工业废水污染治理途径与技术研究发展需求

王庆海，虞向峰，赵　飞

(浙江联强环境工程技术有限公司，311202)



工业废水污染治理途径与技术研究发展需求

王庆海，虞向峰，赵飞

(浙江联强环境工程技术有限公司，311202)

摘要：工业废水主要是指工矿企业在生产工作中所排出的液体和用水输送的废物，属于工业污染，不仅会导致河流湖泊的水体富营养化，污染净水资源和空气质量，破坏生态环境，而且容易引发赤潮事件，造成水产生物死亡，严重威胁人类和其他动物的生命安全。对工业废水进行有效的治理既可以降低废水的污染，也能够提高资源利用率，实现节能减排的目标。目前，我国治理工业废水的技术还需要进一步提高。文中将浅谈工业废水污染治理途径与技术研究发展需求。

关键词：工业废水污染；治理途径；技术研究；发展需求

0引言

从污染物的性质来区分，工业废水分为无机废水和有机废水，从工矿业的生产加工品种来看，工业废水是氮肥废水、农药废水、冶金废水、制革废水、纺织漂洗废水、造纸废水、金属酸洗废水和煤气废水的统称。工业废水污染造成的危害涉及到了诸多方面，主要表现在空气污染、水源污染和土壤污染三个方面。工业废水中含有大量的有害物质，如果这些有害物质会随着温度的上升而蒸发，必然会散发到空气中，严重污染空气质量，人和其他动物呼吸劣质空气以后必然会严重影响身体健康。工业废水对地下水和地表水都有严重污染，工业废水随着排水管或者渗入土壤之后很可能会流入地下河，严重污染地下水资源。如果将工业废水排入河流湖泊中，必然会导致水体富营养化，水中的氧气量下降，鱼类、贝类和虾类大量死亡，而且会诱发赤潮，严重危害渔业生产。人食用了被污染的水源或者鱼虾之后必然会诱发各种疾病，有时还会致命。

1工业废水污染治理途径与技术研究发展需求

(1)节约用水，降低工业废水的排放量

治理工业废水必然要从源头做起，需要在工业生产过程在坚持节约用水的理念，降低工业废水的排放量。例如，在纺织漂洗过程中不能直接将纺织物品置入河流中进行漂洗，需要建立专有的漂洗池，漂洗完纺织物品之后可以对漂洗废水进行有效的净化，然后用这些水清洗机械设备，从而提高水资源的利用率，降低废水的排放量。

(2)降低工业废水中的有害物质

据调查研究，工业废水中所含的有害物质主要包括酸、碱、酚、铬、锌、汞、氟、有机化合物、无机化合物和各种放射性物质等。这些物质基本都不溶于水，如果将它们提取出来可以用来促进其他工业的发展。因此，降低工业废水中所含的有害物质需要采用有效的隔离措施和萃取措施，将工业废水中的酸、碱、酚、铬、锌、汞、氟、有机化合物、无机化合物和各种放射性物质提取出来用以发展其他工业，这样既可以降低对环境的无污染，也能够实现变废为宝和节能减排的目标。

(3)避免工业废水乱流

工业废水乱流是导致工业废水严重污染的重要根源之一，因此，工矿企业在排放工业废水时必须采取有效措施防止废水乱流，可以修建污水排水管和废水蓄水池，污水排水管的质量和密封程度必须良好，能够保证工业废水不会从水管的裂缝中流出。其次，不能修建露天废水蓄水池，因为工业废水一旦遇到高温，就会将废水中的有毒气体散发到空气中，严重影响空气质量，所以要将废水蓄水池封闭管理，并采取净化措施以实现废水的循环利用。

