工业废水处理技术研究进展.doc

工业废水处理技术的研究进展摘要：本文主要是简要的介绍了目前我国处理工业上废水的常用方法，并引入了工业废水的最新科研成果新型膜处理技术。通常我国处理工业废水的方法有物理方法、化学方法、物理化学方法以及生物处理法。在以前处理方法的基础上，科学家们经过研究发现了更环保、更经济地新型膜处理技术。关键词：工业废水处理、传统处理方法、新型膜处理技术正如我们都知道的那样水是人类的生命之源，然而随着工业技术的发展和工业化程度的提高，世界各国的水体都出现了不同程度的污染，世界性的水资源日益贫乏。为应对逐渐加剧的水资源危机，各国都制定了相应的应对措施。同时如何提高废水处理的效率，缓解水资源紧张的状况已成为众多科研工作者的工作重点。下面我就结合当前的传统废水处理技术，再展望一下工业废水处理的未来发展趋势。我们知道废水处理的目的是将废水中的污染物分离出来或者将污染物转化为稳定的无污染物质又或者是转化为可分离的物质。废水处理技术按其作用原理一般可分为物理法、化学法、电化学法和生物法等1 裴继春 水污染的危害及防治 J.工业安全与环保 2006.32(3):18-19。1物理处理法物理处理法是通过物理或机械作用分离或回收废水中不溶解的呈悬浮物的污染物的废水处理方法，所以这种处理方法不改变废水中污染物的化学性质2 刘强 张勤 化工污水处理技术综述J.甘肃科技，2006,22（11）：13-165。物理法废水处理技术通常有过滤、沉淀、离心分离、吸附、萃取、膜分离等方法。1.1沉淀分离法沉淀分离法就是利用污水中的悬浮物质和水密度不同的原理，借助于重力沉降作用，使悬浮物自然沉淀从而从水中分离进而除去。吸附法是采用多孔物质的粉末或颗粒与废水混合，或使废水通过由其颗粒物状物组成的滤床，使废水中的污染物质吸附于多孔物质表面等而除去。1.2萃取法萃取法是利用与水不相溶解或极少溶解的特定溶剂同废水充分混合接触，使溶于废水中的某些污染物质重新进行分配而转入溶剂中，然后再将溶剂与除去污染物质后的废水分离。从而达到废水处理和回收有用物质的目的。1.3膜分离法膜分离法是利用特殊的半透膜将废水分开进而使某些溶质或溶剂分开的方法的统称3 赵丽霞 膜分离法在含油废水处理中的应用J.内蒙古石油化工，2009（5）：23-24。常见的膜分离方法主要有微滤、超滤、纳滤、反渗透、渗析、电渗析、液膜等方法。膜分离方法处理含油污水具有操作简单、分离效果良好、化学添加剂用量少、无相变、能耗低等优点，但同时又有热稳定性差、不耐腐蚀等缺点。所以该技术还需要不断开发新的工艺和新型的半透膜。2化学方法化学处理方法主要包括化学沉淀法、高级氧化法等。2.1化学沉淀法化学沉淀法是向废水中加入可溶性化学药剂即是我们所说的沉淀剂与水中呈离子状态的无机污染物起化学反应，生成不溶于水或难溶于水的化合物，析出沉淀，使废水得到净化。化学沉淀法多用于除去废水中的重金属离子如，汞、铬、铅、锌等4 景明霞 化学沉淀法处理稀土氨氮废水的研究J.安徽化工2010，36（3）：71-72,74。化学沉淀法又包括氨氧化物沉淀法、硫化物沉淀法、钡盐沉淀法、铁氧体沉淀法等。2.2高级氧化法高级氧化法适用于高浓度难生物降解的有机废水的处理。高级化学氧化法是在1987年被提出来的5 俞宁 李纯茂 高效好氧生物处理印染废水的方法与实践J.工业水处理，2009,29(5):87-89。它的原理是利用羟基自由基有效破坏水相中污染物的化学反应。羟基自由基的产生方法一般采用加入强氧化剂，如：臭氧、过氧化氢、过渡金属催化剂或光催化剂，并且常借助于紫外光、超声波或紫外光的辐射作用。目前公认的比较突出的化学氧化技术有：臭氧类氧化法、多相光催化类氧化法、湿式氧化技术、超临界水氧化法、电化学催化降解法、超声降解法以及高能辐射法等。2.3湿式氧化法湿式氧化法是在封闭反应器中，在较高温度和较高压力下利用空气中的氧气氧化废水中的溶解的和悬浮的有机物以及还原性无机物的一种方法。在WAO工艺基础上发展起来的湿式催化氧化工艺添加了适宜的催化剂，降低了反应温度和反应压力，提高了反应速度，缩短反应时间，提高了氧化效率。2.4臭氧氧化法臭氧氧化法主要用于传统生化处理方法的预处理。臭氧是一种强氧化剂，其氧化能力是氯的两倍，杀菌能力是氯的数百倍，处理含酚废水时无恶臭产生，降低COD及BOD有显著作用，但单纯的臭氧化对臭氧的利用率及有机物的降解率都比较低。