城市工业污水的处理及回用研究

发表时间:2015/10/15   来源:《工程建设标准化》2015年6期   作者:邹洪
[导读] 重庆川维石化工程有限责任公司,重庆,401254 本文将首先来探讨城市工业污水处理的重要意义和基本方法,并结合提出一些针对城市工业污水回用的处理方法。

(重庆川维石化工程有限责任公司,重庆,401254)

【摘  要】随着现代社会人们对更高生活条件的追求,促使了大规模的工业发展,工业的发展意味着对水的需求急剧上升,大量工业废水的排放和日趋复杂的污染物使地表水甚至是地下水受到污染、水质恶化的现象屡见不鲜,我国是一个干旱缺水严重的国家,因此,研究城市工业污水的处理及回用,使城市污水资源化是解决我国水资源短缺和水体污染的有效途径。在此背景下,本文将首先来探讨城市工业污水处理的重要意义和基本方法,并结合提出一些针对城市工业污水回用的处理方法。
【关键词】城市工业污水;处理方法;回用研究

引言
        到2009年底,我国工业废水的排放量占全部废水排放量的40%左右,工业企业大多为用水排水大户,将工业污水处理回用作为一种非传统水源,具有水量水质相对稳定、不受季节影响、输水距离相对短、投入产出比较高等优点,不仅为城市提供了重要的补充水源,缓解了城市水资源短缺,保证了供水安全,而且在减少污水排放、减轻水环境压力方面作用显著。
一、污水回用处理的重要性
        我国是一个干旱缺水严重的国家,目前全国600多座大中城市中,400多座城市严重缺水,城市和工业的发展长期以来都把经济的发展放在首位,从而忽视了环保的重要,众多河流、湖泊水库和地下水被污染状况触目惊心,由此而造成的水质性缺水与本已存在的资源性缺水彼此叠加,使中国缺水状况犹如雪上加霜。多数城市地下水也受到一定程度污染,并且有逐年加重的趋势。日趋严重的水污染不仅降低了水体的使用功能,进一步加剧了水资源短缺的矛盾,而且还严重威胁到城市居民的饮水安全和身体健康,被污染水中的有毒物质引发各类疾病甚至是癌症。水资源短缺和水环境污染造成的危机已经成为我国社会和经济发展的重要制约因素,要想改变这种状况,一方面提倡合理用水、节约用水,另一方面工业污水的处理回用是解决缺水问题的重要措施。污水回用还可降低污水排放对水源的污染,使水资源不受破坏得到最大限度的保护,具有良好的环境保护效益,造福子孙后代。
二、工业污水处理基本方法
        按照污水处理的原理,污水处理方法可分为物理处理法、化学处理法、生物处理法三种。按照污水处理的程度,污水处理方法可分为一级处理、二级处理和三级处理或深度处理。以达到排放标准的处理为三级处理,以回用为目的是深度处理。
三、工业污水回用处理技术
        在化学工业与石油化工、轻纺、制药以及食品等工业中所排放的大量工业废水因具有种类繁多、成分复杂以及COD(化学需氧量)浓度超标、可生化性差、有毒害物质较多等特点,因此,在治理这类工业废水的过程中,我们主要采用物理法、化学法以及物理化学法(简称物化法)、生物法及其相互之间的组合技术等五种方法进行。其中高级氧化处理技术作为物化处理技术之一,具有处理效率高、对有毒害污染物破坏较彻底等诸多优点而被广泛应用。但高级氧化技术耗费的氧化剂量大,其应用成本较高,对于浓度高、组分复杂、难降解的工业废水,可先采用高级氧化处理技术将难降解高分子有机污染物转化为低毒、易生物降解的小分子有机物,后续再采用其它处理成本较低的水处理技术进行继续处理;或者在常规二级处理之后,采用高级氧化技术进行深度处理。这样既能满足实际需要,又能有效降低成本。而生物氧化技术则因为具有处理效率高、基本不会产生二次污染以及出水水质好、运行与操作管理方便和费用较低等优点,将会在今后的工业废水处理技术中占据主导地位。因此,针对难降解工业废水的治理可以采用高级氧化处理-生化耦合技术,这种基于高级氧化、生物化学等多过程集成技术必将成为今后工业废水处理的发展趋势。



