时间：2022-08-16 15:18:58
1．1实验药品与仪器实验用水直接取自该皮草企业生产废水，皮草废水水质见表1．根据该皮草公司的回用要求，制定回用水指标同见表1．实验药品：聚丙烯酰胺（PAM，阳离子型，相对分子质量400～1000万），上海恒力水处理材料有限公司；聚合氯化铝（PAC），巩义市拓普净水材料有限公司；重铬酸钾，天津市大茂化学试剂厂；硫酸，衢州巨化试剂有限公司；硫酸银，国药集团化学试剂有限公司；邻菲啰琳，国药集团化学试剂有限公司；硫酸汞，国药集团化学试剂有限公司；硫酸亚铁铵，湖州湖试化学试剂有限公司．实验仪器：PHS－25型酸度计；JH－12型COD测试仪；TU－1810紫外分光光度计；DHG－9140A型电热恒温鼓风干燥箱；爱康CFY－6臭氧发生器；双向磁力搅拌器；磁力驱动泵．原水pH值用5．0mol／L的氢氧化钠溶液进行调节．选用的混凝剂为聚合氯化铝（PAC，质量浓度为30mg／L），助凝剂为PAM［11］（聚丙烯酰胺，质量浓度为2mg／L）．臭氧发生器：本次实验采用的臭氧发生器是杭州荣欣电子设备有限公司生产的爱康CHYF－3A型臭氧发生器．其臭氧发生量为3g／h．实验中采用的氧气为普氧，整个实验装置接管处均采用硅胶管和聚四氟乙烯管连接，保证管路不会因被氧化而发生泄漏．臭氧氧化实验装置：反应器是一个内径为70mm，外径为80mm的玻璃管反应器，容积为2．5L，高为0．8m，反应器0．5m高处有一接口，用硅胶管与磁力驱动泵相连．臭氧曝气时，纯氧进入臭氧发生器，产生的臭氧在文丘里混合器中与水样混合，并经5m管道反应器使臭氧与废水保持更长接触时间，再进入反应器底部．在磁力驱动泵的作用下，废水循环流动，以提高臭氧利用率．反应器0．1m高处的接口为取样口．具体实验装置如图1所示．
1．2实验方法
1．2．1臭氧氧化取1．5L皮草废水置于2L大烧杯中，用氢氧化钠溶液调节pH值为9，置于玻璃管反应器中，用臭氧曝气．反应结束后，取样测定相关水质指标，主要考察臭氧曝气时间及pH对去除色度，COD的影响．水质指标的测定方法参照《水和废水监测分析方法》第四版，增补版［12］．
1．2．2混凝沉淀调节废水pH为9，投加不同量的PAC，快速搅拌5min，然后再投加PAM，低速搅拌2min．分别倒入量筒，观察絮凝物的量．通过取样口将处理后的水装于烧杯中，然后投加5‰PAC，使用双向磁力搅拌器快速搅拌5min，再投加1‰PAM，低速搅拌2min．混凝结束后，取样测定相关水质指标．主要考察混凝沉淀对去除色度、COD、总铁与总铬的影响．
2实验结果与讨论
2．1进水pH对臭氧处理效果的影响取原水样1．5L，分别将pH值调节为6，7，8，9，10．通入臭氧10min，臭氧流量为2．67g／h，考察pH对色度、COD、总铁与总铬的影响．当pH升高时，水样产生沉淀，取上清液检测，结果如图2所示．由图2可以看出：pH对废水色度，COD、总铁与总铬的去除均有较明显的影响，随着pH的升高，总铁与总铬生成沉淀，去除率升高；脱色率和COD去除率逐渐增加，当pH＝9后，随着pH的升高，总铁和总铬的沉淀溶解而降低趋势，色度和COD的去除率也略有降低．
2．2不同混凝剂及用量的处理效果取原水样1．5L，投加适量PAC与PFC，混凝沉淀后，取上清液检测．PAC和PFC对皮草废水中色度、COD、总铁与总铬的去除效果如图3所示．由图3可知：色度的去除率随着混凝剂投加量的增加而增加，最后趋于稳定；COD的去除率随着混凝剂投加量的增加呈现先增加后变小的趋势．当混凝剂的投加量超过最佳投加量时，胶粒发生脱稳，使处理水中COD上升．由于PFC含有铁离子，显黄色，而回用水对于色度的要求较高．故两种混凝剂相比，PAC的处理效果要好于PFC，PAC最佳为20mg／L．