高级氧化法在污染物降解中具有高效性、反应快、普适性和氧化降解的彻底性，但也存在处理费用较高、反应条件严格、反应器制造复杂等缺点。因此高级氧化法和其他工艺组合的应用将是研究的一个方向。3生物处理方法生物处理法的目的是通过微生物的代谢活动使废水中的有机污染物转化为无害产物即利用活性污泥或生物膜上的微生物将废水中的有机物作为它们代谢活动所必需的能源物质将其转化为代谢终产物二氧化碳和水而使废水得到净化。根据参与降解的微生物的种类不同，生物处理法又可分为好氧生物处理法和厌氧生物处理法。3.1好氧生物处理法好氧生物处理法是在提供游离氧的前提下，以好氧微生物为主，使有机物降解、稳定的无害处理法。微生物利用废水中存在的有机污染物，作为营养源进行好氧代谢。好氧污水处理法主要用于处理生活污水以及性质与之相近的工业废水。3.2厌氧生物处理法厌氧生物处理法是指在没有游离氧的情况下，以厌氧微生物为主对废水中的有机物进行降解、稳定的处理方法。生物处理法具有处理有机物效率高、成本低、出水水质好、污泥沉降性能好等优点，但对水质要求高、运行过程复杂、适用地区限制等缺点。4电化学方法电化学法是指在特定的电化学反应器内，通过电极反应以及由此而引起的一系列化学反应、电化学过程或物理过程，达到污染物降解转化的目的。电化学处理技术主要包括：电絮凝法、电化学氧化法、电沉积法、电解气浮法、内电解法、电渗析法、电化学膜分离法等。电化学系统设备相对简单、占地面积小、操作维护费用低，能有效避免二次污染而反应可控程度高，便于实现工业自动化。4.1电渗析法电渗析法是在直流电场的作用下，利用阴离子或阳离子交换膜对溶液中阴、阳离子进行选择性透过，使阴、阳离子定向迁移从而实现水体中的溶质与水的分离。电絮凝法是采用可溶性阳极二价铁、三价铁以及三价铝，通过絮凝生成氢氧化铁、氢氧化铝等沉淀物以除去水中的污染物。电化学氧化法是使污染物在电极上发生直接电化学反应或间接电化学转化而从废水中减少或除去。4.2生物活性炭技术活性炭是一种优良的吸附剂，具有独特的活性结构、表面活性官能团、稳定的化学性能，能耐强酸、强碱和高压等优点而受到人们的青睐。生物活性炭技术是在活性炭技术的基础上发展起来，它利用活性炭对水中有机物及溶解氧有很强的吸附特性，将其最为载体，使其成为微生物聚集、繁殖生长的良好场所，该方法延长了活性炭的吸附饱和时间和活性炭使用寿命，强化了活性炭的吸附效果6 吕后鲁 刘得启 工业废水处理技术综述J.石油化工环境保护，2006,29（4）15:-197 Earthworms: natures chemical managers and detoxifying agents in the environment: an innovative study on treatment of toxic wastewaters from the petroleum industry by vermifiltration technology RajivK.Sinha Vinod Chandran Brijal K.Soni Upendra patel Ashok ghosh The Environmentalist December 2012 ,Volume 32,Issue 4.pp 445-4528 Sustainable treatment of wastewaters resulted in the textile dyeing industry M.Visa F.Pricop A.Duta Clean technologies and Environmental Policy December 2011 ,Volume 13.Issue6, pp 855-8619 New Developments in Industrial Wastewater Treatment NATO ASI Series Volume 191,1991,pp 137-15310 Advanced Sorbent Materials for Treatment Of Wastewaters Petar Jovancic Emerging Contaminants from Industrial