如何實現工業污水資源化

A. 工業污水的處理辦法

現代社會發展對水質要求不斷提高，對水量需求越來越大。由於水體過渡污染和水資源過渡採用，全球不少地區面臨嚴重水危機。控制水質環境成為各工業用水單位的當務之急，工業廢水為水域的重要污染源，具有量大、面廣、成分復雜、毒性大、不易凈化、難處理等特點。本論文根據工業水污染的特點，簡要介紹幾種適合處理工業用水污染的方法。
進入新世紀以來,隨著經濟社會的持續高速發展,人們所從事的生產活動比以往任何時候都要活躍,經濟高速發展的同時帶來許多不確定性的負面影響,在環境問題上顯得日益突出,當今城市工業企業在商品經濟的市場調節作用下,為適應或緩解商品社會供需矛盾而自我發展起來的。因此,工業企業門類繁多、產品多樣,污水成分也十分復雜。針對工業水污染現狀分析,主要應該採取以下幾種方法來治理工業水污染：
1.膜分離法
膜分離過程組分一般不發生相的變化，能耗較小，操作溫度在室溫左右。它是一種節能技術。膜分離范圍廣，無論工業廢水中的無機物還是有機物，細菌還是礦物微粒均可使用。膜分離適用體系也較多，大多可用膜分離。膜分離的裝置比較簡單，容易控制，可以連續操作。但也存在一些問題：熱穩定性和化學穩定性不高，膜的通量和選擇性待進一步提高，膜污染的防治和濃差極化等。工業污染水處理是膜分離的重要應用領域，微孔膜、超濾膜具有較大的孔徑孫迅塌，在深度處理前後常用作預處或後處理。由於膜分離過程基本為物理過程，不需投加其他葯劑，不產生副產物，用於飲用水處理，可以大大提高水的質量。
2.電場處理法
電場處理法是將電場施加於待處理工業污染水中，觀察水體系昌祥物理、化學性質的變化。這些性質包括水體系密度、吸光度、電導率的變化及對結垢物的影響。電場處理可根據不同水污染工作條件分為高壓靜電場法、高頻電場法和電子處理法。
2.1高壓靜電法
高壓靜電場的電場強度為3 000-5000V/cm。美國學者將10000V的高壓加於工業原污染水時，產生極好的阻垢效果，他們認為這種阻垢作用是由於電場作用下流動的水產生微弱電流所致。形成水垢的化合物大多為離子化合物，由正、負離子組成，當水中施加電場時，離子會受到電場的吸引，使其難以結合成固體物。1970年代末，日本將靜電除垢器與給水槽和脫氣裝置組合，用於工業給水處理，取消化合加葯，亦可達到防垢、緩蝕的目的。1970年代後期，國內亦陸續研製了靜電水處理器並在一些工業用水處理工廠中應用。高壓靜電場法除了可以阻垢、除垢外，還可以緩蝕、消滅工業廢水中的細菌。
2.2高磁電場法
高頻電場法的電場強度並不大，一般在1 000 V／cm以下，而電場頻率要高，通常在10Mnz以上。試驗表明，工業污染水流速一定時，隨著電場頻率增大，阻垢率隨之增大；當頻率在10MHZ以上時，流速對阻垢率影響很小。可見頻率足夠高時在短時間內就能阻止工業廢水垢形成。阻垢作用可能是在高頻電場作用下，極小晶粒表面帶電，阻礙晶粒正常成長，從處理前後電鏡照片明顯看出工業污染水中固體形態的差別。
2.3電子處理法
電子處理法與前兩種電場法的區別在於該法直接向工業污染水中通入微小電流，所以裝置由直流穩壓電源和處理器兩部分組成。管狀處理器的中心有一金屬正極，處理器殼體為負極。該類處理器1970年代首先由美國研製成功，1980年代末國則圓內亦有產品問世。陳家森等研究表明，電場還會對工業污染水的結構發生影響，引起水中部分氫氧鍵斷裂，水中出現過量超氧陰離子自由基、過氧化氫及自由質子。其中氫氧鍵的斷裂是通過電場對水分子的附加能進行估算：用核磁共振波譜儀測試質子核磁縱向弛豫時問用以證實電場處理後水中過量超氧陰離子自由基存在，這種自由基和氧分子一樣，具有順磁性；用光子計數器通過魯米諾化學發光現象，可以確定電場處理前後過氧化氫濃度在體系中的變化。
