如何实现工业污水资源化

A. 工业污水的处理办法

现代社会发展对水质要求不断提高，对水量需求越来越大。由于水体过渡污染和水资源过渡采用，全球不少地区面临严重水危机。控制水质环境成为各工业用水单位的当务之急，工业废水为水域的重要污染源，具有量大、面广、成分复杂、毒性大、不易净化、难处理等特点。本论文根据工业水污染的特点，简要介绍几种适合处理工业用水污染的方法。
进入新世纪以来,随着经济社会的持续高速发展,人们所从事的生产活动比以往任何时候都要活跃,经济高速发展的同时带来许多不确定性的负面影响,在环境问题上显得日益突出,当今城市工业企业在商品经济的市场调节作用下,为适应或缓解商品社会供需矛盾而自我发展起来的。因此,工业企业门类繁多、产品多样,污水成分也十分复杂。针对工业水污染现状分析,主要应该采取以下几种方法来治理工业水污染：
1.膜分离法
膜分离过程组分一般不发生相的变化，能耗较小，操作温度在室温左右。它是一种节能技术。膜分离范围广，无论工业废水中的无机物还是有机物，细菌还是矿物微粒均可使用。膜分离适用体系也较多，大多可用膜分离。膜分离的装置比较简单，容易控制，可以连续操作。但也存在一些问题：热稳定性和化学稳定性不高，膜的通量和选择性待进一步提高，膜污染的防治和浓差极化等。工业污染水处理是膜分离的重要应用领域，微孔膜、超滤膜具有较大的孔径孙迅塌，在深度处理前后常用作预处或后处理。由于膜分离过程基本为物理过程，不需投加其他药剂，不产生副产物，用于饮用水处理，可以大大提高水的质量。
2.电场处理法
电场处理法是将电场施加于待处理工业污染水中，观察水体系昌祥物理、化学性质的变化。这些性质包括水体系密度、吸光度、电导率的变化及对结垢物的影响。电场处理可根据不同水污染工作条件分为高压静电场法、高频电场法和电子处理法。
2.1高压静电法
高压静电场的电场强度为3 000-5000V/cm。美国学者将10000V的高压加于工业原污染水时，产生极好的阻垢效果，他们认为这种阻垢作用是由于电场作用下流动的水产生微弱电流所致。形成水垢的化合物大多为离子化合物，由正、负离子组成，当水中施加电场时，离子会受到电场的吸引，使其难以结合成固体物。1970年代末，日本将静电除垢器与给水槽和脱气装置组合，用于工业给水处理，取消化合加药，亦可达到防垢、缓蚀的目的。1970年代后期，国内亦陆续研制了静电水处理器并在一些工业用水处理工厂中应用。高压静电场法除了可以阻垢、除垢外，还可以缓蚀、消灭工业废水中的细菌。
2.2高磁电场法
高频电场法的电场强度并不大，一般在1 000 V／cm以下，而电场频率要高，通常在10Mnz以上。试验表明，工业污染水流速一定时，随着电场频率增大，阻垢率随之增大；当频率在10MHZ以上时，流速对阻垢率影响很小。可见频率足够高时在短时间内就能阻止工业废水垢形成。阻垢作用可能是在高频电场作用下，极小晶粒表面带电，阻碍晶粒正常成长，从处理前后电镜照片明显看出工业污染水中固体形态的差别。
2.3电子处理法
电子处理法与前两种电场法的区别在于该法直接向工业污染水中通入微小电流，所以装置由直流稳压电源和处理器两部分组成。管状处理器的中心有一金属正极，处理器壳体为负极。该类处理器1970年代首先由美国研制成功，1980年代末国则圆内亦有产品问世。陈家森等研究表明，电场还会对工业污染水的结构发生影响，引起水中部分氢氧键断裂，水中出现过量超氧阴离子自由基、过氧化氢及自由质子。其中氢氧键的断裂是通过电场对水分子的附加能进行估算：用核磁共振波谱仪测试质子核磁纵向弛豫时问用以证实电场处理后水中过量超氧阴离子自由基存在，这种自由基和氧分子一样，具有顺磁性；用光子计数器通过鲁米诺化学发光现象，可以确定电场处理前后过氧化氢浓度在体系中的变化。