2．3臭氧流量对皮草废水处理效果的影响取原水样1．5L，设置不同臭氧流量，通入臭氧曝气10min后，取上清液检测．臭氧流量对皮草废水中色度、COD去除效果如图4所示．由图4可知：色度、COD去除率均随着臭氧流量的增加而略有升高，最后趋于稳定，且臭氧流量对色度影响较大，对COD的影响较小．臭氧流量过高，气速过快，使臭氧不能与废水充分接触，提高臭氧流量会降低臭氧利用率．由于臭氧产生成本较高，投加量太大就会增加投资成本和运行成本，故臭氧流量控制在2．67g／h为宜．
2．4臭氧曝气时间对皮草废水处理效果的影响取原水样1．5L，将臭氧流速调至2．67g／h进行曝气，臭氧曝气时间对皮草废水中色度，COD去除效果如图5所示．由图5可知：随着曝气时间的延长，废水中色度和COD去除率呈现上升后趋平缓态势．曝气12min时，色度的去除率为93．75％．臭氧对于色度的去除具有非常好的效果，原因在于皮草染料中含有偶氮键的发色基团—N＝N—，臭氧的强氧化性容易破坏偶氮键而较快地脱色［13］．另外，数据也说明过量的臭氧并不能继续提高色度和COD的去除率．
2．5先臭氧曝气后絮凝沉淀的组合工艺由上述实验和分析可知，臭氧氧化－混凝沉淀组合工艺处理废水的最佳工艺条件为：臭氧气流量为2．67g／h，曝气时间为10min，pH值为9，PAC为20mg／L，PAM为2mg／L，出水水质如表2所示．臭氧通过亲核亲电作用直接参与反应，或者通过活泼的羟基自由基氧化有机物，使废水中结构复杂的染料大分子发生断链、开环等反应，生成结构简单的小分子化合物．为了达到回用要求，在臭氧处理后需要进行絮凝沉淀，将被氧化的有机物进一步去除．试验表明先臭氧曝气后絮凝沉淀的组合工艺具有较高的处理效率和较低的处理成本．经该组合工艺处理后的皮草废水水质可以满足企业回用要求，该组合处理工艺成本主要为电费和药剂费，根据小试实验估算，处理成本为6．8元／t，企业可以接受．
3结论
关键词：洗车废水；处理工艺；回用
中图分类号：TB文献标识码：A文章编号：1672-3198（2008）09-0378-02
1洗车废水水质
汽车在行驶过程中很容易受污染，车体和玻璃所粘附的污垢主要是尘埃，燃料燃烧不完全的油烟和空气中漂浮的各种微粒等。底盘和车轮粘附的污垢主要是泥沙，路面沥青，煤焦油和燃烧油等。它们重复污染或混合污染时，会形成粘附力很强的污垢。发动机中的污垢主要来自燃料。由于汽车各部位粘附的污垢类型不同，清洗时所用的洗涤剂及清洗方式也有差别。就洗涤剂成分而言，其主要成分为烷基酚聚氧乙烯醚等非离子表面活性剂以及起作用和光亮作用的阴离子表面活性剂，常用的为烷基硫酸钠和磷酸醋盐等。由此可以看出洗车废水中主要的污染物为油类污物、泥沙、洗涤剂。由于清洗车辆类型的不同(小型车辆和大型运输车)、洗车行功能不同(单纯洗车与修车洗车相结合)、清洗方式不同(机械洗车与人工高压水冲洗)，洗车废水污染物成分会有差异。但本质上洗车废水水质相差不大。在有些情况下，洗车废水中可能还含有重金属。经现场实测及参考资料研究,典型性洗车废水水质状况如表1所示。
2洗车废水处理及回用技术
2.1大型车辆场洗车废水的处理
2.1.1传统工艺
采用沉淀-除油-过滤的处理工艺。运输车辆场的洗车废水多为修车后的含油废水和洗车废水的混合水，一般水量比较大。如成都车辆段的洗车废水处理厂，其处理工艺流程见图1。在这个处理工艺中，沉砂槽、格栅的作用主要是对客车洗刷的污水进行初次沉淀，将大颗粒物质沉于沉砂槽中，水中大的悬浮物则被格栅拦截。斜板隔油池则用来处理漂浮油和沉淀较大颗粒物，可用集油器收集漂浮油，输送至贮油池中。通过调节沉淀池对水量和水质进行调节后，在气浮池中除去污水中的乳化油和悬浮物。整个处理工艺所产生的污泥则被输送至污泥干化场中干化。这种传统的处理工艺适用于普通的洗车废水处理，但由于该流程有专门的除砂、除油工艺，占地面积较大，出水可满足废水排放标准但却在总大肠杆菌、浊度等指标上不一定满足《中华人民共和国生活杂用水水质标准》(GJ25.1-89)的回用洗车用水要求。因此，若需回用则还要有更为严格的深度处理工艺。