1、高级氧化技术及研究现状
        高级氧化技术降解工业废水的原理主要是反应产生羟基自由基(•OH),该自由基具有极强的氧化性,能够将有机污染物有效地分解,甚至彻底地转化为无害的无机物,如CO2、N2、O2和H2O等,它具有反应时间短、反应过程可以控制、对多种有机污染物能全部降解等优点。根据所用氧化剂及催化条件的不同,高级氧化技术通常可分为六大类:(1)化学氧化法;(2)化学催化氧化法;(3)湿式氧化法;(4)超临界水氧化法;(5)光化学氧化法和光化学催化氧化法;(6)电化学氧化还原法。
高级氧化技术已成为治理难降解有机有毒污染物的主要手段,也有应用于处理微污染饮用水源。这项技术的不足是有的处理过程过于复杂、处理费用高、氧化剂消耗量大,有局限性,仅适应于小流量的高浓度废水处理。
2、生物处理技术研究现状
        生物处理污染水是现今世界各国普遍采用的污水处理方法,通过活性污泥法或生物膜法使污水中的污染物通过微生物的新陈代谢转化为CO2和H2O,
目前,我国对该技术的研究主要集中在诸如优势菌种的筛选、驯化、纯化等方面,但对生化法中如何进一步采用现代生物技术来增强微生物菌种的生物活性及处理能力、如何提高反应器负荷减少占地面积,节能降耗,解决冬季低温生物处理运行难等方面需深入研究。
3、高级氧化-生化耦合技术研究现状
        采用现有单一的高级氧化或生化处理技术将很难缓解工业有机废水处理情况。须采用高级氧化-生化耦合技术处理难降解工业有机废水。
        工程中采用的组合方式需由污水水质和回用要求决定。当污水中含有对微生物有抑制作用的有毒污染物时,应选用化学氧化处理和生物处理串联的组合工艺;当污水中含有对微生物抑制作用小的无毒污染物时,应选用生物处理和化学氧化处理串联的组合工艺。
        目前,高级氧化-生化耦合技术处理污水已基本可达到回用要求,处理效果好于传统活性炭吸附工艺,不仅可改善工业污水较差的可生化性,而且可得到较好的出水水质,减少了因无法再生产生的大量受污染的活性炭固体废物。
四、城市工业污水处理回用规划
        某个地域的污水处理回用需要统一考虑该地区的水文、地理、经济和污水汇集状况及发展趋势,应结合该地区的水资源开发和利用的整体规划,对污水进行有效地集中回用。在污水处理回用的策略选择上应该坚持集中回用与就地回用相结合的策略,根据不同服务对象建立的中水系统,例如:工业建筑中水系统、区域中水系统、城市中水系统。城市工业污水的集中处理,新建工厂排水系统规划为清污分流,工业废水经过简单处理后即可回用,工业污水则需深度处理后回用,可大大节省处理费用,老厂区采用截留井的形式,将污染较大的初期雨水和污水汇合后深度处理后回用,溢流干管排出的较为干净的排水可简单处理后回用。
        总体来说,要根据不同地区的回用对象、不同的水质要求、输水管线的分布情况来具体选用不同的处理回用工艺。
结束语
        城市工业污水的处理在城市的可持续发展过程中占据举足轻重的地位,如今,对工业污水的处理与回用已成为城市现代化建设的重要基础和必要保障,通过上文对城市工业污水处理及回用的探讨,首先针对城市工业污水处理的基本方法进行了论述,并在此基础上提出了城市工业污水的回用高级氧化-生化耦合处理方法。通过上述论述,笔者期待能够改善城市工业污水的处理与回用现状,促进我国污水处理技术能够获得崭新的发展,从而有效解决我国的水资源短缺问题,保证水资源的持续供应,从而为社会和人民的稳定发展创设一个良好的环境。
参考文献
[1]张自杰.排水工程(第四版,下册)[M].北京.中国建筑工业出版社.
[2]叶涛.破解水短缺水污染两大难题行业亟待产业升级[EB/OL],中国高新技术产业导报,2011-7-18.
[3]雷乐成,杨岳平.污水回用新技术及工程设计[M].北京:化学工业出版社.

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