3.磁场处理法
磁化法用于工业废水防垢效果明显。此外，有试验表明磁化水可提高树脂的离子交换容量，可作为离子交换前的预处理。磁化水用于混凝土可缩短固化时间、提高强度和增加防冻性及化学稳定性。经过处理后的饮用磁化水还有排除人体胆结石的作用。磁法水处理技术还可用于含油工业污水处理中。与其他方法相比，磁法分离净化技术更彻底、无二次污染。将磁性材料(如Ni-Cu-Zn铁氧体等)制成粉状，放入含油工业废水中搅拌，油被磁粉吸附。再通过磁分离装置，吸附了油的磁粉留在磁场中，而水被分离。而改性磁粉法可将磁粉表面用适当材料处理使其亲油。若用石腊、高级脂肪酸等处理，表面覆盖一层亲油疏水薄膜。这种改性磁粉加入含油污水中时增加了对油的亲合力，油和磁粉凝聚成泥状物下沉。最后用磁场将油泥物分离。
4.生物法处理工业水污染
4.1传统生物法
传统生物处理工业污染水的方法包括活性污泥法、氧化塘生物滤池、生物转盘等。活性污泥法是最主要的传统生物法，利用曝气池进行废水处理微生物作刚下废水得到净化。活性油腻物通常要经过接种、培养、驯化，由细菌、原生动物和其他杂质组成。氧化塘足最原始的生物水处理方法，可以利用池塘、洼地，不需要另外的设施，因其处理效果差，1960年代末增加人工强化条件，发展为新的氧化沟技术。生物滤池、生物转盘都是利用滤料上附着的生物膜。这种方法在某些方面优于活性污泥法。传统生物法的系统由水、污染物、微生物、氧组成。一般有工业污水的地方就会出现这种天然处理系统。活性污泥既是微生物载体，又是微生物代谢的产物。系统运行过程不断从界鼓入空气，其中的氧溶解于工业污水中，通过生物体酶的催化与污染物相作用。污染物一般为含碳有机物，如果条件适宜，会发生阶段性降解，或彻底降解，最终变为二氧化碳和水。活性污泥中常有多种微生物，在常温附近都能正常生存，处理系统结构简单，所以它的优点是处理污染物种类多、对许多有机物处理效率高、受气候条件影响小、管理不复杂。这种技术的应用始于1914年，长期以来，是城市污水及某些工业废水的主要处理方法。由于一般工业废水中污染物和氧的浓度都较低，微生物的专属性不会很高，氧化有机物的速率较慢，导致这种系统主要缺点是处理周期长、占地面积大、同时运行费用也较高。
4.2酶处理法
微生物与工业污水中有机物接触时发生多种化学反应，如氧化还原、脱羧、脱氮、脱水、水解。这些作用不是微生物与有机物的直接反应，而是通过微生物细胞产生的酶，经过一系列催化阶段，使有机物得到降解。微生物体内的酶体系由于遗传变异和高速繁殖对环境有很强的适应性，可用来处理不同的工业污水质。根据微生物的特性可分为需氧法和厌氧法。需氧法应用较多，厌氧法亦受到重视。生物法氧化有机物通常分阶段进行，初期生物降解只引起化合物母体结构变化，即有中间产物生成。最终生物降解可以完全无机化。
5.总结
综上所述，本研究通过工业污染水的几种处理方法分析了工业用水污染控制情况，这些工业废水如直接排放或处理不当 ,将影响水体的自净 ,因而使水质恶化。由于工业废水的组成复杂 ,往往需要由几种方法组成一个处理系统 ,才能完成所要求的处理功能, 因此应用于工业废水处理的化学法、物理化学法和生物法取得了极大进展，因此研究开发高效、经济的应用于工业废水处理新技术将成为未来几年内新的环保研究热点。