图1油废水与洗车含油废水的混合和废水处理工艺
2.1.2电解法
除了采用上述的传统处理工艺外，还有采用生物接触氧化池、膜过滤等技术，也不乏采用电解的方法来对洗车废水进行处理。以天津市运输七场货车洗刷废水的处理为例，该废水为机械修理和清理冲洗货车及场地的废水。处理这种废水可以采用重力分离法和吸附聚结法，但是占地面积大，且处理效果不是十分理想。该运输场采用电解槽处理法对洗车废水进行了处理。其处理工艺见图2。
2.2小型洗车行洗车废水的回用工艺
2.2.1膜生物反应器
用膜生物反应器处理洗车废水的工艺流程见图3。冲洗汽车的污水与生活污水混合后进入污水沉砂隔油池，去除污水中比重较大的无机砂粒和浮油有利于后续膜生物反应器的处理，反应器中膜组件的主要功能是对污泥混合液进行泥水分离，滤出处理后的水。此法可以采用较高的污泥浓度(≥10g／L)，剩余污泥排放量可达到最低限度，从而泥龄很长，可使世代周期长的细菌(如硝化菌)在反应器内得以截留和繁殖，并使出水被代谢物含量很低，水质稳定；占地小，运行管理简单，易于实现自动化。但是必须采用连续的运行方式以保持活性污泥的活性，如间断了较长时间后，罐体内的活性污泥会失去活性。且当膜生物反应器进水水温低于8℃时，活性污泥的活性也将受到一定的影响，这必将导致出水的恶化。并且，该工艺需注意避免对微生物新陈代谢有抑制作用的消毒剂混入系统中，否则微生物的正常生理机能将受到破坏，也会使出水恶化。2.2.2物理处理法
物理处理法——膜滤法，适用于水量小而水质变化大的情况。一般是让污水经过一系列的过滤介质，使得污水中含有的泥砂等大颗粒物质与一部分有机物质通过过滤机理得以去除。其过滤介质通常采用石英砂、活性炭、陶粒等。工艺流程如图4。
其中，多介质过滤器中可装有石英砂等滤料以滤除水中的泥、砂、铁锈、油污等；活性炭用来将水中的各种气味、颜色、洗涤剂、肥皂等吸附去除；精密过滤器可将水中残留的泥、砂、铁锈、油污等过滤掉，从而保证最终出水水质；膜则将水中大分子化合物、粘土、颜料、矿物质、乳液粒子、微生物、脂、洗涤剂以及油、水乳液去除。此法运用过滤、吸附等物理原理将水中的污染物去除，出水效果良好；设备安装简便，软硬管均可；占地面积小，使用经济等。但是各工艺需要经常反洗，活性炭使用一段时间后需再生精密过滤中的滤芯也需定期更换等。并且进水需要有较好的水质，否则各工艺的使用寿命将会缩短。
2.3洗车废水处理研究的新进展
余志,范跃华,王仕汇,陈威采用涡流电凝聚——气浮——接触过滤组合工艺对洗车废水进行了试验研究,讨论了操作电压(U)、电流强度(I)、电解时间(t)、pH值等因素对处理效果的影响,结果表明其在最佳试验条件U为25V,I为0.6A,t为10min,pH值为7～7.5下,水中CODcr的质量浓度从144.45mg/L降到60.96mg/L,浊度从39.06NTU降低到4.61NTU,CODcr和浊度去除率可分别达到57.8%和88.2%,处理水质达到污水综合排放标准的一级排放标准。同时还将该工艺与化学混凝工艺进行了对比试验,发现该工艺处理效果优于化学混凝。潘涌璋，谢晓敏采用磁种一磁滤法对洗车废水进行处理，达到废水回用的目的。考察了磁种投加量、混凝剂用量、磁场强度和磁滤速度对出水浊度的影响，并在最佳条件下对实际废水进行了处理。结果表明，在磁种投加量为80mg/L,聚合抓化铝用量为45mg/L，磁场强度为2000Gs，磁滤速度为80m/h的条件下，出水达到了生活杂用水水质标准的要求(CJ25.1-89)。
2.4洗车废水处理后污泥的处置
对于洗车废水的处理不但要考虑水的处理，同时还要考虑洗车废水处理后的污泥处置。由于汽车在行驶的过程中沾染了很多的泥土，清洗车辆过程中沉积的污泥数量可观。李扬成等认为，洗车场污泥中的矿物油经降解含量很微，对作物无不良影响。重金属铬和铅含量远低于国家控制标准。污泥可用于造田、种植农作物，污泥也可用于客土、改土、增厚土层。受铅污染的洗车场污泥最好用于植树、种植花草，或用于烧砖瓦。
