工业活动的污水是如何处理

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。

更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作，提升中标率，您可以点击底部官网客服免费咨询：https://bid.lcyff.com/#/?source=bdzd

B. 废水生物处理方法有哪些

废水生物处理方法有：

1，生物化学法

生物化学法指通过微生物处理含重金属废水，将可溶性凳皮离子转化为不溶性化合物而去除。硫酸盐生物还原法是一种典型生物化学法。该法是在厌氧条件下硫酸盐还原菌通过异化的硫酸盐还原作用，将硫酸盐还原成H2S，废水中的重金属离子可以和所产生的H2S反应生成溶解度很低的金属硫化物沉淀而被去除，同时H2SO4的还原作用可将SO42-转化为S2-而使废水的pH值升高。因许多重金属离子氢氧化物的离子积很小而沉淀。有关研究表明，生物化学法处理含Cr 6+浓度为30—40mg/L的废水去除率可达99.67%—99.97%[11]。有人还利用家畜粪便厌氧消化污泥进行矿山酸性废水重金属离子的处理，结果表明该方法能有效去除废水中的重金属。赵晓红等人[12]用脱硫肠杆菌(SRV)去除电镀废水中的铜离子，在铜质量浓度为246.8 mg/L的溶液，当pH为4.0时，去除率达99.12%。

2，生物絮凝法

生物絮凝法是利用微生物或微生物产生的代谢物进行絮凝沉淀的一种除污方法。微生物絮凝剂是一类由微生物产生并分泌到细胞外，具有絮凝活性的代谢物。一般由多糖、蛋白质、DNA、纤维素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物质构成，分子中含有多种官能团，能使水中胶体悬浮物相互凝聚沉淀。至目前为止，对重金属有絮凝作用的约有十几个品种，生物絮凝剂中的氨基和羟基可与Cu2+、 Hg2+、Ag+、Au2+等重金属离子形成稳定的鳌合物而沉淀下来。应用微生物絮凝法处理废水安全方便无毒、不产生二次污染、絮凝效果好，且生长快、易于实现工业旅庆化等特点。此外，微生物可以通过遗传工程、驯化或构造出具有特殊功能的菌株。因而微生物絮凝法具有广阔的应用前景。

3，生物吸附法

生物吸附法是利用生物体本身的化学结构及成分特性来吸附溶于水中的金属离子，再通过固液两相分离去除水溶液中的金属离子的方法。利用胞外聚合物分离金属离子，有些细菌在生长过程中释放的蛋白质，能使溶液中可溶性的重金属离子转化为沉淀物而去除。生物吸附剂具有来源广、价格低、吸附能力强、易于分离回收重金属等特点，已经被广泛应用。

4，需氧生物处理法

利用需氧微生物在有氧条件枣镇差下将废水中复杂的有机物分解的方法。生活污水中的典型有机物是碳水化合物、合成洗涤剂、脂肪、蛋白质及其分解产物如尿素、甘氨酸、脂肪酸等。这些有机物可按生物体系中所含元素量的多寡顺序表示为 COHNS。在废水需氧生物处理中全部反应可用以下两式表示：

微生物细胞+COHNS+O2─→ 较多的细胞+CO2+H2O+NH3

生物体系中这些反应有赖于生物体系中的酶来加速。酶按其催化反应分为：氧化还原酶：在细胞内催化有机物的氧化还原反应，促进电子转移，使其与氧化合或脱氢。可分为氧化酶和还原酶。氧化酶可活化分子氧，作为受氢体而形成水或过氧化氢。还原酶包括各种脱氢酶，可活化基质上的氢,并由辅酶将氢传给被还原的物质,使基质氧化，受氢体还原。水解酶：对有机物的加水分解反应起催化作用。水解反应是在细胞外产生的最基本的反应，能将复杂的高分子有机物分解为小分子，使之易于透过细胞壁。如将蛋白质分解为氨基酸，将脂肪分解为脂肪酸和甘油，将复杂的多糖分解为单糖等。此外还有脱氨基、脱羧基、磷酸化和脱磷酸等酶。许多酶只有在一些称为辅酶和活化剂的特殊物质存在时才能进行催化反应，钾、钙、镁、锌、钴、锰、氯化物、磷酸盐离子在许多种酶的催化反应中是不可缺少的辅酶或活化剂。在需氧生物处理过程中，污水中的有机物在微生物酶的催化作用下被氧化降解,分三个阶段：第一阶段,大的有机物分子降解为构成单元──单糖、氨基酸或甘油和脂肪酸。在第二阶段中，第一阶段的产物部分地被氧化为下列物质中的一种或几种：二氧化碳、水、乙酰基辅酶A、α-酮戊二酸(或称 α-氧化戊二酸)或草醋酸（又称草酰乙酸）。第三阶段（即三羧酸循环，是有机物氧化的最终阶段）是乙酰基辅酶A、α－酮戊二酸和草醋酸被氧化为二氧化碳和水。有机物在氧化降解的各个阶段，都释放出一定的能量。在有机物降解的同时，还发生微生物原生质的合成反应。在第一阶段中由被作用物分解成的构成单元可以合成碳水化合物、蛋白质和脂肪，再进一步合成细胞原生质。合成能量是微生物在有机物的氧化过程中获得的。