3.磁場處理法
磁化法用於工業廢水防垢效果明顯。此外，有試驗表明磁化水可提高樹脂的離子交換容量，可作為離子交換前的預處理。磁化水用於混凝土可縮短固化時間、提高強度和增加防凍性及化學穩定性。經過處理後的飲用磁化水還有排除人體膽結石的作用。磁法水處理技術還可用於含油工業污水處理中。與其他方法相比，磁法分離凈化技術更徹底、無二次污染。將磁性材料(如Ni-Cu-Zn鐵氧體等)製成粉狀，放入含油工業廢水中攪拌，油被磁粉吸附。再通過磁分離裝置，吸附了油的磁粉留在磁場中，而水被分離。而改性磁粉法可將磁粉表面用適當材料處理使其親油。若用石臘、高級脂肪酸等處理，表面覆蓋一層親油疏水薄膜。這種改性磁粉加入含油污水中時增加了對油的親合力，油和磁粉凝聚成泥狀物下沉。最後用磁場將油泥物分離。
4.生物法處理工業水污染
4.1傳統生物法
傳統生物處理工業污染水的方法包括活性污泥法、氧化塘生物濾池、生物轉盤等。活性污泥法是最主要的傳統生物法，利用曝氣池進行廢水處理微生物作剛下廢水得到凈化。活性油膩物通常要經過接種、培養、馴化，由細菌、原生動物和其他雜質組成。氧化塘足最原始的生物水處理方法，可以利用池塘、窪地，不需要另外的設施，因其處理效果差，1960年代末增加人工強化條件，發展為新的氧化溝技術。生物濾池、生物轉盤都是利用濾料上附著的生物膜。這種方法在某些方面優於活性污泥法。傳統生物法的系統由水、污染物、微生物、氧組成。一般有工業污水的地方就會出現這種天然處理系統。活性污泥既是微生物載體，又是微生物代謝的產物。系統運行過程不斷從界鼓入空氣，其中的氧溶解於工業污水中，通過生物體酶的催化與污染物相作用。污染物一般為含碳有機物，如果條件適宜，會發生階段性降解，或徹底降解，最終變為二氧化碳和水。活性污泥中常有多種微生物，在常溫附近都能正常生存，處理系統結構簡單，所以它的優點是處理污染物種類多、對許多有機物處理效率高、受氣候條件影響小、管理不復雜。這種技術的應用始於1914年，長期以來，是城市污水及某些工業廢水的主要處理方法。由於一般工業廢水中污染物和氧的濃度都較低，微生物的專屬性不會很高，氧化有機物的速率較慢，導致這種系統主要缺點是處理周期長、佔地面積大、同時運行費用也較高。
4.2酶處理法
微生物與工業污水中有機物接觸時發生多種化學反應，如氧化還原、脫羧、脫氮、脫水、水解。這些作用不是微生物與有機物的直接反應，而是通過微生物細胞產生的酶，經過一系列催化階段，使有機物得到降解。微生物體內的酶體系由於遺傳變異和高速繁殖對環境有很強的適應性，可用來處理不同的工業污水質。根據微生物的特性可分為需氧法和厭氧法。需氧法應用較多，厭氧法亦受到重視。生物法氧化有機物通常分階段進行，初期生物降解只引起化合物母體結構變化，即有中間產物生成。最終生物降解可以完全無機化。
5.總結
綜上所述，本研究通過工業污染水的幾種處理方法分析了工業用水污染控制情況，這些工業廢水如直接排放或處理不當 ,將影響水體的自凈 ,因而使水質惡化。由於工業廢水的組成復雜 ,往往需要由幾種方法組成一個處理系統 ,才能完成所要求的處理功能, 因此應用於工業廢水處理的化學法、物理化學法和生物法取得了極大進展，因此研究開發高效、經濟的應用於工業廢水處理新技術將成為未來幾年內新的環保研究熱點。

