工業(yè)廢水是指工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水、污水和廢液,其中含有隨水流失的工業(yè)生產(chǎn)用料、中間產(chǎn)物和產(chǎn)品以及生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物。
1、工業(yè)廢水的分類
(1)按工業(yè)廢水中所含主要污染物的化學(xué)性質(zhì)分類
含無機污染物為主的為無機廢水,含有機污染物為主的為有機廢水。例如電鍍廢水和礦物加工過程的廢水是無機廢水,食品或石油加工過程的廢水是有機廢水,印染行業(yè)生產(chǎn)過程中的是混合廢水,不同的行業(yè)排出的廢水含有的成分不一樣。
(2)按工業(yè)企業(yè)的產(chǎn)品和加工對象分類
冶金廢水、造紙廢水、煉焦煤氣廢水、金屬酸洗廢水、化學(xué)肥料廢水、紡織印染廢水、染料廢水、制革廢水、農(nóng)藥廢水、電站廢水等。
(3)按廢水中所含污染物的主要成分分類
酸性廢水、堿性廢水、含氰廢水、含鉻廢水、含鎘廢水、含汞廢水、含酚廢水、含醛廢水、含油廢水、含硫廢水、含有機磷廢水和放射性廢水等。
2、工業(yè)廢水處理的工藝
(1)水解(酸化)處理
該方法是一種介于好氧和厭氧處理法之間的方法,和其它工藝組合可以降低處理成本提高處理效率。水解酸化工藝根據(jù)產(chǎn)甲烷菌與水解產(chǎn)酸菌生長速度不同,將厭氧處理控制在反應(yīng)時間較短的厭氧處理第一和第二階段,即在大量水解細菌、酸化菌作用下將不溶性有機物水解為溶解性有機物,將難生物降解的大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易生物降解的小分子物質(zhì)的過程,從而改善廢水的可生化性,為后續(xù)處理奠定良好基礎(chǔ)。
(2)升流式厭氧污泥床UASB
該工藝具有厭氧過濾及厭氧活性污泥法的雙重特點,作為能夠?qū)⑽鬯械奈廴疚镛D(zhuǎn)化成再生清潔能源——沼氣的一項技術(shù)。UASB由污泥反應(yīng)區(qū)、氣液固三相分離器(包括沉淀區(qū))和氣室三部分組成。
(3)IC(internal circulation)反應(yīng)器
IC反應(yīng)器是新一代高效厭氧反應(yīng)器,廢水在反應(yīng)器中自下而上流動,污染物被細菌吸附并降解,凈化過的水從反應(yīng)器上部流出。由相似的2層UASB反應(yīng)器串聯(lián)而成。按功能劃分,反應(yīng)器由下而上共分為5個區(qū):混合區(qū)、第1厭氧區(qū)、第2厭氧區(qū)、沉淀區(qū)和氣液分離區(qū)。
混合區(qū):反應(yīng)器底部進水、顆粒污泥和氣液分離區(qū)回流的泥水混合物有效地在此區(qū)混合。
第1厭氧區(qū):混合區(qū)形成的泥水混合物進入該區(qū),在高濃度污泥作用下,大部分有機物轉(zhuǎn)化為沼氣?;旌弦荷仙骱驼託獾膭×覕_動使該反應(yīng)區(qū)內(nèi)污泥呈膨脹和流化狀態(tài),加強了泥水表面接觸,污泥由此而保持著高的活性。隨著沼氣產(chǎn)量的增多,一部分泥水混合物被沼氣提升至頂部的氣液分離區(qū)。
氣液分離區(qū):被提升的混合物中的沼氣在此與泥水分離并導(dǎo)出處理系統(tǒng),泥水混合物則沿著回流管返回到下端的混合區(qū),與反應(yīng)器底部的污泥和進水充分混合,實現(xiàn)了混合液的內(nèi)部循環(huán)。
第2厭氧區(qū):經(jīng)第1厭氧區(qū)處理后的廢水,除一部分被沼氣提升外,其余的都通過三相分離器進入第2厭氧區(qū)。該區(qū)污泥濃度較低,且廢水中大部分有機物已在第1厭氧區(qū)被降解,因此沼氣產(chǎn)生量較少。沼氣通過沼氣管導(dǎo)入氣液分離區(qū),對第2厭氧區(qū)的擾動很小,這為污泥的停留提供了有利條件。
沉淀區(qū):第2厭氧區(qū)的泥水混合物在沉淀區(qū)進行固液分離,上清液由出水管排走,沉淀的顆粒污泥返回第2厭氧區(qū)污泥床。
(4)MBR工藝
MBR又稱膜生物反應(yīng)器(MembraneBio-Reactor),是一種由活性污泥法與膜分離技術(shù)相結(jié)合的新型水處理技術(shù)。膜的種類繁多,按分離機理進行分類,有反應(yīng)膜、離子交換膜、滲透膜等;按膜的性質(zhì)分類,有天然膜(生物膜)和合成膜(有機膜和無機膜) ;按膜的結(jié)構(gòu)型式分類,有平板型、管型、螺旋型及中空纖維型等。
90年代以來, MBR 的處理對象不斷拓寬,除中水回用、糞便污水處理以外, MBR在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用也得到了廣泛關(guān)注,如處理食品工業(yè)廢水、水產(chǎn)加工廢水、養(yǎng)殖廢水、化妝品生產(chǎn)廢水、染料廢水、石油化工廢水,均獲得了良好的處理效果。
與許多傳統(tǒng)的生物水處理工藝相比,MBR 具有以下主要特點:
①出水水質(zhì)優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定。由于膜的高效分離作用,分離效果遠好于傳統(tǒng)沉淀池,處理出水其清澈,懸浮物和濁度接近于零,細菌和病毒被大幅去除,出水水質(zhì)優(yōu)于建設(shè)部頒發(fā)的生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)( CJ25.1-89 ),可以直接作為非飲用市政雜用水進行回用。同時,膜分離也使微生物被完全被截流在生物反應(yīng)器內(nèi),使得系統(tǒng)內(nèi)能夠維持較高的微生物濃度,不但提高了反應(yīng)裝置對污染物的整體去除效率,保證了良好的出水水質(zhì),同時反應(yīng)器對進水負荷(水質(zhì)及水量)的各種變化具有很好的適應(yīng)性,耐沖擊負荷,能夠穩(wěn)定獲得優(yōu)質(zhì)的出水水質(zhì)。
②剩余污泥產(chǎn)量少。該工藝可以在高容積負荷、低污泥負荷下運行,剩余污泥產(chǎn)量低(理論上可以實現(xiàn)零污泥排放),降低污泥處理費用。
③占地面積小,不受設(shè)置場合限制。生物反應(yīng)器內(nèi)能維持高濃度的微生物量,處理裝置容積負荷高,占地面積大大節(jié)省;該工藝流程簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積省,不受設(shè)置場所限制,適合于任何場合,可做成地面式、半地下式和地下式。
④可去除氨氮及難降解有機物。由于微生物被完全截流在生物反應(yīng)器內(nèi),從而有利于增殖緩慢的微生物如硝化細菌的截留生長,系統(tǒng)硝化效率得以提高。同時,可增長一些難降解的有機物在系統(tǒng)中的水力停留時間,有利于難降解有機物降解效率的提高。
⑤操作管理方便,易于實現(xiàn)自動控制。該工藝實現(xiàn)了水力停留時間( HRT )與污泥停留時間( SRT )的完全分離,運行控制更加靈活穩(wěn)定,是污水處理中容易實現(xiàn)裝備化的新技術(shù),可實現(xiàn)微機自動控制,從而使操作管理更為方便。
⑥易于從傳統(tǒng)工藝進行改造。該工藝可以作為傳統(tǒng)污水處理工藝的深度處理單元,在城市二級污水處理廠出水深度處理(從而實現(xiàn)城市污水的大量回用)等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。
(5)氣浮
氣浮是氣浮機的一種簡稱,即水處理中的氣浮法,是在水中形成高度分散的微小氣泡,粘附廢水中疏水基的固體或液體顆粒,形成水-氣-顆粒三相混合體系,顆粒粘附氣泡后,形成表觀密度小于水的絮體而上浮到水面,形成浮渣層被刮除,從而實現(xiàn)固液或者液液分離的過程。
污泥處理:對污泥進行濃縮、脫水、穩(wěn)定、干化或焚燒的加工過程。對污泥進行減量化、穩(wěn)定化和無害化處理的過程。
3、中水回用
“中水”一詞是相對于上水〔給水〕、下水〔排水〕而言的。中水回用技術(shù)系指將小區(qū)居民生活廢〔污〕水(沐浴、盥洗、洗衣、廚房、廁所)集中處理后,達到一定的標(biāo)準(zhǔn)回用于小區(qū)的綠化澆灌、車輛沖洗、道路沖洗、家庭坐便器沖洗等,從而達到節(jié)約用水的目的。
廢水回用指工業(yè)廢水經(jīng)過二級處理和UF+RO工藝回用到生產(chǎn)線,循環(huán)使用的。
中水因用途不同有三種處理方式:
1. 一種是將其處理到飲用水的標(biāo)準(zhǔn)而直接回用到日常生活中,即實現(xiàn)水資源直接循環(huán)利用,這種處理方式適用于水資源很缺乏的地區(qū),但投資高,工藝復(fù)雜;
2.另一種是將其處理到非飲用水的標(biāo)準(zhǔn),主要用于不與人體直接接觸的用水,如便器的沖洗,地面、汽車清洗,綠化澆灑,消防,工業(yè)普通用水等,這是通常的中水處理方式。
3.工業(yè)上可以利用中水回用技術(shù)將達到外排標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)污水進行再處理,一般會加上軟化器,RO,EDI/混床等設(shè)備使其達到軟化水,純化水,超純水水平,可以進行工業(yè)循環(huán)再利用,達到節(jié)約資本,保護環(huán)境的目的。
按處理方法,中水處理工藝一般分為 3 種類型:
1、物理處理法:
膜濾法,適用于水質(zhì)變化大的情況。采用這種流程的特點是:裝置緊湊,容易操作,以及受負荷變動的影響小。
膜濾法是在外力的作用下,被分離的溶液以一定的流速沿著濾膜表面流動,溶液中溶劑和低分子量物質(zhì)、無機離子從高壓側(cè)透過濾膜進入低壓側(cè),并作為濾液而排出;而溶液中高分子物質(zhì)、膠體微粒及微生物等被超濾膜截留,溶液被濃縮并以濃縮形式排出。
2、物理化學(xué)法:
適用于污水水質(zhì)變化較大的情況。一般采用的方法有:砂濾、活性炭吸附、浮選、混凝沉淀等。這種流程的特點是:采用中空纖維超濾器進行處理,技術(shù)先進,結(jié)構(gòu)緊湊,占地少,系統(tǒng)間歇運行,管理簡單。
3、生物處理法
適用于有機物含量較高的污水。一般采用活性污泥法、接觸氧化法(如圖所示)、生物轉(zhuǎn)盤等生物處理方法。或是單獨使用,或是幾種生物處理方法組合使用,如接觸氧化 + 生物濾池;生物濾池 + 活性炭吸附;轉(zhuǎn)盤十砂濾等流程。這種流程具有適應(yīng)水力負荷變動能力強、產(chǎn)生污泥量少、維護管理容易等優(yōu)點。