3结论与展望
洗车废水回用，目前各种工艺都存在一些缺陷仅采用混凝沉淀出水效果难以保证;采用砂滤或活性炭过滤吸附处理运行费用高;采用气浮产品造价高;采用膜生物反应器时操作不灵活、产品适应性差。寻找处理效果好，造价运行费用低的工艺有待进一步探索研究。
我国洗车废水回用将来发展方向有以下三个:①出现新工艺，能显著降低回用成本，提高出水水质，这主要是针对小型装置而言，大型洗车场受空间制约少，工艺也较成熟;②随着水价上涨，市场进一步规范，小型洗车点将走向联合，形成大型洗车场，实现洗车废水采用大型处理设施集中处理，降低单位造价及处理成本，目前，洗车废水回用较为成功的均为大型洗车场可以证明这一点;③洗车采用中水或雨水以降低洗车成本。
参考文献
论文摘要摘要:随着经济的快速发展以及人们生活水平的不断提高，城市环境已经成为人们评价一个城市发展程度的重要指标。城市废水处理――这一影城市下游环境的重要工程，其实施效果对于我国环境有着重要的影响。文中就城市废水处理新技术进行了简要的分析。
可持续发展路线的实施，增加了我国各级政府对环境保护的熟悉和治理力度。城市污水处理，作为一个城市发展程度的重要标志，其实施效果已经成为了评价城市发展程度的重要指标。城市污水处理的效果不仅仅关系到城市所在地周边的环境保护，更关系到下游城市人们的身体健康以及经济发展。加快城市污水处理建设，加快城市污水处理新技术的应用，促进城市和谐发展以及可持续发展路线的实施，是目前我国城市污水处理相关部门的首要任务。
1.我国城市污水处理目前状况分析
目前我国城市污水处理的面临着重要的考验，现有污水处理系统已经不能满足日益增加的城市污水量。而工业废水、日常生活排放污水在城市内部的流向对流经城市的河流以及浅层地下水也都有着不同程度的污染。这也使得我国多数城市水源受到污染，加大了城市生活用水处理的费用，加剧了我国城市废水污染程度。近年来为了加快我国可持续发展战略目标的实施、促进我国水资源优化、保护环境，我国很多城市已经开始了对城市内污水流向的治理，减少污水在城市内流向对浅层地下水的污染。同时大力应用新的废水处理技术，加快污水处理建设，为我国可持续发展路线的实施打下坚实的基础。
2.城市污水处理新技术分析
2.1曝气生物滤池技术分析
曝气生物滤池是一种经过改良的新一代上向流曝气生物滤池。它既可以用于污水的二级处理，也可以用于处理出水需要回用等其它要求的污水深度处理，并且能够达到很高的排放水质标准。由于曝气生物滤池工艺将滤池和生化反应器结合起来，因此不再需要沉淀池；占地面积小，是常规工艺的1/4～1/5，节省大量征地和地基处理费用；池容小，土建工程量比其它工艺少20％～40％；全部模块化结构，改扩建轻易，工期短；上部出水为清水，滤头不易堵塞，检修和更换轻易。无需放空滤池中滤料；可对厂区进行全封闭，无臭味污染，视觉和景观效果好；不需要单独的反冲冼水和反冲洗水泵，降低了设备投资和运行费用；穿孔管曝气，节省设备投资和维护费，效率高。而膜式曝气头通常在运行两年后开始丧失其效率；自动化程度高，操作人员少；低温运行稳定，受温度影响很小；由于其具有连续的物理过滤能力，一旦生物反应发生新问题，滤池仍可去除绝大部分的悬浮物；而且仅需要几天即可恢复生物处理能力，而活性污泥法需要几个星期才能恢复；由于其具有的众多有点，我国已经在2002年在广东南海新建了一座设计流量为50000m3/d的新型曝气生物滤池污水处理厂，从近6年的处理运行情况来看，运行稳定，处理效果好，是投资较少的一种新技术应用典型。
2.2天然有机化学污水处理技术的分析