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B. 如何解决工业废水处理难题

首先，工业结构调整与产业(产品、产能)淘汰相结合。调整的对象是高能耗、高物耗、高污染和资源消耗型的工业行业和小型制造企业。如草浆造纸，煤化工、焦炭，染料、医药、农药等精细化工，酿造、木薯淀粉酒精，铅锌冶炼、电路板，发泡剂、离子膜烧碱等。这些行业废水等污染治理难度大、投资高、运行成本高。要严格控制这些行业的规模数量，产品最好禁止出口，能够满足内需即可，或者转而依靠进口。针对这些行业，要采取的措施是严格环境管理制度，通过项目审批、环评等手段限制这些行业。
其次，提高排放标准、促进深度治理。当标准提高时，处理技术必须适应，增加工艺流程、采取关键技术、提高去除效率。同时，加强工业废水的循环利用、废水回用，深度处理、发展低排放技术等。
第三，推进清洁生产、发展循环经济。
第四，提高设施运行管理的技术水平。废水处理设施的运行管理水平至关重要，建设设施、工艺技术的科技支持固然重要，但支撑达标排放和减排的根本还在于运行。先进技术的采用、缺陷的改造和保障正常运行都需要高新科技的支持，且后者要求更高。

C. 工业废水的治理有什么措施

目前一般工业污水处理的工艺流程主要有：
1、如果是除油脱脂废水，在进行气浮前可以适当添加CaCl2破乳剂将乳化油去除。当废水中COD浓度高时，可以首先使用厌氧生化处理，如果不高就可以采用好氧生化来处理。具体的工业污水处理可以参考以下处理工艺：废水→隔油池→调节池→气浮设备→厌氧或水解酸化→好氧生化→沉淀→过滤或吸附→排放。
2、酸洗工业污水通常是对钢铁等零件进行酸洗除锈时产生，废水pH一般为2－3，还有高浓度的Fe2＋，SS浓度也高。此类工业污水处理可参考以下处理工艺：废水→调节池→中和池→曝气氧化池→混凝反应池→沉淀池→过滤池→pH回调池→排放。
工业废水的处理流程其实跟选用的工艺方法有关，不同的处理工艺处理流程是不一样的，目前工业废水常见的处理工艺有：
1、反渗透技术
这种技术的效率非常高、投入成本小操作简单，而且不需要太复杂的工艺就可以完成，对于工艺环境的具体要求也不高，只需要在常温下即可操作，正是由于如此之多的有点，使得反渗透技术被广泛应用于工业污水处理。反渗透技术拥有广泛的使用范围，从最开始的海水淡化到后期的轻工业以及医疗领域，都可见到这种方式的使用，拥有极高的经济价值。
2、离子交换树脂技术
这个技术也是近几年来新兴的工业污水处理方式，显着的特点是能够很好的处理污水中的重金属。离子交换树脂不会和任何种类的酸碱性溶液相互融合，可以做到对任何拥有酸性和碱性的废水进行重金属的彻底过滤。被过滤后的污水还需要通过硫化钠进行处理，这样就可以达到合规的排放标准，这种技术应用的是化学的原理，拥有极强的针对性，在经过该技术处理之后的污水可以再次回收当作冷却水，有效了提高水质、提高水资源的利用率。
3、生物处理技术
我们在处理污水的时候不仅仅是要处理掉那些可视的杂质，同时还要对一些看不见的生物及微生物进行处理，因此很多企业都使用生物处理技术进行工业废水治理。

D. 组织开展2022年工业废水循环利用试点工作，试点方向与方法有哪些

首先是试点方向是用水过程的循环方向。采用冷却水高效循环利用、生产过程中不同水质的梯级利用、高盐废水深度处理回用等技术装备。降低生产过程中的用水量，提高水的重复利用率。区域产城一体化模式。探索与市政再生水生产经营单位合作，完善再生水管网，将处理后的再生水回用于生产过程，减少新鲜水取用量，形成可复制、可推广的产城一体化污水高效循环利用新模式。智能水管控制模式。利用大数据、云计算、互联网等新一代信息技术，建立工业废水资源化智能管理平台。

要知道的是成分复杂应该是工业废水的一个突出特点。不同的高耗水行业产生的废水也是不一样的，有一些有毒、有害、有腐蚀性的废水，不处理会对环境和人造成损害。要求包装企业工业用水重复利用率不低于90%，迫使造纸和包装企业选择推广应用先进节水技术以求生存。其中，蒸发浓缩工艺和强制循环结晶系统是苏伊士-WTS废水零排放工艺的两大核心技术。