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水在工業(yè)中被用于工藝需要、冷卻、產(chǎn)生蒸汽、抑塵和許多其他用途。工業(yè)廢水是水被用于上述目的后產(chǎn)生的水樣棄物。工業(yè)廢水是水以外的物質(zhì)溶解或懸浮在水中的結(jié)果。

工業(yè)廢水的處理包括用于處理因在上述活動中使用水而以某種方式受到污染的水的機(jī)制和過程。處理的目的是去除廢水中的溶解和懸浮物質(zhì)，使處理后的水可以安全地排放到環(huán)境中，或在同一過程中循環(huán)使用，或在不同過程中使用。

廢水的組成成分

工業(yè)廢水含有以下需要適當(dāng)處理的成分。

1. 懸浮固體 - 這些是肉眼可見的污染物，一般可以用普通的濾紙從水中過濾出來。雖然沒有硬性定義，但懸浮固體往往大于1-2微米的大小。如果讓水靜置而不干擾它，懸浮固體會隨著時間的推移沉淀到容器底部。

2. 溶解的固體 - 這些是肉眼看不見的污染物，不能通過過濾從水中去除。溶解的固體被定義為尺寸一般小于0.45微米的物質(zhì)。溶解的固體是通常可溶的物質(zhì)或反溶的物質(zhì)。通?？扇苄晕镔|(zhì)是那些隨著溫度升高而變得更易溶解的物質(zhì)。反溶性物質(zhì)通常被稱為 "硬度 "離子，在水處理中通常僅限于鈣、鎂、鍶和鋇的鹽類。這些物質(zhì)隨著溫度的升高而變得不容易溶解。這些物質(zhì)在鍋爐或熱交換器管子的熱表面形成水垢。

3. 膠狀固體 - 這些固體不夠小，不足以被視為溶解，但也不夠大，不足以被視為懸浮固體。一般來說，膠體物質(zhì)會在水中呈現(xiàn)霧狀，用肉眼不可能看到明顯的顆粒。膠體物質(zhì)的尺寸范圍通常在~0.45至~2.0微米之間。膠體固體不會從水中沉淀出來，因為它們非常小，以至于受其離子表面電荷的影響很大。水中的膠體懸浮物據(jù)說是一種穩(wěn)定的懸浮物。

4. 顏色 - 是膠體懸浮液的一種類型。為原始表面水貢獻(xiàn)顏色的有機(jī)分子只是屬于較小的膠體尺寸范圍的大分子。在水中，這些大分子帶有離子表面電荷，使其穩(wěn)定，不能沉淀。

5. 生物需氧量（BOD）和化學(xué)需氧量（COD）--BOD是衡量細(xì)菌在分解有機(jī)物過程中所消耗的氧氣量。 在廢水中擁有一個安全的BOD水平對生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)廢水至關(guān)重要。如果BOD水平過高，那么水可能會有進(jìn)一步污染的風(fēng)險，干擾處理過程并影響最終產(chǎn)品。有幾個因素會導(dǎo)致BOD水平過高，如廢水中存在的硝酸鹽和磷酸鹽、水溫和其他因素。每個因素都會影響到水中的植物生命，如藻類，反過來也會對廢水處理過程中幫助分解水污染物的生物體產(chǎn)生影響。最優(yōu)質(zhì)的廢水處理將發(fā)生在一個支持這些細(xì)菌生活的環(huán)境中，同時保持一個受控的細(xì)菌數(shù)量，以便不鼓勵細(xì)菌快速分解，這將產(chǎn)生更高的BOD水平。與BOD類似的是COD。COD測量的是水在分解和氧化過程中消耗的氧氣量，特別是有機(jī)物的分解和無機(jī)物或化學(xué)品的氧化。COD是一個通常用于工業(yè)廢水的應(yīng)用。

廢水處理技術(shù)

處理工業(yè)廢水的技術(shù)通常分為以下四類，即（i）化學(xué)技術(shù)，（ii）物理技術(shù)，（iii）生物技術(shù)，以及（iv）膜技術(shù)。

化學(xué)技術(shù) - 工業(yè)廢水的主要化學(xué)技術(shù)如下：

1. 中和 - 它是將廢水的堿度和酸度調(diào)整到pH值為7的中性值。

2. 沉淀 - 沉淀是向廢水中添加化學(xué)品，以改變污染物的化學(xué)成分，從而使新形成的化合物在沉淀過程中沉淀下來。沉淀通常用于去除廢水中的重金屬，這些重金屬通常以氫氧化物的形式沉淀下來。然而，有必要對廢水進(jìn)行預(yù)處理，以去除干擾重金屬沉淀的物質(zhì)。