5，厌氧生物处理法

主要用于处理污水中的沉淀污泥，因而又称〖HTK〗污泥消化〖HT〗，也用于处理高浓度的有机废水。这种方法是在厌氧细菌或兼性细菌的作用下将污泥中的有机物分解，最后产生甲烷和二氧化碳等气体，这些气体是有经济价值的能源。中国大量建设的沼气池就是具体应用这种方法的典型实例。消化后的污泥比原生污泥容易脱水，所含致病菌大大减少，臭味显着减弱，肥分变成速效的，体积缩小，易于处置。城市污水沉淀污泥和高浓度有机废水的完全厌氧消化过程可分为三个阶段（见图）。在第一阶段,污泥中的固态有机化合物借助于从厌氧菌分泌出的细胞外水解酶得到溶解，并通过细胞壁进入细胞中进行代谢的生化反应。在水解酶的催化下，将复杂的多糖类水解为单糖类，将蛋白质水解为缩氨酸和氨基酸，并将脂肪水解为甘油和脂肪酸。第二阶段是在产酸菌的作用下将第一阶段的产物进一步降解为比较简单的挥发性有机酸等，如乙酸、丙酸、丁酸等挥发性有机酸，以及醇类、醛类等；同时生成二氧化碳和新的微生物细胞。

反应原理

第一、二阶段又称为液化过程。第三阶段是在甲烷菌的作用下将第二阶段产生的挥发酸转化成甲烷和二氧化碳，因此又称为气化过程，其反应可用下式表示：

一些有机酸或醇的气化过程举例如下：乙酸：

CH3COOH─→CO2+CH4

丙酸：

4CH3CH2COOH+2H2O─→5CO2+7CH4

甲醇：

4CH3OH─→CO2+3CH4+2H2O

乙醇：

2CH3CH2OH+CO2─→2CH3COOH+CH4

为了使厌氧消化过程正常进行，必须将温度、pH值、氧化还原电势等保持在一定的范围内，以维持甲烷菌的正常活动，保证及时地和完全地将第二阶段产生的挥发酸转化成甲烷。

生物化学反应的速度直接受温度的影响。进行厌氧消化的微生物有两类：中温消化菌和高温消化菌。前者的适应温度范围为17～43℃，最佳温度为32～35℃；后者则在50～55℃具有最佳反应速度。

近年来，厌氧消化处理法发展到应用于处理高浓度有机废水，如屠宰场废水、肉类加工废水、制糖工业废水、酒精工业废水、罐头工业废水、亚硫酸盐制浆废水等，比采用需氧生物处理法节省费用。

利用生物法处理废水的具体方法有〖HTK〗活性污泥法〖HT〗、〖HTK〗生物膜法〖HT〗、〖HTK〗氧化塘法〖HT〗、〖HTK〗土地处理系统〖HT〗和污泥消化等。〖HT〗。

随着工业的发展，污水成分已愈来愈复杂。 某些难降解的有机物质和有毒物质，需要运用微 生物的方法进行处理，污水具备微生物生长和繁 殖的条件，因而微生物能从污水中获取养分，同时 降解和利用有害物质，从而使污水得到净化。废 水生物处理是利用微生物的生命活动，对废水中 呈溶解态或胶体状态的有机污染物降解作用，从 而使废水得到净化的一种处理方法。废水生物处 理技术以其消耗少、效率高、成本低、工艺操作管 理方便可靠和无二次污染等显着优点而备受人们 的青睐。