天然有机化学在污水处理方面的优势已经被人们认可，也使得其在污水处理中的发展前景越来越好。化学混凝和生物法共同功能污水处理法已经成为了天然有机化学污水处理发展的新方向。该工艺能有效去除水中的颗粒物、磷和氮，使出水水质达到一定的水平。有些国家把化学混凝法加生物处理作为主要的处理方法对城市生活污水进行处理，如挪威、瑞典、丹麦，其70%的污水都用混凝法+生物处理。其它一些国家如美国和香港用一种叫做化学强化一级处理法，该法比化学混凝法需要的混凝剂量更少，但足以去除大部分磷同时大大加快沉降速度。
世界上最常用的混凝剂为铝盐和铁盐，也有一定数量的有机聚合物作混凝剂或助凝剂。水和污水中的污染物去除是通过已知的机械原理即破坏胶体的稳定性而混凝，或者是化学药剂和固体水解产物共同沉降来完成。混凝法的效率是受混凝剂的物理及化学特性、进水及工艺条件等因素的影响。
污水处理无疑是要花钱的。新问题是要找到一种不仅投资少而且长期运行费用低的最经济最有效的方法。根据欧洲污水处理经验，要去除95%的BOD和90%以上的磷并且脱除85%氮，则化学强化一级处理+生物处理是最经济有效的。化学处理法非凡是在工业污水比例大、污水水质日/年变化大时更显其最经济有效。在快速发展的工业化城市，企业排放的污染物会影响甚至破坏传统的生物处理过程，而化学处理法在这方面具有许多的先进性，能处理很多不同的污水，能承受很大的冲击负荷。对实际污水处理工程而言，首先用化学法进行污水处理探究，不仅能承受冲击负荷，将污水处理到一定的程度，还可以了解污水的组成和变化情况，为较易受污水冲击负荷、毒性物质影响的生物处理提供保护。种种优势预示了天然有机化学污水处理的良好发展前景。
2.3污水生物处理方法分析
生物污水处理是用生物学的方法处理污水的总称，是现代污水处理应用中最广泛的方法之一。主要借助微生物的分解功能把污水中有机物转化为简单的无机物，使污水得到净化。按对氧气需求情况可分为厌氧生物处理和好氧生物处理两大类。厌氧生物处理系利用厌氧微生物把有机物转化为有机酸，甲烷菌再把有机酸分解为甲烷、二氧化碳和氢等，如厌氧塘、化粪池、污泥的厌气消化和厌氧生物反应器等。好氧生物处理系采用机械曝气或自然曝气（如藻类光合功能产氧等）为污水中好氧微生物提供活动能源，促进好氧微生物的分解活动，使污水得到净化，如活性污泥、生物滤池、生物转盘、污水浇灌、氧化塘的功能。污水生物处理效果好，费用低，技术较简单，应用比较简单。当简单的沉淀和化学处理不能保证达到足够的净化程度时，就要用生物的方法作进一步处理。生物处理中要非凡注重把握净化污水的微生物的基本特征，满足其要求条件；污水中BOD和COD比值要大于0.3。温度影响较大，冬季一般效果较差。
3.加快分流制排水管网的推进，促进污水处理的实施
我国原有城市排水管网多位合流制排水管网，其是通过在城市中铺设一套排水管网用来排泄污水和径流雨水。这样的排水管网导致后期在进行污水处理时加大了处理量，增加了污水处理费用。而目前较为先进的分流制排水管网，是在城市中设两套独立的排水管网，分别排泄污水和径流雨水。这就使得在后期进行污水处理过程中，可以不对径流雨水进行处理，只针对污水进行处理，大大降低了污水处理费用。铺设分流制排水管网的费用和合流制排水管网污水处理费用相比，分流制虽然一次性投入较大，但是综合比较可以发现，其在管网运行多年后，总体费用只占合流制管网污水处理的42.7％。因此，加快我国老城区合流制管网改革，在建设新城区时积极采用分流制排水管网设计是污水处理发展的必然方向。
结论
城市污水处理新技术的不断涌现，为城市污水处理提供了更过的选择空间。同时也使得我国污水处理技术正在向着国际化的标准迈进。通过新技术的应用及人们对日常生活中无磷清洁用品的广泛使用，减少有害污水的产生，为我国环境保护打下坚实的基础。
参考文献
[1李笑雯.城市废水处理技术[M.化学工业出版社,2006,7.
[2梁国庆.城市污水处理生物技术分析[J.农业技术,2007,8.
[3杨欣.居民生活污水的处理[J.化工信息,2007,8.
