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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(dòng)中使用水而以某種方式受到污染的水的機(jī)制和過(guò)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(guò)程中循環(huán)使用，或在不同過(guò)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(jiàn)的污染物，一般可以用普通的濾紙從水中過(guò)濾出來(lái)。雖然沒(méi)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(huì)隨著時(shí)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(jiàn)的污染物，不能通過(guò)過(guò)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?？扇艿奈镔|(zhì)或反溶的物質(zhì)。通常可溶性物質(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(lái)說(shuō)，膠體物質(zhì)會(huì)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(huì)從水中沉淀出來(lái)，因?yàn)樗鼈兎浅Ｐ。灾劣谑芷潆x子表面電荷的影響很大。水中的膠體懸浮物據(jù)說(shuō)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(guò)程中所消耗的氧氣量。 在廢水中擁有一個(gè)安全的BOD水平對(duì)生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)廢水至關(guān)重要。如果BOD水平過(guò)高，那么水可能會(huì)有進(jìn)一步污染的風(fēng)險(xiǎn)，干擾處理過(guò)程并影響最終產(chǎn)品。有幾個(gè)因素會(huì)導(dǎo)致BOD水平過(guò)高，如廢水中存在的硝酸鹽和磷酸鹽、水溫和其他因素。每個(gè)因素都會(huì)影響到水中的植物生命，如藻類，反過(guò)來(lái)也會(huì)對(duì)廢水處理過(guò)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(gè)支持這些細(xì)菌生活的環(huán)境中，同時(shí)保持一個(gè)受控的細(xì)菌數(shù)量，以便不鼓勵(lì)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(cè)量的是水在分解和氧化過(guò)程中消耗的氧氣量，特別是有機(jī)物的分解和無(wú)機(jī)物或化學(xué)品的氧化。COD是一個(gè)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(guò)程中沉淀下來(lái)。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(lái)。然而，有必要對(duì)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(guò)程中沉淀下來(lái)。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(guò)凝結(jié)過(guò)程進(jìn)行澄清。該過(guò)程對(duì)減少?gòu)U水的顏色非常有效，但對(duì)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(guò)程通常用于去除廢水中的不良陰離子和陽(yáng)離子。陽(yáng)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(shù)脂由有機(jī)或無(wú)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(shù)脂是由有機(jī)化合物聚合而成的合成樹(shù)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(guò)使用過(guò)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(gè)常見(jiàn)和必要的過(guò)程。澄清器由罐子或盆子組成，將廢水存放一段時(shí)間，讓?xiě)腋≡谒械墓腆w或其他物質(zhì)沉淀到底部。

3. 浮動(dòng) - 浮動(dòng)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(dòng)過(guò)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(guò)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(guò)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(jiǎn)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(gè)好氧過(guò)程，其中細(xì)菌消耗廢水中的有機(jī)物、氮和氧氣，并生長(zhǎng)出新的細(xì)菌。細(xì)菌通過(guò)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(lái)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(gè)過(guò)程中，機(jī)械曝氣機(jī)被用來(lái)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(guò)濾法 - 這是一種固定的薄膜好氧工藝，其中使用了一個(gè)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(zhǎng)。一個(gè)典型的涓流式過(guò)濾器過(guò)程如圖1所示。

5. 旋轉(zhuǎn)生物工藝 - 這是一個(gè)固定膜好氧工藝，與涓流式過(guò)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(zhǎng)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(guò)濾器過(guò)程

膜技術(shù) - 在處理工業(yè)廢水方面，膜技術(shù)正變得越來(lái)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(lái)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(guò)程用于分離抗生素。

3. 超濾 - 該過(guò)程用于分離乳狀液、膠體、大分子或蛋白質(zhì)。

4. 微過(guò)濾 - 該過(guò)程用于分離小顆粒、大膠體和微生物細(xì)胞。