C. 工业废水如何有效去除氨氮超标

1 高浓度氨氮废水处理技术

高浓度氨氮废水是指氨氮质量浓度大于500mg/L
的废水。伴随石油、化工、冶金、食品和制药等工业的发展，以及人民生活水平的不断提高，工业废水和城市生活污水中氨氮的含量急剧上升，呈现氨氮污染源多、排放量大，并且排放的浓度增大的特点〔2〕。目前针对高氨氮废水的处理技术主要使用吹脱法、化学沉淀法等。

1.1 吹脱法

将空气通入废水中，使废水中溶解性气体和易挥发性溶质由液相转入气相，使废水得到处理的过程称为吹脱，常见的工艺流程见图 1。

图 2 生物脱氮的途径

用生物法处理含氨氮废水时，有机碳的相对浓度是考虑的主要因素，维持最佳碳氮比也是生物法成功的关键之一。

生物法具有操作简单、效果稳定、不产生二次污染且经济的优点，其缺点为占地面积大，处理效率易受温度和有毒物质等的影响且对运行管理要求较高。同时，在工业运用中应考虑某些物质对微生物活动和繁殖的抑制作用。此外，高浓度的氨氮对生物法硝化过程具有抑制作用，因此当处理氨氮废水的初始质量浓度<300
mg/L 时，采用生物法效果较好。

J. Kim 等〔24〕采用小球藻处理美国俄亥俄州辛辛那提磨溪污水处理厂废水中的氨氮，实验结果表明，小球藻在经历24 h 的迟缓期后，在48 h 内氨氮去除率可达50%。

2.3.1 传统生物硝化反硝化技术

传统生物硝化反硝化脱氮处理过程包括硝化和反硝化两个阶段。硝化过程是指在好氧条件下，在硝酸盐和亚硝酸盐菌的作用下，氨氮可被氧化成硝酸盐氮和亚硝酸盐氮；再通过缺氧条件，反硝化菌将硝酸盐氮和亚硝酸盐氮还原成氮气，从而达到脱氮的目的。

传统生物硝化反硝化法中，较成熟的方法有A/O 法、A2/O 法、SBR
序批式处理法、接触氧化法等。它们具有效果稳定、操作简单、不产生二次污染、成本较低等优点。但该法也存在一些弊端，如必须补充相应的碳源来配合实现氨氮的脱除，使运行费用增加；碳氮比较小时，需要进行消化液回流，增加了反应池容积和动力消耗；硝化细菌浓度低，系统投碱量大等。

杨小俊等〔25〕通过A/O 膜生物反应器处理某炼油厂气浮池出水中的氨氮，实验结果表明，当氨氮和COD 容积负荷分别在0.04~0.08、0.30~0.84 kg/（m3·d）时，处理后水中氨氮质量浓度小于5 mg/L。

2.3.2 新型生物脱氮技术

（1）短程硝化反硝化技术。短程硝化反硝化是在同一个反应器中，先在有氧的条件下，利用氨氧化细菌将氨氧化成亚硝酸盐，阻止亚硝酸盐进一步氧化，然后直接在缺氧的条件下，以有机物或外加碳源作为电子供体，将亚硝酸盐进行反硝化生成氮气。

短程硝化反硝化与传统生物脱氮相比具有以下优点：对于活性污泥法，可节省25%的供氧量，降低能耗；节省碳源，一定情况下可提高总氮的去除率；提高了反应速率，缩短了反应时间，减少反应器容积。但由于亚硝化细菌和硝化细菌之间关系紧密，每个影响因素的变化都同时影响到两类细菌，而且各个因素之间也存在着相互影响的关系，这使得短程硝化反硝化的条件难以控制。目前短程硝化反硝化技术仍处在人工配水实验阶段，对此现象的理论解释还不充分。

（2）同时硝化反硝化技术。当硝化与反硝化在同一个反应器中同时进行时，即为同时硝化反硝化（SND）。废水中溶解氧受扩散速度限制，在微生物絮体或者生物膜的表面，溶解氧浓度较高，利于好氧硝化菌和氨化菌的生长繁殖，越深入絮体或膜内部，溶解氧浓度越低，形成缺氧区，反硝化细菌占优势，从而形成同时硝化反硝化过程。