论文关键词：印染废水，深度处理，回用
苏州某印染企业排放的废水约5000m3/d，主要包括浆料浓水、浆料清洗水、印染浓水、印染清洗水。废水具有有机污染物含量高、色度深等特点，属于难处理的工业废水。该废水经过曝气调节池 混凝沉淀池 水解酸化池 接触氧化池 沉淀池 混凝沉淀池处理后，达到了国家排放标准，但排水中仍含有大量难降解处理的大分子有机物环境保护论文，污染物浓度和色度较高，不能够满足生产用水的要求中国学术期刊网。
为响应国家提出的节约水资源、保护环境、发展循环经济、建设环境友好型社会的号召，并降低企业生产用水成本，企业兴建了一套处理规模为5000m3/d的中水回用工程，实现废水的资源利用。
1、工艺流程及特点
针对该废水的水质特点，在试验的基础上，本公司确定了以砂滤、臭氧、曝气生物滤池为主的组合工艺对其进行深度处理和回用。工艺流程见图1。
图1 废水回用处理工艺
Fig.1.Technology diagram of wastewater reuse
污水站处理后的废水直接流入回用调节池，由提升泵入石英砂过滤器以去除前段处理工序残留的微小絮凝体，然后自流流入臭氧氧化池，最后经曝气生物滤池(BAF)处理后回用。臭氧氧化池利用臭氧氧化废水中残余的难以生物降解的有机物环境保护论文，将其转化为可生物降解的有机物，从而显著提高了印染废水的可生化性[1]，
2、主要构筑物设计及运行参数
2.1 回用调节池和回用水池
回用调节池和回用水池共壁合建，半地下室，钢砼结构，有效容积均为200m3。
2.2 砂滤器
采用4台外形尺寸为φ3000mm×4000mm的砂滤器，滤料采用0.5~1mm的均质石英砂中国学术期刊网。设计滤速为V=8m/h，反冲洗周期为24h。反冲强度为10~12 L/(m2s)，反冲洗历时10~15min。冲洗方式为先采用空气冲洗，然后气水联合冲洗环境保护论文，最后用水反冲洗，
2.3 臭氧氧化池
臭氧氧化池为钢砼结构，设2座。为了提高臭氧的溶解效率，将臭氧池设计成多格串联式，接触时间为30min。臭氧发生器为青岛国林实业有限公司生产，单台臭氧产量为600g/h，臭氧通过设在池底的刚玉微孔曝气器分散成微小气泡后进入废水中，臭氧投加量控制在(12±2)mg/L。在臭氧池后加设停留槽，减少残留的臭氧对后续BAF的生物处理效果的影响中国学术期刊网。
2.4 BAF
BAF为钢砼结构，共设8座环境保护论文，并联运行，COD容积负荷约1.0kg/(m3d)，下降式运行，流速为2.0m/h，填料层高度为2m，接触时间为30min，采用水槽堰板均匀布水，底部出水。填料采用比表面积大、表面粗糙、易挂膜的陶粒填料。
BAF池能耗低、氧转移率高、抗击负荷能力强，且使用寿命长。在BAF池底装有人工反冲装置，反冲的出水回到原污水处理站调节池。
2.5主要设备
（1）砂滤器4台环境保护论文，规格为φ3000mm×4000mm；
（2）砂滤器提升泵；KL（W）80-160，6台（4用2备），流量为50m3/h，扬程为32m，功率为7.50kw；
（3）臭氧发生装置：空气源，CF-G-2-600型，2台，臭氧产量为600g/h；
（4）BAF曝气风机：BK5006型，3台（2用1备），风量为7.07m3/min环境保护论文，水柱为6m，功率为11.3kw；
（5）BAF反洗风机：BK6008型，2台（1用1备），风量为15.1m3/min，水柱为6m，功率为22.6kw；
（6）BAF反洗水泵：KL（W）125-200B，2台（1用1备），功率为22 kw；
3、工艺运行
该回用系统于2008年5月开始调试运行，调试约1个月后，对COD的去除率趋于稳定环境保护论文，业主方化验室对出水进行了为期3个月的连续监测验收，经检验出水各项指标均达到了设计要求，并开始进行部分回用于车间生产用于冷却循环水和漂洗水，提高了水的重复利用率。同时顺利通过了业主方组织的专家组验收中国学术期刊网。
4、经济效益分析
整个深度处理规模为5000m3/d，占地约1000m2，总投资为750万元，吨水运行成本为1.4元, 经过1年多的稳定运行，平均每天回用水量约为1800m3。
该公司将河水处理后回用于车间生产的用水成本为0.9元/m3，达标排污费0.26元/m3，两项合计约1.16元/m3环境保护论文，每年约节省费用1800×1.16×300=62.64万元，经济效益十分可观。
5、结论
