǎn)單、成本低、處理效果好等優(yōu)勢(shì),隨著技術(shù)的發(fā)展,其處理工藝也在不斷完善。運(yùn)用好氧廢水處理工藝,可以降解環(huán)境中的有機(jī)物,有機(jī)污染物濃度增加,廢水處理所需要的氧氣或者空氣量也會(huì)增加。如果使用厭氧廢水處理工藝,廢水中難以降解的有機(jī)污染物會(huì)被降解為容易降解的基質(zhì),廢水BOD值提高,好氧工藝再進(jìn)行后續(xù)處理,從而使廢水達(dá)到處理標(biāo)準(zhǔn)。
工業(yè)廢水使用物理技術(shù)進(jìn)行處理,主要是為了保證工業(yè)廢水所具有的化學(xué)性質(zhì)不會(huì)發(fā)生變化,可以對(duì)工業(yè)廢水使用分離或者過濾的方式來進(jìn)行處理,將其中一些不溶解以及懸浮的物質(zhì)進(jìn)行處理,實(shí)現(xiàn)廢水的有機(jī)處理。在實(shí)際生產(chǎn)中,使用較多的物理處理技術(shù)是吸附法、過濾法等,利用物理處理技術(shù)對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行處理時(shí),各項(xiàng)操作步驟比較簡(jiǎn)單,但是這種處理方法存在較大的局限性,不能將工業(yè)廢水溶解部分的污染物全部處理。
1.2.1 廢水重力分離處理法
廢水重力分離處理法利用重力原理,將廢水中的懸浮物分離出來,從而達(dá)到凈化目的。這種方法包括沉降法、上浮法。如果懸浮物重量較大,那么在處理過程中就會(huì)下沉;如果重量比較小,那么處理過程中就會(huì)上浮,但是不管哪一種方法,最終都會(huì)達(dá)到凈化廢水的作用。影響懸浮物沉淀的因素有很多,包括顆粒密度、粒徑大小、液體溫度、液體密度等等。這種物理處理方法應(yīng)用最普遍、最廣泛,是現(xiàn)階段處理效果最好的方法之一。
1.2.2 折疊篩濾截留法
廢水篩濾截留法主要是通過預(yù)留的孔眼裝置,將懸浮物固體截留的方式進(jìn)行廢水處理。折疊篩濾截留的方式一般會(huì)使用專業(yè)的設(shè)備,比如:格柵、篩網(wǎng)等,格柵可以將大塊的固體污染物阻隔,篩網(wǎng)能夠?qū)⒗w維、紙漿等細(xì)小懸浮物等去除,布濾設(shè)備能夠?qū)U水中的細(xì)小懸浮物截阻下來,砂濾設(shè)備能夠?qū)⑽⑿〉膽腋∥镞^濾掉。
工業(yè)廢水的化學(xué)處理技術(shù)和物理處理技術(shù)不同,化學(xué)處理技術(shù)主要是利用化學(xué)反應(yīng),來將廢水中的一些有機(jī)物和雜質(zhì)進(jìn)行清除。
1.3.1 Fenton試劑氧化法
Fenton試劑是一種合成試劑,一般包括亞鐵離子與過氧化氫,在pH值比較低的情況下,能夠使用亞鐵離子作為催化劑,而過氧化氫被分解為自由基后會(huì)引發(fā)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。羥基自由基活性非常高,能夠快速、有效降解廢水有機(jī)物,從而使廢水達(dá)到處理標(biāo)準(zhǔn)。Fenton試劑氧化法進(jìn)行廢水處理的效果非常好,但是這種廢水處理技術(shù)對(duì)pH要求很高,在進(jìn)行廢水處理的過程中需要投入大量的酸或者堿進(jìn)行調(diào)節(jié),但是這樣就會(huì)導(dǎo)致水中鹽分提高,從而進(jìn)一步污染水體提高運(yùn)行成本?,F(xiàn)階段,在進(jìn)行廢水處理的研究中一般會(huì)將紫外光UV引入Fenton法中,使其氧化能力大大增強(qiáng)。這種方法被認(rèn)為是一種前景較好的化學(xué)處理技術(shù)。
1.3.2 氧化法
(1)臭氧氧化法
臭氧屬于強(qiáng)氧化劑,臭氧與污染物產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),能夠獲得羥基自由基。在羥基自由基的作用下,出現(xiàn)反鏈反應(yīng)。反鏈反應(yīng)中大分子有機(jī)污染物能夠被降解,降解產(chǎn)生小分子、無機(jī)物,這兩種物質(zhì)可以破壞水中的有害化學(xué)物質(zhì)。臭氧氧化法具有反應(yīng)速度快、效果好的優(yōu)勢(shì),并且這種方法在反應(yīng)過程中不會(huì)產(chǎn)生二次污染,因此使用普遍,管理便捷。目前,在染料廢水處理、印染廢水色度有機(jī)物降解處理中應(yīng)用較多,尤其是在親水性染料脫色中應(yīng)用效果非常好。但在疏水性染料脫色方面速度慢、效果不佳,并且投資成本比較大。
(2)光催化氧化法
光催氧化法是將光輻射、O3、H2O2等氧化劑進(jìn)行整合,利用這種方法進(jìn)行污水處理,效果比較好。具體來說,氧化劑投放要根據(jù)實(shí)際情況而定,一般利用紫外光照射與氧化劑投放一同進(jìn)行,效果更好。在整個(gè)過程中,紫外線主要是對(duì)污染物進(jìn)行分解,并且污染物與臭氧反應(yīng),兩者的反應(yīng)速度很快,能夠縮短反應(yīng)時(shí)間,提高污水處理效率。針對(duì)不同的廢水類型,選擇不同的廢水處理手段,處理效果更好。