邹联沛等〔26〕对膜生物反应器系统中的同时硝化反硝化现象进行了研究，实验结果表明，当DO 为1mg/L，C/N=30，pH=7.2
时，COD、NH4+-N、TN 去除率分别为96%、95%、92%，并发现在一定的范围内，升高或降低反应器内DO 浓度后，TN 去除率都会下降。

同时硝化反硝化法节省反应器，缩短了反应时间，且能耗低、投资省。但目前对于同步硝化反硝化的研究尚处于实验室阶段，其作用机理及动力学模型需做进一步的研究，其工业化运用尚难实现。

（3）厌氧氨氧化技术。厌氧氨氧化是指在缺氧或厌氧条件下，微生物以NH4+ 为电子受体，以NO2- 或NO3- 为电子供体进行的NH4+、NO2- 或NO3- 转化成N2的过程〔27〕。

何岩等〔28〕研究了SHARON
工艺与厌氧氨氧化工艺联用技术处理“中老龄”垃圾渗滤液的效果，实验结果表明，厌氧氨氧化反应器可在具有硝化活性的污泥中实现启动；
在进水氨氮和亚硝酸氮质量浓度不超过250 mg/L 的条件下，氨氮和亚硝酸氮的去除率分别可达到80%和90%。目前，SHARON
与厌氧氨氧化联合工艺的研究仍处于实验室阶段，还需要进一步调整和优化工艺条件，以提高联合工艺去除实际高氨氮废水中的总氮的效能。

厌氧氨氧化技术可以大幅度地降低硝化反应的充氧能耗，免去反硝化反应的外源电子供体，可节省传统硝化反硝化过程中所需的中和试剂，产生的污泥量少。但目前为止，其反应机理、参与菌种和各项操作参数均不明确。

2.4 膜技术

2.4.1 反渗透技术

反渗透技术是在高于溶液渗透压的压力作用下，借助于半透膜对溶质的选择截留作用，将溶质与溶剂分离的技术，具有能耗低、无污染、工艺先进、操作维护简便等优点。

利用反渗透技术处理氨氮废水的过程中，设备给予足够的压力，水通过选择性膜析出，可用作工业纯水，而膜另一侧氨氮溶液的浓度则相应增高，成为可以被再次处理和利用的浓缩液。在实际操作中，施加的反渗透压力与溶液的浓度成正比，随着氨氮浓度的升高，反渗透装置所需的能耗就越高，而效率却是在下降〔29〕。

徐永平等〔30〕以兖矿鲁南化肥厂碳酸钾生产车间含NH4Cl 的废水为研究对象，利用反渗透法对NH4Cl
废水的处理过程进行了研究，实验装置采用反渗透膜（NTR-70SWCS4）过滤机。结果表明，在用反渗透膜技术处理氨氮废水的过程中，氯化铵质量浓度适宜在60
g/L 以下，在该浓度条件下，设备脱氨氮效率较高，一般大于97%，各项技术指标合格，可以用于实际生产操作。

2.4.2 电渗析法

电渗析是在外加直流电场的作用下，利用离子交换膜的选择透过性，使离子从电解质溶液中分离出来的过程。电渗析法可高效地分离废水中的氨氮，并且该方法前期投入小，能量和药剂消耗低，操作简单，水的利用率高，无二次污染副产物。

唐艳等〔31〕采用自制电渗析设备对进水电导率为2 920 μS/cm，氨氮质量浓度为534.59 mg/L
的氨氮废水进行处理，通过实验得到在电渗析电压为55 V，进水流量为24 L/h
这一最佳工艺参数条件下，可对实验用水有效脱氮的结论，出水氨氮质量浓度为13 mg/L。

3 不同浓度工业含氨氮废水的处理方法比较

不同氨氮废水处理方法优缺点比较见表 4。

通过对以上几种不同方法的论述，可以看出目前针对工业废水中高浓度氨氮的处理方法主要使用物理化学方法做预处理，再选择其他方法进行后续处理，虽能取得较好的处理效果，但仍存在结垢、二次污染的问题。对低浓度的氨氮废水较常用的方法为化学法和传统生物法，其中化学法的一些处理技术还不成熟，未在实际生产中应用，因此还无法满足工业对低浓度氨氮废水深度处理的要求；
生物法能较好地解决二次污染问题，且能达到工业对低浓度氨氮废水深度处理的要求，但目前对微生物的选种和驯化还不完全成熟。