针对苏州某印染厂印染废水的特点，以该企业污水站排水为对象，采用采用砂滤、臭氧氧化、BAF等工艺进行深度处理，出水达到企业生产用水要求，取得了较好的环境效益、经济效益和社会效益。经过1年多的运行，系统运行稳定，维护管理方便，运行效果良好，得到了环保部门的支持和推广。
参考文献
[1]郭召海，刘文保，沈骏，等．臭氧/生物滤池组合工艺深度处理印染废水[J]．中国给水排水，2009，25（13）：358-37．
一、膜技术在处理工业废水中的应用
1电渗析在工业废水处理中的应用电渗析是利用阴阳离子交换膜的特性来分离工业废水中有害物质的一种方法。目前，电渗析可以应用在赤泥碱性废水的处理过程中，也可以应用在将亚硝酸盐从镍老化液的去除中。（1）电渗析在赤泥碱性废水处理过程中的应用。近些年来，氧化铝生产企业多采用将赤泥混合浆液注入深海的办法处理堆积如山的赤泥，然而，长期使用这种方法不仅不利于海洋生态的保护，而且由于碱量损失严重也会损害氧化铝生产企业的经济效益和社会效益。（2）电渗析在将亚硝酸盐从镍老化液的去除中的应用。电渗析可以利用其具有阴阳离子选择透过性的特点，将有害离子进行滤除，延长镀镍液的使用周期，避免了资源浪费，同时也为企业购置原材料节省了成本。反渗透在工业废水处理中的应用当下，反渗透主要用于处理橡胶工业废水、高浓度有机废水及海水的淡化。（1）反渗透在处理橡胶工业废水中的应用。反渗透对无机盐具有很高的去除率，而橡胶工业废水成分中含量最多的恰恰就是无机盐。利用反渗透对橡胶工业废水进行处理有利于废水的资源回收，减少了橡胶废水对环境的影响。（2）反渗透在有机废水处理中的应用。可以利用反渗透对有机物90%的去除率，对废水中的有机物进行滤除，回收有机物得到无害的工业用水。另外，反渗透在海水淡化中的应用也越来越普遍。我国的淡水资源短缺，然而，我国的海洋覆盖率很大，而海水与淡水的最大区别在于海水含盐量较高。如果能将海水的盐分降低到人可以使用的程度，再经过一系列的处理就可以供人们使用。我国已经投入四个海水淡化工程，通过多次反渗透将海水进行逐步的淡化，将苦咸水变成使用水，为解决我国食用水短缺现象提供了可能。
2在造纸废水处理中的应用（1）造纸废水水质与处理方法。造纸行业是消耗大量水的大户，废水排放，对环境污染十分严重。不同成分的纸浆和造纸产生的工业废水也不同，一般对于污水处理采用的措施有：化学沉淀、活性污泥、药浮、气浮等传统措施。然而，用这些处理措施通常达不到排放标准，尤其是活性污泥工艺，夏季高温影响了活性污泥处理过程的效率，活性污泥厂消化处理造纸废水中芳香族化更难。近年来，随着渗透膜分离介质（UF）、（NF）、（RO）、（ED）等措施处理纸浆、造纸废水，国内外都进行了研究及开发应用。在造纸废水中有许多有价值的化工产品，如木质素、木质素磺酸盐、香兰素，可以在膜处理中回收，净化水可用于造纸过程，所以膜技术10多年来的污水处理厂在世界造纸工业中建立及运行。（2）膜法处理纸浆造纸废水工艺。膜系统的设计，膜和装置类型的选择，都要注意。由于造纸废水的温度较高，pH范围较宽，因此应选用耐温和耐化学药品的高分子膜，如聚砜、聚砜酰胺、含氟聚合物及其他一些聚合物制成的UF膜、RO膜，以及聚乙烯异相阴、阳离子交换膜等。由于废水成分复杂且含量较高，因此应选用流动状态较好的管式、板式的UF、RO装置，才能获得较满意的处理效果。（3）膜工艺处理造纸废水。1）膜系统的设计。①膜和设备选型，由于造纸废水温度比较高，pH值范围也比较广泛，所以我们应该选择高分子膜并耐化学腐蚀，例如聚砜、聚砜酰胺、含氟聚合物和其他聚合物制作的UF膜、RO膜和聚乙烯异相阴、阳离子交换膜。由于废水成分复杂，含量较高，所以我们应该选择流动状态好管式，板式的UF、RO装置，可获得满意的处理效果。②膜系统的选型设计，UF膜RO膜法或ED法，在恒定的操作条件下对造纸废水处理时，透水通量随溶液浓度的增加而明显降低。从膜分离方法的特点来看，有几种不同的设计方法。如图1所示。图1（a）为RO工厂运作模式，对低浓度的废水，效果特别明显，当液体通过膜组件时，通常可以去除5%~20%稀溶液。图1（b）的措施更适合于超滤系统，因为系统中的组件数量少，回路中的溶液可以不断循环，浓缩到所需的浓度。然而，该方法的性能不高，因为膜几乎总是在高浓度废水中。图1（c）所示是一个多段连续系统，供给液在每一段都经过一定的循环浓缩，最后浓缩到所需浓度。所以，。图1（c）的运作模式更适合于超滤，纳滤和反渗透系统。2）膜法处理工艺流程。图2为按照图1（c）的概念面设计的多段连续过滤膜系统。图2中，废水过滤后被泵入在膜的每一段元件中，渗透和和浓缩液集中在各出口。系统中带有可用蒸汽或冷却水进行恒温的热交换器。过生产线上膜系统末端的折光仪或通过控制料液和浓缩液流量比例的控制器来控制浓缩液的流量和固体含量。渗透液和清洗剂的混合物作为定期清洗膜的清洗液。
