工业污水处理技术及前景

李伟

江苏南大生态环境建设有限公司 江苏 南京 210000

引言：

水做为自然界中最重要的生命给养物质介入了各种循环，包括在不同气象条件下的三相变化、动植物的新陈代谢以及在地表和地下水系当中的循环运动。而工业污水当中含有种类繁多、物理化学物质复杂的成分，因此如果不进行必要的无害化处理，会对自然环境带来多方面的危害，也影响人类自身的健康。工业污水处理技术便是在工业生产发展到一定阶段产生的，体现出人们对工业污水危害性有了深刻的认识。

一、工业污水特点及一般处理工艺

（一）特点

由于工业企业生产工艺有所差异，其排放的污水中所含成分种类、浓度有明显区别。但从环保视角来看，工业污水处理的目标是去除有害物质，使其浓度达到相应的安全标准，进而可以重复利用或者达标排放。因此用于评判工业污水水质的指标主要是其中的有机物、盐类以及重金属等物质的浓度。而化工、火电以及冶金等行业由于生产需要，会使用大量的水做为工艺介质，用于冷却、分离以及清洗等生产流程，因此产生的污水量大、各类污染物的浓度较高且成分复杂。

（二）处理工艺

在污水处理工艺设计中需要考虑到处理效率、经济性，并且达到理想的出水质量，因此对处理技术和相关设备性能的要求极高。目前工业污水的处理通常利用物理或化学法进行初步的处理，利用其经济和高效的特点首先去除大颗粒有害物质，并且降低其中P、N以及盐类的含量，使其满足生物法处理的工艺标准。其次利用生物膜或者活性污泥处理技术，对预处理后的污水进一步过滤、吸附或者降解其中残存的无机物等有害成分，使其各项指标达到工艺设计的标准。污水处理设施的出水达标后可以直接排放，或者在达到循环利用标准时再次利用，而分离出来的污染物以及处理过程中生化反应产物，则需要根据成分构成妥善处理。

二、工业污水处理技术及其应用现状

（一）物理化学处理技术

利用物理与化学法处理工业污水虽然不能直接使其达到排放标准，而且存在二次污染的风险，但目前在绝大多数情况下，仅仅依靠绿色的生物法无法达到理想的处理效果，而且处理能力也很难跟上工业生产的要求。因此通常需要利用物理与化学法对工业污水进行预处理，尽量降低其有害成分的浓度，以及影响后续处理流程中微生物活性的物质。目前主要应用具有凝聚、吸附作用的药剂达到上述目的，为了控制二次污染，要求精确的评估、计算药剂的投放量，确保其与工业污水发生充分的反应和结合。

（二）生物膜技术

生物膜技术是近年来发展较快的一种污水处理技术，既无需顾虑二次污染，其处理能力也不依赖微生物或菌类的活性。而是模仿生物细胞膜的渗透和过滤机理，利用膜两侧液体的压差，将工业污水中的各类无机与有机污染物分离和去除。但生物膜处理技术对工艺设计的要求极高，需要对工业污水当中不同粒径的物质浓度进行精确的分析评估，采用分级过滤的方式进行处理，否则容易造成生物膜过滤、渗透路径很快被堵塞而失效。

（三）活性污泥处理技术

活性污泥处理技术是应用最为广泛的生物学污水处理方法，由于其处理流程中伴随着污染物的降解，也为污泥中的微生物提供了繁衍所需的营养，因此理论上具有天然的可循环与可持续性。只要维持合理的污水流量和环境条件，微生物便能够在自身的繁衍和新陈代谢过程中完成工业污水的净化。目前根据这一原理，研发出了不同的工艺和相应的专业设备。其中升流式厌氧反应器是自动化和封闭式的设备，无需外力驱动便可以让污水在反应器内得到循环处理，不仅操作和管理简便，而且出水质量稳定并无需太大的安装空间。

三、工业污水处理展望

（一）处理设备的改进和研发

目前的工业污水处理设施占地面积大，而且在绝大部分处理流程中，污水暴露于空气当中，其生化反应产生的异味给周边环境带来困扰。而目前封闭式反应器和处理设备的研发应用越来越多，处理过程也基本实现了自动化控制。所以未来以膜反应器、升流式厌氧反应器等为代表的污水处理设备，将会逐渐取代污泥床、氧化沟等传统处理设施。此外运用信息技术和人工智能等对污水处理过程进行精确控制，也是设备研发主要研究方向。

（二）有效降低处理成本

处理成本是制约工业污水排放控制的关键因素，导致违规排放问题难以禁绝。因此未来的工业污水处理技术研究，如何降低处理设备自身造价、占地面积以及处理设施管理运营的成本，也是非常重要的课题。此外由于工业污水的产量依然保持上升势头，因此污水处理能力也需要相应的提高，探索提高设备的容积负荷、设施的运行效率，对实现工业污水的全面无害化也十分关键。

（三）实现水与中间产物的循环利用

目前工业污水处理还处于保障达到排放标准的阶段，绝大部分工业污水处理厂的出水都直接排放至指定管道流入天然水系。因此虽然按照目前的相关法律法规达到了安全标准，但其中残存的有害物质、影响不明确而未被列入监管标准的物质对环境在远期造成何种影响，都是无法预知的问题所以在现行标准体系下应尽量减少排放量和用水量，所以应通过污水处理技术的进步，让工业污水及其所含化工等行业生产的中间产物得以循环利用，在工业污水处理技术研究中，致力于对来源不同的污水进行分别处理，将冷却用水等污染物浓度较低的废水处理后供相关企业循环使用，而有价值的工业原料、中间产物在分离之后同样应予以利用。

四、结束语

工业污水处理技术对于保护水环境安全至关重要，因此在目前的形势下应投入更多资源进行相关研究，提升现有设备性能与污水处理能力的同时，优化工业污水的处理工艺流程，实现工业用水的循环利用并有效控制排污总量。