(4)提高工业废水治理技术，实现水循环利用

治理工业废水污染可以使用超滤技术对工业废水进行过滤与净化，简称为UFM，具有良好的亲水性和抗污染的能力，能够将水和其他物质分离，从而有效净化水资源。使用超滤技术首先要改善超滤膜的材料质量，理想的膜材料应具备六种特征，分别是：表面覆盖率高且长期稳定；高透过性；内孔通道与分离表面相同的覆盖；材料和工艺的低成本；对主体膜特性影响最小；表面化学选择的灵活性。超滤膜的种类不尽相同，按照制膜材料可以将超滤膜分为有机膜、无机膜。目前的膜材料主要以有机膜为主，其制备方法简单，无需高温高压处理。常用的制膜材料有：二醋酸纤维、聚砜、聚偏氟乙稀、聚丙烯腈、聚酰亚胺等；按照超滤膜的组成结构可以分为对称膜、非对称膜。超滤运多为非对称结构,由一层极薄的皮层和一层疏松的多孔支撑层构成，其中皮层起关键作用，影响膜的分离性质，支撑层起次要作用，位于皮层之下，对分离效率和传质效率影响不大。对称膜是膜的断面各处的结构是相同的，正反面都可以进行分离，但是膜的通量特别小；按膜制备方法可以将超滤膜分为相转化膜、复合膜。相转化膜表皮和支撑层是同一种材料，在发生相转移过程中形成不对称结构；复合膜的表皮与支撑层是不同材料构成的，通过界面涂覆或反应等方法在支撑层表面形成具有活性的超薄皮层；按照超滤膜的形态不同可以将其分为平板式、中空纤维式和管式。另一方面，要运用物理方式和化学方式来改造超滤膜，物理改性技术包括吸附改性法、表面涂覆改性法和共混改性。吸附改性法是利用膜对改性分子的吸附作用，将不会对膜分离性能产生较大影响的小分子化合物，如表面活性剂等覆盖在膜表面，形成一层保护层，提高表面亲水性。表面涂覆改性法是指在疏水性超滤膜表面涂覆一层亲水性物质，从而提高膜的抗污染性能。表面涂覆改性法操作简单，但是涂覆的改性分子易从膜表面脱离，不能得到长期稳定的改性效果，而且涂覆过程造成的膜孔堵塞会引起膜通量的大幅下降。共混改性主要是聚合物溶液共混，是将改性剂与膜材料共同在溶剂中溶解，在搅拌、混合等外力作用下，聚合物分子间通过相互渗透、相互扩散，以极性或非极性力相结合的过程。化学改性技术主要针对的膜材料和膜表面化学改性，膜材料的化学改性包括材料的共聚、接枝、用化学方法赋予膜材料某种功能基团等。其中的接枝是指将具有某些性能的基团或聚合物支链接到膜材料的高分子链上，以使膜具有某种需要的性能。膜表面的化学改性方法有四种，第一种是利用水解或者氧化等过程，在膜表面生成反应活性较强的基团，而后将改性剂接枝在膜表面的方法。第二种方法是利用可见光或者紫外光照射膜表面产生自由基，从而引发表面反应的方法，可以有效提高超滤膜的抗污染功能。第三种是运用射线辐照接枝来进行固相接枝聚合，但是辐射引发反应过程相对复杂，对改性结果难于控制，操作存在一定的危险性，因此不常使用。第四种方法是低温等离子体法，即利用由电子、离子和中性粒子组成的低温等离子体使疏水性较强膜材料表面产生羰基、羟基等反应活性基团的方法。等离子体中存在具有一定能量分布的电子，离子和中性粒子，在与材料表面的撞击中会将自己的能量传递给材料表面的质子或分子，产生一系列的物理，化学过程，一些粒子还会注入到材料表面引起级联碰撞、散射、激发、重排、异构、缺陷、晶化或非晶化，从而改变膜材料的表面性能。此外，需要注意的是制备超滤膜的主要方法包括L-S相转化法、共混法、物理涂覆等。而在应用实际中，最常用也是最普遍的方法是L-S相转化法，也叫做L-S相转化制膜法，这种方法是由加拿大索里拉金(S.Loeb)和Sourirajan博士在发明的，简而言之就是将混合均匀的铸膜液通过与周围环境进行溶剂和非溶剂的传质交换，铸膜液由于脱出溶剂而固化形成膜。具体操作过程分为三步流程，第一，先将聚合物、溶剂以及制孔剂等按照一定比例混合，溶解脱泡配制成均质铸膜液；第二，将铸膜液流涎于洁净的玻璃板上，利用制膜刮刀刮成厚度均匀的初生态薄膜；第三，将初生态薄膜平稳浸入配制好的凝胶浴中(通常是去离子水)，使初生态薄膜中的溶剂与凝胶浴中的非溶剂进行充分的置换，使膜液最终固化成型从玻璃板上脱落下来，还可以将平板膜做在无纺布或者耐水的滤纸上面以增强平板膜的机械强度和韧性。另外，运用超滤膜技术治理工业废水时要注意对室内温度的把握，温度不宜过高，然后按照分离物质的孔径大小将其逐一分开，避免超滤膜出现脱落现象，保证分离物质不会受到污染，在分离过程中不能采取加热措施，不可加入其他添加剂。

2结束语

综上所述，工业废水污染具有很大的危害，严重污染空气质量，破坏生态平衡，污染地下水资源，导致河流湖泊的水体富营养化，诱发赤潮事件，造成鱼类死亡，严重威胁人类和其他生物的生命安全。因此，必须对工业废水采取科学有效的治理，需要节约用水，降低工业废水的排放量；降低工业废水中的有害物质，提取工业废水中的各种物质以促进其他产业的发展，提高资源利用率；避免工业废水乱流；提高工业废水治理技术，用超滤技术来净化工业废水，实现水资源的循环利用。

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Industrial Waste Water Pollution Control Approach and Technology Research Development Demand

WANG Qing-hai, YU Xiang-feng, ZHAO Fei

(Zhejiang Lianqiang Environmental Engineering Technology Co. Ltd. Hangzhou 311202, China)

Abstract:Industrial waste water is mainly refers to industrial and mining enterprises in production work, discharge the waste liquid and water transport, belongs to the industrial pollution, not only causes eutrophication of rivers and lakes, aquatic creatures died, a serious threat to the lives of humans and other animals. Effective governance of industrial waste water can reduce the pollution of waste water, also can improve the utilization rate of resources, realize the goal of energy conservation and emissions reduction. At present, our country also need to further improve the governance of industrial waste water technology. This article will discuss industrial wastewater pollution control methods and technology research and development needs.

Key words:Industrial waste water pollution; Governance approach; Technical research; Development needs

doi:10.3969/j.issn.1009-3230.2016.06.010

收稿日期：2016-05-15

修订日期：2016-05-27

作者简介：王庆海(1981-)，男，浙江宁海，大学本科，工程师，主要从事农药，医药，精细化工，合成树脂等行业的环境影响评价及相应污染物治理措施的研究。

中图分类号：852

文献标志码：B

文章编号：1009-3230(2016)06-0031-03