絕大部分企業都會遇到工業廢水污染問題,它們是企業在工業生產過程中產生的廢水和廢液,其中含有隨水流失的工業生產用料、中間產物以及生產過程中產生的污染物,需要通過多種廢水處理方法才能得到很好的解決。
廢水處理的目的就是通過各種廢水處理方法對其內所含的污染物進行去除,例如某電鍍企業排放出的重金屬廢水,可以通過化學法來去除其內的重金屬;食品廢水含有的懸浮物、有機物、氨氮等污染物,可以通過物理法、化學法以及生物法進行去除;化工廢水含有的難降解有機物則是需要先通過化學法的幫助,然后再通過厭氧+好氧的方式將其凈化,達到排放標準。
(1)物理法
物理法解決工業廢水主要是利用物理原理來分離或去除水中的污染物質,這類方法通常不涉及化學變化,常見的有沉淀法、氣浮法、過濾法、調節、離心分離等等。
沉淀法:通過重力作用,使懸浮在廢水中的固體顆粒沉降到容器底部,從而實現固液分離。
浮選法:向廢水中通入空氣,依靠氣泡將水中的細小固體顆粒或油滴帶至水面形成浮渣層,然后去除。
過濾法:使用濾布、濾紙、砂濾或其它多孔性材料,過濾掉懸浮固體或膠體顆粒。
離心分離法:利用離心力來加速懸浮物質的沉降分離過程,常用于分離具有較高相對密度的懸浮固體。
物理法是個基礎的廢水處理方法,一般在廢水處理系統的前端,起到預處理的作用,保護后面的設備以及讓后面的處理更加穩定。
(2)化學法
化學法是通過加入化學物質,使其與廢水中的污染物質發生化學反應來分離、去除、回收廢水中呈溶解、膠體狀態的污染物或將其轉化為無害物質的廢水處理方法。常見的有混凝法、高級氧化法、化學沉淀法等。
高級氧化過程(AOPs):結合使用氧化劑和觸媒,如紫外光/臭氧、氫氧化鈉/紫外光等,產生羥基自由基等強氧化性物質,以降解難降解有機物。
化學沉淀:加入化學藥劑(如硫酸鋁、硫酸鐵、氫氧化鈉等)產生沉淀反應,將廢水中的難溶重金屬或磷等以固態形式沉淀下來,以便分離出來。
混凝法就是在混凝劑的離解和水解作用下,使水中的膠體污染物和細微懸浮物脫穩并聚集為具有可分離性的絮凝體的過程。
化學法在重金屬廢水、懸浮物廢水、難降解有機廢水等工業廢水當中起到很好的作用,可以解決物理法和生物法不能解決的問題,并且方法成熟簡單、易操作。
(3)物理化學法
物理化學法是利用傳質原理處理或回收利用廢水的技術方法。常見方法包括:吸附法、離子交換法、膜分離法、汽提法、吹脫法、萃取法、蒸發法、結晶法等。
吸附法:廢水通過吸附劑(如活性炭等)的固體表面,通過物理吸附或化學吸附作用去除溶解性有機物及其他污染物。
離子交換:廢水通過負載有特定功能團的離子交換樹脂,利用其選擇性與廢水中的離子進行交換,從而去除重金屬等污染物。
膜技術:包括反滲透、超濾、微濾和納濾等方法,通過一定孔徑的膜將廢水中的污染物與水分離。
(4)生物法
生物處理法就是利用微生物的新陳代謝功能,通過微生物的吸附、降解廢水中的有機污染物,將廢水中呈溶解、膠體以及微細懸浮狀態的有機物、有毒物等污染物質,轉化為穩定、無害的物質的廢水處理方法。
生物法分為了厭氧生物處理法和好氧生物處理法。
厭氧生物處理法是一種將有機物在缺氧或無氧條件下通過微生物的生理活動轉化為甲烷、二氧化碳和水的處理技術。這種方法在處理高濃度難降解有機廢水當中有奇效,可以在很高的有機負荷情況下,去除廢水內大部分的有機物,提高廢水的可生化性。
好氧生物處理法主要有活性污泥法和生物膜法。
活性污泥法:最常見的好氧生物處理方法之一,利用懸浮生長的微生物群體來降解溶解于水中的有機物。它包括好氧反應器和二沉池兩個主要部分。在好氧反應器中,微生物降解有機物質,生長繁殖并形成污泥;之后,混合液流入二沉池,污泥和清水分離,部分污泥回流到反應器維持微生物濃度。
生物膜系統:如生物濾池、旋轉生物接觸器(RBC)、生物滴濾系統和移動床生物反應器(MBBR)。這些系統中,微生物以生物膜的形式附著在填料或介質上,當廢水通過生物膜時,污染物被微生物吸收并降解。
序批式反應器(SBR):是一種間歇操作的活性污泥處理系統,其特點在于,在同一反應池內循環執行不同的操作步驟:進水、曝氣(好氧消化)、沉淀和出水。
在處理工業廢水過程中,我們需要根據工業廢水的水質情況,進而選擇合適的廢水處理方法,形成一個可靠的廢水處理系統,將工業廢水處理至達標排放或者回用,實現凈化污染的目的。