一、工业废水、工业废水治理的概念
工业废水包括生产废水、生产污水及冷却水,是指工业生产过程中产生的废水和废液,其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物、副产品以及生产过程中产生的污染物。工业废水种类繁多,成分复杂。例如电解盐工业废水中含有汞,重金属冶炼工业废水含铅、镉等各种金属,电镀工业废水中含氰化物和铬等各种重金属,石油炼制工业废水中含酚,农药制造工业废水中含各种农药等。由于工业废水中常含有多种有毒物质,污染环境对人类健康有很大危害,因此要开发综合利用,化害为利,并根据废水中污染物成分和浓度,采取相应的净化措施进行处置后,才可排放。
工业废水的一个特点是水质和水量因生产工艺和生产方式的不同而差别很大。如电力、矿山等部门的废水主要含无机污染物,而造纸和食品等工业部门的废水,有机物含量很高,BOD5(五日生化需氧量)常超过2000毫克/升,有的达30000毫克/升。即使同一生产工序,生产过程中水质也会有很大变化,如氧气顶吹转炉炼钢,同一炉钢的不同冶炼阶段,废水的pH值可在4~13之间,悬浮物可在250~25000毫克/升之间变化。
工业废水的水量取决于用水情况。冶金、造纸、石油化工、电力等工业用水量大,废水量也大,如有的炼钢厂炼 1吨钢出废水200~250吨。但各工厂的实际外排废水量还同水的循环使用率有关。例如循环率高的钢铁厂,炼1吨钢外排废水量只有2吨左右。
工业废水治理,指的是工业生产过程用过的水经过适当处理回用于生产或妥善地排放出厂,包括生产用水的管理和为便于治理废水而采取的措施。工业废水处理主要是去除化学需氧量、悬浮物、硫化物、石油类、氰化物、六价铬、铅、镉等。
工厂里生产上用过的水有三种处置方式:①不经过处理或只经必要的处理后再次使用。有时回用于本工艺过程,构成循环用水系统;有时供其他工艺过程使用。构成循序用水系统。②在厂内作必要的预处理,满足城市对水质的要求后排入城市污水管道或合流管道。③在厂内处理,使水质达到排放水体或接入城市雨水管道或灌溉农田的要求后直接排放。
新中国成立以来,随着国民经济的不断发展,工业门类渐多,工厂规模扩大,废水排放量和污染物种类日益增加,且未经处理排入附近水体,污染水质。工业废水的量和质随产品和生产工艺而定,变化很大,不宜采用典型数据,应实地考察。工业上使用大量的冷却用水,大多不同物料接触,用过的水水质一般变化很小,只是水温有所上升。相反,生产过程中使用的液体和洗涤废水(除造纸、纺织、印染等行业的废水外),一般水量不大,但水质却极复杂,浓度一般也高。
通用的有化学需氧量、悬浮固体、pH值等。五日生化需氧量也是常用参数,但对某些工业废水不适用。工业废水的化学需氧量和五日生化需氧量,有高达千、万毫克/升的。酸碱废水的pH值常远离7。工业废水含特殊的污染物时,需采用专用的污染参数,如酚。有毒、有害金属离子,可用生物实验(一般是鱼类实验)测定毒性,用鼠伤寒沙门氏菌-微粒诱变试验 (Ames Test)测定致特变性。污染参数的选择取决于废水的处置方式,也就是取决于它对环境的影响。
工业废水中的杂质有原料及其杂质、中间产物、产品与副产品、辅助剂等。对某些造成严重废水问题的产品或行业,可借助于原料、生产工艺或产品的革新来解除污染问题。例如用没有残毒或残毒量很小的农药取代残毒量大的农药,用生物可降解的链甲基苯磺酸钠(“软”洗涤剂)取代生物难降解的甲基苯磺酸钠(“硬”洗涤剂)。又如在电镀液配方中避免使用氰化物。改进生产管理,压缩用水量以减少废水量;降低单耗提高得率或充分回收废水中的副产品以降低废水浓度;加强管理,防止跑、冒、滴、漏;这些都将降低随后的废水处理要求和费用。
根据中研普华产业研究院发布的《2023-2028年中国工业废水治理行业发展分析与投资前景预测报告》显示:
既可充分利用资源,又减少或避免污染环境,是一种合理的防治水污染的措施。如一个电镀用水循环系统(见图),回收了镀件从镀槽带出的镀液,同时避免了有害物质污染环境。为了降低蒸发浓缩中的耗热量,采用了镀件的逆流洗涤工艺(一种常用的循序用水方式)以压缩废水量。工业中的冷却用水常循环使用,大量降低原水用量,有时复用率可接近百分之百,补充的外源来水只占百分之几。工业废水的再用需要作经济分析。在作方案的经济比较时,应当估计再用时支付的费用以及因再用而节省的水费与排水费用和收到的环境效益。
对于工厂排水系统的设计,应当贯彻不同水质的废水,特别是水质特殊的废水,分别收集的制度,以便分别处理。环境主管单位不仅对新建的还要对扩建或改建的工厂排水系统的设计进行审查,并参与验收,排水设施的运行记录应定期按规定要求报送。
要使防止污染、保护环境的重要意义深入人心。人人主动减少污染。工厂主动把生产中产生的废水的处理和处置纳入生产过程。应当在厂内处理的,在厂内处理。排放城市排水系统与城市污水合并处理比较合理的,应交纳费用,纳费标准可按废水量、污染物量、或者两者兼及的原则来制订。
工业废水处理回用是重要的节水途径之一,可涉及冷却、除灰、循环水、热力等系统。冷却水系统主要根据系统对水质要求的不同而采取循环、循序、梯级使用,热力系统主要是蒸汽回收利用,其他系统的排水经处理后主要用于水力除灰渣、生产生活杂用水进一步处理后作为冷却系统的补水。
大多数企业都有污水处理厂,但仅限于将生产废水和生活污水处理达标后直接排放,只有少数企业能做到废水处理回用,但回用率不高,造成了水资源的严重浪费。因此,将工业企业的污、废水处理回用,特别是回用于生产过程,是大有潜力可挖的。
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