處理工業(yè)廢水時(shí),會(huì)用到很多的物理化學(xué)綜合技術(shù),如離子交換法、膜分離法和萃取法等,其中離子交換法的交換劑中含有一些游離的離子,其可以和廢水中的游離離子進(jìn)行結(jié)合,從而可以將工業(yè)廢水中的一些有害離子進(jìn)行清除,這種廢水處理技術(shù),比較適用于有機(jī)廢水的處理。其中萃取法利用萃取劑,可以將一些有機(jī)污染物進(jìn)行溶解,可以在工業(yè)廢水中進(jìn)行應(yīng)用,結(jié)合污染物在水中和溶劑中的溶解度不同,對(duì)污染物進(jìn)行提取,實(shí)現(xiàn)廢水的凈化;膜分離法則主要使用半滲透膜,將工業(yè)廢水中的一些污染分子進(jìn)行過濾,進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)有機(jī)廢水的凈化。
目前我國(guó)水資源消耗量比較多的行業(yè),就是工業(yè)產(chǎn)業(yè),根據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì),在2016年,我國(guó)的工業(yè)水消耗量已經(jīng)高達(dá)1380億立方米,約是居民生活用水量的2倍。然而在工業(yè)生產(chǎn)過程中,并不是所有的水資源消耗,都需要使用淡水資源,針對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行回用,可以降低工業(yè)生產(chǎn)對(duì)淡水資源的消耗量。工業(yè)產(chǎn)業(yè)使用自動(dòng)化的工業(yè)回水系統(tǒng),可以將工業(yè)廢水的回水率提高,將淡水消耗量降低,所以,未來工業(yè)廢水處理技術(shù)是主要的發(fā)展方向。
目前各個(gè)城市中,土地資源都處于稀缺的狀態(tài),尤其是城市的中心區(qū)域,可以說每寸土地都具有很高的價(jià)值。針對(duì)廢水處理,我國(guó)一直堅(jiān)持“環(huán)境友好、土地節(jié)約”的原則。所以一些工業(yè)企業(yè),土地是其業(yè)務(wù)發(fā)展的主要資源,土地節(jié)約及下沉技術(shù),對(duì)于企業(yè)來講,具有較強(qiáng)的吸引力。在生活污水處理中,下沉式技術(shù)使用的次數(shù)比較多,將污水處理在地下來實(shí)現(xiàn),在地面建設(shè)商業(yè)區(qū)、休閑公園等娛樂設(shè)施,不僅可以將園區(qū)的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行改善,還可以提高處理設(shè)施的附加值。
隨著技術(shù)的快速革新和發(fā)展,一些西方國(guó)家已經(jīng)全面應(yīng)用自動(dòng)化管理來進(jìn)行工業(yè)廢水處理,“基于人工智能的膜控制系統(tǒng)IntelliFlux”技術(shù),當(dāng)前使用比較多,這種技術(shù)通過系統(tǒng)感應(yīng),可以對(duì)水質(zhì)情況進(jìn)行檢查,然后根據(jù)水質(zhì)的情況,制定出最佳的保養(yǎng)參數(shù),借助膜處理的性能,將這種技術(shù)的運(yùn)營(yíng)成本進(jìn)行有效降低,目前這種技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于石化廢水的農(nóng)業(yè)回用。目前,雖然我國(guó)工業(yè)廢水處理措施已經(jīng)進(jìn)入自動(dòng)化發(fā)展進(jìn)程,但是還處于初級(jí)階段,所以,工業(yè)廢水的深度自動(dòng)化處理是主流趨勢(shì)。
在我國(guó)現(xiàn)階段的工業(yè)系統(tǒng)環(huán)境治理中,依然存在水資源污染與浪費(fèi)問題,工業(yè)廢水排放與回用已成為社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。工業(yè)企業(yè)要實(shí)現(xiàn)廢水的高效治理,首先要繼續(xù)研究?jī)?yōu)化廢水處理技術(shù)、降低處理成本,落實(shí)企業(yè)的社會(huì)與環(huán)保責(zé)任,不斷完善自身水資源保護(hù)和循環(huán)利用體系;其次,應(yīng)創(chuàng)新開展各種廢水處理工藝和回用技術(shù)的落地研究,將紙面的技術(shù)轉(zhuǎn)換為工程實(shí)踐,在實(shí)踐操作中繼續(xù)優(yōu)化工程技術(shù)理論和運(yùn)營(yíng)管理方法,降低資源消耗、提升環(huán)境效益,實(shí)現(xiàn)企業(yè)環(huán)保體系和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的雙重優(yōu)化。