工厂废水处理技术流程汇编

工厂废水处理技术流程汇编一、工厂废水的分类与特性分析工厂废水因行业、生产工艺差异，污染物组成与特性截然不同，精准识别废水类型是选择处理工艺的前提。（一）按行业来源分类化工废水：含高浓度有机物（如苯系物、酚类）、无机盐（如硫酸钠、氯化铵），毒性强、可生化性差，典型如农药厂废水COD可达数万mg/L。印染废水：含染料（活性、酸性、分散染料）、助剂（表面活性剂、固色剂），色度高（数万倍）、COD波动大（500-5000mg/L），且多含难降解的芳香族化合物。电镀废水：含重金属离子（Cr⁶⁺、Ni²⁺、Cu²⁺等）、氰化物（如镀硬铬废水含CN⁻），毒性大、盐度高，需严格去除重金属至0.1mg/L以下。食品加工废水：含大量有机物（淀粉、蛋白质、油脂），BOD/COD比值高（0.5-0.7），可生化性好，但悬浮物（SS）浓度高（如屠宰废水SS超1000mg/L）。（二）按污染物类型分类有机废水：以碳水化合物、脂肪、蛋白质等有机物为主要污染物，需通过生物降解或高级氧化去除，如酿酒厂废水。无机废水：含重金属、酸碱、无机盐，需通过化学沉淀、中和、离子交换等工艺处理，如酸洗废水（含H⁺、Fe²⁺）。含油废水：含浮油、分散油、乳化油，如机械加工的切削液废水，油类浓度可达数千mg/L，需破乳、气浮分离。二、预处理技术流程：削减负荷，保障后续处理预处理旨在去除大颗粒杂质、调节水质、分离油类/悬浮物，为主体工艺“减负”。（一）格栅与筛网原理：通过机械拦截去除废水中的大块杂物（如塑料袋、木屑、纤维），避免堵塞泵、管道或损坏设备。流程：废水经渠道流入格栅，栅条间隙根据废水特性选择（粗格栅10-50mm，细格栅1-5mm），拦截物由机械耙齿或人工清理，定期转运至固废处理站。应用：所有工厂废水的首道工序，尤其纺织、造纸、食品行业需加强格栅拦截（如造纸废水含大量纤维）。（二）调节池原理：均衡废水的水量、水质（pH、温度、污染物浓度），避免后续工艺因负荷波动失效。流程：废水经格栅后进入调节池，池内设置搅拌装置（机械搅拌/空气搅拌），连续进水、间歇或连续出水，停留时间8-24h（视水质波动幅度调整）。优化：若废水pH波动大，可在调节池投加酸/碱（如硫酸、液碱）预调pH至6-9；含油废水可设隔油区，利用重力分离浮油。（三）隔油池原理：利用油与水的密度差，使浮油（密度＜1g/cm³）上浮至水面，分散油、乳化油需破乳后分离。类型与流程：平流式隔油池：废水水平流动，浮油由刮油机刮至集油槽，停留时间1.5-2h，适用于含浮油的机械加工废水。斜板式隔油池：废水经斜板（倾角45°-60°）导流，油珠聚并上浮，停留时间缩短至0.5-1h，处理效率更高。配套措施：乳化油废水需先投加破乳剂（如氯化钙、PAC），使油珠聚并为浮油后再分离。（四）气浮法原理：向废水中通入微小气泡，使悬浮物、油珠附着气泡上浮至水面，形成浮渣去除。流程：废水加药（混凝剂如PAC、PAM）混合后进入气浮池，溶气系统（加压溶气/叶轮溶气）产生气泡，与絮体结合后上浮，浮渣由刮渣机刮除，清水从池底排出。应用：含油废水（除油率＞90%）、印染废水（脱色率＞60%）、造纸废水（去除SS），尤其适合低浓度悬浮物的分离。三、主体处理工艺：核心降解，达标关键根据废水污染物类型，主体工艺分为物理法、化学法、生物法，或多工艺联用（如“物化+生物”）。（一）物理处理工艺1.过滤砂滤：通过石英砂滤层截留悬浮物，滤速8-10m/h，反冲洗周期8-12h，适用于预处理后SS的进一步去除（如电镀废水化学沉淀后过滤）。活性炭过滤：利用活性炭的吸附性去除有机物、色度、异味，空床接触时间10-20min，需定期再生（高温焙烧或化学再生），常用于深度处理（如饮用水深度净化、印染废水脱色）。2.膜分离技术超滤（UF）：膜孔径0.01-0.1μm，截留胶体、细菌、大分子有机物，操作压力0.1-0.3MPa，用于中水回用的预处理（如电子厂废水回用前去除悬浮物）。