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B. 如何解決工業廢水處理難題

首先，工業結構調整與產業(產品、產能)淘汰相結合。調整的對象是高能耗、高物耗、高污染和資源消耗型的工業行業和小型製造企業。如草漿造紙，煤化工、焦炭，染料、醫葯、農葯等精細化工，釀造、木薯澱粉酒精，鉛鋅冶煉、電路板，發泡劑、離子膜燒鹼等。這些行業廢水等污染治理難度大、投資高、運行成本高。要嚴格控制這些行業的規模數量，產品最好禁止出口，能夠滿足內需即可，或者轉而依靠進口。針對這些行業，要採取的措施是嚴格環境管理制度，通過項目審批、環評等手段限制這些行業。
其次，提高排放標准、促進深度治理。當標准提高時，處理技術必須適應，增加工藝流程、採取關鍵技術、提高去除效率。同時，加強工業廢水的循環利用、廢水回用，深度處理、發展低排放技術等。
第三，推進清潔生產、發展循環經濟。
第四，提高設施運行管理的技術水平。廢水處理設施的運行管理水平至關重要，建設設施、工藝技術的科技支持固然重要，但支撐達標排放和減排的根本還在於運行。先進技術的採用、缺陷的改造和保障正常運行都需要高新科技的支持，且後者要求更高。

C. 工業廢水的治理有什麼措施

目前一般工業污水處理的工藝流程主要有：
1、如果是除油脫脂廢水，在進行氣浮前可以適當添加CaCl2破乳劑將乳化油去除。當廢水中COD濃度高時，可以首先使用厭氧生化處理，如果不高就可以採用好氧生化來處理。具體的工業污水處理可以參考以下處理工藝：廢水→隔油池→調節池→氣浮設備→厭氧或水解酸化→好氧生化→沉澱→過濾或吸附→排放。
2、酸洗工業污水通常是對鋼鐵等零件進行酸洗除銹時產生，廢水pH一般為2－3，還有高濃度的Fe2＋，SS濃度也高。此類工業污水處理可參考以下處理工藝：廢水→調節池→中和池→曝氣氧化池→混凝反應池→沉澱池→過濾池→pH回調池→排放。
工業廢水的處理流程其實跟選用的工藝方法有關，不同的處理工藝處理流程是不一樣的，目前工業廢水常見的處理工藝有：
1、反滲透技術
這種技術的效率非常高、投入成本小操作簡單，而且不需要太復雜的工藝就可以完成，對於工藝環境的具體要求也不高，只需要在常溫下即可操作，正是由於如此之多的有點，使得反滲透技術被廣泛應用於工業污水處理。反滲透技術擁有廣泛的使用范圍，從最開始的海水淡化到後期的輕工業以及醫療領域，都可見到這種方式的使用，擁有極高的經濟價值。
2、離子交換樹脂技術
這個技術也是近幾年來新興的工業污水處理方式，顯著的特點是能夠很好的處理污水中的重金屬。離子交換樹脂不會和任何種類的酸鹼性溶液相互融合，可以做到對任何擁有酸性和鹼性的廢水進行重金屬的徹底過濾。被過濾後的污水還需要通過硫化鈉進行處理，這樣就可以達到合規的排放標准，這種技術應用的是化學的原理，擁有極強的針對性，在經過該技術處理之後的污水可以再次回收當作冷卻水，有效了提高水質、提高水資源的利用率。
3、生物處理技術
我們在處理污水的時候不僅僅是要處理掉那些可視的雜質，同時還要對一些看不見的生物及微生物進行處理，因此很多企業都使用生物處理技術進行工業廢水治理。

D. 組織開展2022年工業廢水循環利用試點工作，試點方向與方法有哪些

首先是試點方向是用水過程的循環方向。採用冷卻水高效循環利用、生產過程中不同水質的梯級利用、高鹽廢水深度處理回用等技術裝備。降低生產過程中的用水量，提高水的重復利用率。區域產城一體化模式。探索與市政再生水生產經營單位合作，完善再生水管網，將處理後的再生水回用於生產過程，減少新鮮水取用量，形成可復制、可推廣的產城一體化污水高效循環利用新模式。智能水管控制模式。利用大數據、雲計算、互聯網等新一代信息技術，建立工業廢水資源化智能管理平台。

要知道的是成分復雜應該是工業廢水的一個突出特點。不同的高耗水行業產生的廢水也是不一樣的，有一些有毒、有害、有腐蝕性的廢水，不處理會對環境和人造成損害。要求包裝企業工業用水重復利用率不低於90%，迫使造紙和包裝企業選擇推廣應用先進節水技術以求生存。其中，蒸發濃縮工藝和強制循環結晶系統是蘇伊士-WTS廢水零排放工藝的兩大核心技術。