文_邵文鋒 廣州乾峰環(huán)境治理工程有限公司
生物技術,主要是利用微生物的新陳代謝功能,對工業(yè)廢水中含有的有機物進行轉化,使得廢水中的有機物不再具有毒性和污染性,進而達到凈化污染物的目的。自然界中有很多的生物種類,并且這些生物數量巨大,具有較強的繁殖能力,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,在一些重污染產業(yè)進行中應用,如冶金業(yè)、印染業(yè)等,生物技術可以有效凈化工業(yè)廢水。
1.1.1 厭氧生物處理
厭氧生物處理技術是一種比較傳統(tǒng)的生物處理技術,一般來說,在不存在氧氣的環(huán)境中厭氧生物可以消化細菌,從而降解有機化合物CO2和CH4,厭氧生物處理技術與好氧生物處理技術相比,其有害物質的去除效率更高,可以有效降低污泥產量與甲烷。但是,通常運用厭氧生物處理技術處理后的廢水還需要后續(xù)工藝進行再次處理?,F階段,厭氧工藝的重點研究以厭氧組合工藝為主,比如:上流式厭氧污泥床UASB、序批式厭氧反應器SBR等。
1.1.2 好氧生物處理
好氧生物處理技術具有流程簡單、成本低、處理效果好等優(yōu)勢,隨著技術的發(fā)展,其處理工藝也在不斷完善。運用好氧廢水處理工藝,可以降解環(huán)境中的有機物,有機污染物濃度增加,廢水處理所需要的氧氣或者空氣量也會增加。如果使用厭氧廢水處理工藝,廢水中難以降解的有機污染物會被降解為容易降解的基質,廢水BOD值提高,好氧工藝再進行后續(xù)處理,從而使廢水達到處理標準。
工業(yè)廢水使用物理技術進行處理,主要是為了保證工業(yè)廢水所具有的化學性質不會發(fā)生變化,可以對工業(yè)廢水使用分離或者過濾的方式來進行處理,將其中一些不溶解以及懸浮的物質進行處理,實現廢水的有機處理。在實際生產中,使用較多的物理處理技術是吸附法、過濾法等,利用物理處理技術對工業(yè)廢水進行處理時,各項操作步驟比較簡單,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下沉;如果重量比較小,那么處理過程中就會上浮,但是不管哪一種方法,最終都會達到凈化廢水的作用。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用最普遍、最廣泛,是現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留的孔眼裝置,將懸浮物固體截留的方式進行廢水處理。折疊篩濾截留的方式一般會使用專業(yè)的設備,比如:格柵、篩網等,格柵可以將大塊的固體污染物阻隔,篩網能夠將纖維、紙漿等細小懸浮物等去除,布濾設備能夠將廢水中的細小懸浮物截阻下來,砂濾設備能夠將微小的懸浮物過濾掉。
工業(yè)廢水的化學處理技術和物理處理技術不同,化學處理技術主要是利用化學反應,來將廢水中的一些有機物和雜質進行清除。
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引發(fā)鏈式反應。羥基自由基活性非常高,能夠快速、有效降解廢水有機物,從而使廢水達到處理標準。Fenton試劑氧化法進行廢水處理的效果非常好,但是這種廢水處理技術對pH要求很高,在進行廢水處理的過程中需要投入大量的酸或者堿進行調節(jié),但是這樣就會導致水中鹽分提高,從而進一步污染水體提高運行成本?,F階段,在進行廢水處理的研究中一般會將紫外光UV引入Fenton法中,使其氧化能力大大增強。這種方法被認為是一種前景較好的化學處理技術。
1.3.2 氧化法
(1)臭氧氧化法
臭氧屬于強氧化劑,臭氧與污染物產生化學反應,能夠獲得羥基自由基。在羥基自由基的作用下,出現反鏈反應。反鏈反應中大分子有機污染物能夠被降解,降解產生小分子、無機物,這兩種物質可以破壞水中的有害化學物質。臭氧氧化法具有反應速度快、效果好的優(yōu)勢,并且這種方法在反應過程中不會產生二次污染,因此使用普遍,管理便捷。目前,在染料廢水處理、印染廢水色度有機物降解處理中應用較多,尤其是在親水性染料脫色中應用效果非常好。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等氧化劑進行整合,利用這種方法進行污水處理,效果比較好。具體來說,氧化劑投放要根據實際情況而定,一般利用紫外光照射與氧化劑投放一同進行,效果更好。在整個過程中,紫外線主要是對污染物進行分解,并且污染物與臭氧反應,兩者的反應速度很快,能夠縮短反應時間,提高污水處理效率。針對不同的廢水類型,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,會用到很多的物理化學綜合技術,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行結合,從而可以將工業(yè)廢水中的一些有害離子進行清除,這種廢水處理技術,比較適用于有機廢水的處理。其中萃取法利用萃取劑,可以將一些有機污染物進行溶解,可以在工業(yè)廢水中進行應用,結合污染物在水中和溶劑中的溶解度不同,對污染物進行提取,實現廢水的凈化;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行過濾,進而可以實現有機廢水的凈化。
目前我國水資源消耗量比較多的行業(yè),就是工業(yè)產業(yè),根據有關統(tǒng)計,在2016年,我國的工業(yè)水消耗量已經高達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,針對工業(yè)廢水進行回用,可以降低工業(yè)生產對淡水資源的消耗量。工業(yè)產業(yè)使用自動化的工業(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)廢水處理技術是主要的發(fā)展方向。
目前各個城市中,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值。針對廢水處理,我國一直堅持“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)務發(fā)展的主要資源,土地節(jié)約及下沉技術,對于企業(yè)來講,具有較強的吸引力。在生活污水處理中,下沉式技術使用的次數比較多,將污水處理在地下來實現,在地面建設商業(yè)區(qū)、休閑公園等娛樂設施,不僅可以將園區(qū)的生態(tài)環(huán)境進行改善,還可以提高處理設施的附加值。
隨著技術的快速革新和發(fā)展,一些西方國家已經全面應用自動化管理來進行工業(yè)廢水處理,“基于人工智能的膜控制系統(tǒng)IntelliFlux”技術,當前使用比較多,這種技術通過系統(tǒng)感應,可以對水質情況進行檢查,然后根據水質的情況,制定出最佳的保養(yǎng)參數,借助膜處理的性能,將這種技術的運營成本進行有效降低,目前這種技術已經應用于石化廢水的農業(yè)回用。目前,雖然我國工業(yè)廢水處理措施已經進入自動化發(fā)展進程,但是還處于初級階段,所以,工業(yè)廢水的深度自動化處理是主流趨勢。
在我國現階段的工業(yè)系統(tǒng)環(huán)境治理中,依然存在水資源污染與浪費問題,工業(yè)廢水排放與回用已成為社會關注的焦點。工業(yè)企業(yè)要實現廢水的高效治理,首先要繼續(xù)研究優(yōu)化廢水處理技術、降低處理成本,落實企業(yè)的社會與環(huán)保責任,不斷完善自身水資源保護和循環(huán)利用體系;其次,應創(chuàng)新開展各種廢水處理工藝和回用技術的落地研究,將紙面的技術轉換為工程實踐,在實踐操作中繼續(xù)優(yōu)化工程技術理論和運營管理方法,降低資源消耗、提升環(huán)境效益,實現企業(yè)環(huán)保體系和經濟結構的雙重優(yōu)化。