反渗透（RO）：膜孔径＜0.0001μm，截留离子、小分子有机物，操作压力1-4MPa，可实现水的深度脱盐（如电镀漂洗水回用，产水率70%-80%）。纳滤（NF）：膜孔径介于UF与RO之间，截留二价离子、大分子有机物，操作压力0.5-1.5MPa，用于染料、抗生素废水的脱色与浓缩。（二）化学处理工艺1.混凝沉淀原理：投加混凝剂（PAC、FeCl₃）破坏胶体稳定性，使悬浮物、胶体聚并为絮体；投加助凝剂（PAM）加速絮体沉降。流程：废水加药后经混合池（搅拌2-5min）、反应池（搅拌10-20min，形成絮体），进入沉淀池（停留时间1-2h），上清液排入后续工艺，污泥排入污泥系统。优化：根据废水pH调整混凝剂类型（如酸性废水用FeCl₃，碱性废水用PAC），投加量通过烧杯试验确定（如PAC投加量50-200mg/L）。2.中和处理原理：通过酸碱中和使废水pH达标（6-9），避免腐蚀设备或影响生物活性。流程：酸性废水投加石灰乳、NaOH或碳酸钠，碱性废水投加硫酸、盐酸或CO₂，反应池停留时间10-30min，设pH在线监测仪自动控制加药量。案例：酸洗废水（pH=2）投加石灰乳（Ca(OH)₂），中和至pH=7，同时去除Fe²⁺（生成Fe(OH)₂沉淀）。3.氧化还原处理原理：通过氧化或还原反应去除污染物（如Cr⁶⁺→Cr³⁺、CN⁻→CO₂+N₂）。流程（以六价铬处理为例）：酸性条件下（pH=2-3）投加FeSO₄（Fe²⁺:Cr⁶⁺=3:1），搅拌反应30min，Cr⁶⁺被还原为Cr³⁺；再投加NaOH调pH=8-9，生成Cr(OH)₃沉淀，经沉淀分离去除。其他应用：次氯酸钠氧化氰化物（CN⁻+ClO⁻→CNO⁻+Cl⁻，进一步氧化为CO₂+N₂），臭氧氧化难降解有机物（如印染废水的偶氮染料）。（三）生物处理工艺生物法利用微生物代谢分解有机物，分为好氧生物处理与厌氧生物处理，核心是“微生物驯化-污染物降解-污泥分离”。1.好氧生物处理活性污泥法：流程：废水经预处理后进入曝气池，与活性污泥（MLSS=2-4g/L）混合，曝气供氧（DO=2-4mg/L），微生物降解有机物；混合液进入二沉池，污泥沉降分离，部分回流（回流比50%-100%），剩余污泥排出。变种工艺：A/O工艺（缺氧/好氧）：缺氧段反硝化脱氮（NO₃⁻→N₂），好氧段硝化（NH₄⁺→NO₃⁻）+降解有机物，总氮去除率＞70%。MBR工艺（膜生物反应器）：用膜组件（中空纤维膜）替代二沉池，污泥浓度高（MLSS=8-12g/L），出水SS≈0，占地小，适合用地紧张的工厂（如电子厂、制药厂废水回用）。生物膜法：原理：微生物附着于填料（如陶粒、活性炭、聚氨酯）表面形成生物膜，废水流经填料时，污染物被生物膜吸附降解。工艺：生物滤池（滤料为碎石/塑料，水力负荷1-3m³/(m²·h)）、生物接触氧化池（填料浸没，曝气供氧，污泥龄长，耐冲击负荷，适合印染、食品废水）。2.厌氧生物处理原理：厌氧菌在无氧条件下将有机物分解为CH₄、CO₂，适用于高浓度有机废水（COD＞2000mg/L），可回收沼气（热值≈20MJ/m³）。工艺：UASB（上流式厌氧污泥床）：废水从底部进入，污泥床（颗粒污泥，粒径0.5-5mm）截留污染物，产气（CH₄）带动污泥膨胀，三相分离器分离气、液、固，COD去除率＞80%，适用于啤酒、淀粉废水。IC（内循环厌氧反应器）：双层三相分离器，利用沼气提升实现内循环，处理负荷高（COD负荷10-20kg/(m³·d)），占地更小，适合高浓度化工废水。3.生物脱氮除磷脱氮：通过硝化（NH₄⁺→NO₃⁻）与反硝化（NO₃⁻→N₂）完成，需控制DO（硝化段DO=2-4mg/L，反硝化段DO＜0.5mg/L）、C/N比（反硝化需BOD₅/NO₃⁻-N＞4）。