3. 凝結(jié)--是指使用化學(xué)品使污染物聚結(jié)，然后在沉淀過程中沉淀下來。凝結(jié)法用于澄清含有膠體和懸浮固體的廢水。硅石或聚電解質(zhì)有助于形成快速沉淀的材料。含有乳化油的廢物可以通過凝結(jié)過程進(jìn)行澄清。該過程對減少廢水的顏色非常有效，但對減少COD（化學(xué)氧化需求）不太有效。

4. 吸附 - 吸附是使用一種化學(xué)品，使某些污染物粘附在該化學(xué)品的表面，以便隨后清除?；钚蕴蓟蚝铣苫钚员砻姹挥糜谖?。

5. 離子交換 - 離子交換過程通常用于去除廢水中的不良陰離子和陽離子。陽離子被交換為氫或鈉，陰離子被交換為羥基離子。離子交換樹脂由有機(jī)或無機(jī)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)組成，并附有功能團(tuán)。廢水處理中使用的大多數(shù)離子交換樹脂是由有機(jī)化合物聚合而成的合成樹脂。

物理技術(shù) - 工業(yè)廢水的主要物理技術(shù)如下：

1. 篩選 - 它是通過使用過濾裝置將粗大的固體從廢水中去除。

2. 澄清和沉淀 - 廢水澄清和沉淀是工業(yè)廢水處理廠的一個常見和必要的過程。澄清器由罐子或盆子組成，將廢水存放一段時間，讓懸浮在水中的固體或其他物質(zhì)沉淀到底部。

3. 浮動 - 浮動是在注入廢水的小空氣/氣體氣泡的幫助下進(jìn)行的?？諝?氣體氣泡使廢水中的污染物顆粒上升到表面，以便隨后清除。浮動過程通常用于石油分離。游離的油被漂浮到水箱的表面，然后被撇去。

4. 氣提 - 它是通過使用氣流從廢水中去除揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機(jī)化合物。

生物技術(shù) - 與其他廢水處理方法相比，生物處理是一種更自然的廢水處理過程。微生物以廢水中存在的復(fù)雜物質(zhì)為食，將其轉(zhuǎn)化為更簡單的物質(zhì)，為進(jìn)一步處理水做準(zhǔn)備。生物技術(shù)的主要目的是降低BOD水平。工業(yè)廢水的主要生物技術(shù)如下：

1. 空氣活性污泥法 - 這是一個好氧過程，其中細(xì)菌消耗廢水中的有機(jī)物、氮和氧氣，并生長出新的細(xì)菌。細(xì)菌通過吹入廢水的空氣的混合作用懸浮在曝氣池中。

2. 高純度活性污泥工藝 - 這是一種好氧工藝，與空氣活性污泥工藝類似，只是在廢水中注入了純氧來代替空氣。

3. 曝氣池/瀉湖工藝 - 這是一種好氧工藝，與空氣活性污泥工藝類似。在這個過程中，機(jī)械曝氣機(jī)被用來向廢水中注入空氣，或者使廢水和空氣劇烈攪拌，以便將氧氣轉(zhuǎn)移到廢水中。

4. 涓流過濾法 - 這是一種固定的薄膜好氧工藝，其中使用了一個含有高表面和體積比的介質(zhì)的罐子。廢水在池子的頂部排出，并順著濾料淌下（滲入）。細(xì)菌利用廢水中的有機(jī)物和氮在介質(zhì)上生長。一個典型的涓流式過濾器過程如圖1所示。

5. 旋轉(zhuǎn)生物工藝 - 這是一個固定膜好氧工藝，與涓流式過濾器工藝類似，只是濾料是水平支撐在廢水槽上的。細(xì)菌生長的介質(zhì)不斷旋轉(zhuǎn)，使其交替出現(xiàn)在廢水和空氣中。

6. 氧化溝工藝 - 該工藝類似于活性污泥工藝。從物理上看，氧氣溝是環(huán)形的，并配備了機(jī)械曝氣裝置。

圖1 典型的涓流式過濾器過程

膜技術(shù) - 在處理工業(yè)廢水方面，膜技術(shù)正變得越來越重要。在這些技術(shù)的幫助下，有可能去除顆粒、膠體和大分子，從而使廢水得到消毒處理。膜技術(shù)通常根據(jù)被分離物質(zhì)的大小范圍來分類。

用于工業(yè)廢水的主要膜技術(shù)如下：

1. 反滲透 - 反滲透工藝用于分離溶解的鹽分和小的有機(jī)物。

2. 納濾 - 該工藝用于水的選擇性脫礦或有機(jī)溶液的濃縮。該過程用于分離抗生素。

3. 超濾 - 該過程用于分離乳狀液、膠體、大分子或蛋白質(zhì)。

4. 微過濾 - 該過程用于分離小顆粒、大膠體和微生物細(xì)胞。