除磷：聚磷菌在好氧段过量吸磷（PO₄³⁻→细胞内聚磷），厌氧段释磷（聚磷→PO₄³⁻），通过排泥去除磷，需控制污泥龄（SRT=10-20d）、厌氧区DO＜0.2mg/L。四、深度处理技术：提标回用，资源回收当出水需回用或执行更严排放标准（如《地表水环境质量标准》Ⅲ类水），需通过深度处理进一步去除污染物。（一）高级氧化技术（AOPs）Fenton氧化：H₂O₂与Fe²⁺生成·OH（强氧化性），降解难降解有机物（如制药废水的抗生素），pH控制3-4，H₂O₂投加量100-500mg/L，COD去除率＞60%。臭氧氧化：O₃分解产生·OH，氧化染料、酚类等，臭氧投加量50-200mg/L，脱色率＞90%，常用于印染废水深度脱色。光催化氧化：TiO₂为催化剂，紫外光激发产生·OH，降解微量有机物，适合饮用水深度净化或电子废水的TOC去除。（二）膜深度处理反渗透（RO）：如前所述，可将废水脱盐至电导率＜10μS/cm，实现工业水回用（如电子厂芯片清洗水回用），但需预处理（如UF）避免膜污染。纳滤（NF）：截留二价离子（如SO₄²⁻、Ca²⁺），用于软化水或回收染料（如印染废水的染料浓缩回用）。（三）活性炭吸附与离子交换活性炭吸附：如前所述，去除残留有机物、色度，适用于出水COD＜50mg/L的深度处理（如饮用水、食品加工废水）。离子交换：树脂吸附重金属离子（如螯合树脂吸附Ni²⁺、Cu²⁺），再生液（如盐酸、硫酸）可回收重金属，实现“以废治废”（如电镀废水回收铜）。五、污泥处理处置流程：减量化、稳定化、资源化废水处理产生的污泥（含水率99%-99.5%）需经处理后处置，避免二次污染。（一）污泥浓缩重力浓缩：污泥进入浓缩池，重力沉降使含水率降至97%-98%，停留时间12-24h，适用于初沉污泥、剩余活性污泥。气浮浓缩：向污泥中通入气泡，污泥上浮至水面，含水率降至96%-97%，停留时间2-4h，适用于轻污泥（如生物膜污泥）。（二）污泥消化厌氧消化：污泥在厌氧条件下分解为CH₄、CO₂，污泥稳定化（有机物降解率＞50%），同时产沼气（可发电或供热），停留时间20-30d，温度35℃（中温）或55℃（高温）。好氧消化：曝气供氧，微生物降解污泥有机物，停留时间10-20d，适合小型工厂（如食品厂）的污泥处理。（三）污泥脱水带式压滤机：污泥经絮凝（投加PAM）后进入压滤机，滤带挤压脱水，含水率降至80%-85%，处理量10-50m³/h，运行成本低，适合大规模污泥处理。板框压滤机：高压挤压脱水，含水率降至75%-80%，但间歇运行，适合小批量、高固含量污泥（如化学沉淀污泥）。离心脱水机：离心力分离污泥与水，含水率降至80%-85%，处理量5-20m³/h，自动化程度高，适合污泥量中等的工厂。（四）最终处置填埋：脱水污泥（含水率＜85%）运至填埋场，需满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB____），但占用土地，逐渐受限。焚烧：污泥（含水率＜60%）焚烧发电，减容率＞95%，但需控制二噁英（如掺煤焚烧、设烟气处理），适合高有机质污泥（如食品厂污泥）。土地利用：污泥（重金属、病原菌达标）堆肥后用于园林绿化，需检测重金属（如Cd＜0.3mg/kg）、病原菌（如大肠杆菌＜10⁴个/g）。建材利用：污泥焚烧灰或脱水污泥制砖、陶粒，实现资源化（如印染污泥制砖，强度达MU10）。六、工艺集成与行业案例不同行业废水需“定制化”工艺组合，以下为典型案例：（一）印染废水处理流程流程：格栅→调节池→气浮（除油、脱色）→水解酸化（提高可生化性，COD去除率30%-40%）→A/O（好氧降解+脱氮，COD去除率80%-90%）→混凝沉淀（去除残留悬浮物）→臭氧氧化（脱色，色度去除率＞90%）→活性炭过滤（去除残留有机物）→RO（回用，产水率70%）。效果：进水COD=2000m