二、膜技术发展方向
现有膜对无机分子的截留不好，从而影响了它的使用。所以，对膜分离技术发展很有必要性。当前，研发新的膜材料已成为膜技术发展的新趋势。目前，废水处理中膜技术未来的发展方向有以下几点。（1）膜材质和表面性能的变化，通过研发高强度、长寿命、抗污染、高通量膜材料，可以减少膜的污染。（2）开发复合薄膜材料，加强各种膜新材料和复合膜工艺的开发，特别是生产高强度、寿命长、抗污染、高通量膜材料。（3）化学稳定性高，抗污染能力强，抗菌的新型膜研制，尤其是性能优良的有机膜与低成本的无机膜的研制。（4）膜分离和其他膜分离工艺技术的结合，开发新型的膜分离工艺，成功地处理了膜堵塞问题，如果把不同的膜技术进行组合使用，或者和常规的水处理技术进行结合应用，大大提高处理效果，降低处理成本。（5）研发新的膜组件及膜分离技术工程的一些设备，例如高压泵、计量泵精密过滤器。大部分设备由于质量问题而影响了膜装置的作用，所以要加强这方面的工作。
三、结语
为了对工业废水进行有效的处理，膜分离技术开始出现，并迅速发展。目前，一些企业开始应用微滤、超滤、反渗透、纳滤、电渗析、膜蒸馏等方法对工业废水进行处理，不仅避免了对环境的污染，而且提高了企业的经济效益。
作者：陈玉兵单位：上海恒致环境科技有限公司
关键词：造纸工业废水;厌氧反应器;转化
1厌氧系统与好氧系统的比较
在污水的好氧处理过程中，大量的好氧微生物被置于污水处理装置中，因此大量的污染物就成为这些微生物的食物。因为这些微生物是好氧型的，在处理装置中必须提供足够的氧气。好氧处理是细菌和原生物的作用，这些微生物将有机污染物转化成CO2，H2O,能量和新的微小物质（污泥）。
厌氧处理是一个微生物降解有机物的过程，并伴有沼气的产生，该沼气主要由60-90%的甲烷（CH4）和10-40%的CO2组成。大多数经厌氧降解的有机物转变成为沼气，只有一小部分转变成为新的微小物质。
下面以葡萄糖的转化为例，来对厌氧和好氧的过程进行比较：
厌氧转化：C6H12O63CH4+3CO2（－404KJ）
好氧转化：C6H12O6+6O26CO2+6H2O(-2844KJ)
葡萄糖的厌氧反应比好氧反应释放出的能量（自由焓）少7倍，约可获取85%的能量以甲烷的形式存在，可以在锅炉以热的形式回收，或可在发生器中以热和电的形式回收。这便是为什么在厌氧过程中厌氧污泥的产生量低的原因。在厌氧处理系统中，厌氧污泥的产量只占被转化有机物总量的2-5％；而在好氧处理系统中，污泥的产量占被转化有机物总量的30-50%。
应用厌氧系统处理工业污水有如下优点：
(1)以沼气的形式产生能量。
(2)厌氧污泥的产生量低。
(3)高容积的装载率。
(4)需要的占地面积小。
(5)厌氧污泥可被长时间储存而不会失去其活动性。
应用好氧系统处理高浓度工业废水有如下缺陷：
(1)能耗高。
(2)厌氧污泥的产生量高。
(3)容积的装载率低。
(4)需要的占地面积大。
2厌氧系统的有机降解过程
在厌氧转化过程中起作用的微生物属于厌氧细菌类，这类细菌中有很大一部分能够且大多数情况只能在无氧的环境中。有机物的厌氧降解是一个包含多个步骤的过程，每一步骤包括不同类型的厌氧菌。
所有可生物降解的物质，通过各种中间体最后都转化成为沼气，只有在最后一个步骤有甲烷产生，污染物（COD值）才从污水中被除去。大的有机分子，如蛋白质和淀粉被外酵素转化成为一种同化于酸化细菌的形式。因此，它们被转化成为简单产物，如挥发性的脂肪酸、二氧化碳、氢气、氨等，这些物质又变成生成甲烷的细菌培养基，有机碳则变成CH4和CO2而从水中逸出。在此种情况下，甲烷细菌在整个转化过程中担任着重要的角色，它是产生最后一个步骤的原因。
超过70%的甲烷产生于细菌和乙酸，剩余30%的甲烷则产生于细菌和氢气及二氧化碳。甲烷转化率的高低取决于如下因素：
(1)有机物的性质（污水成分）。
(2)厌氧污泥的数量，和它的适应性及活动性。
(3)有机物与厌氧污泥接触的剧烈程度，混合与接触的时间。
(4)环境因素，如温度、PH值和碱度。
(5)常量与微量营养物的可用性。
3厌氧处理系统工艺及配套装置(2)配套装置
①絮凝池和初沉池，除去固体物。絮凝池含一个快混池和两个絮凝混合池，污水靠重力流入附近的初沉池；在初沉池中，固体物质从污水中分离出来，并被周边刮泥机刮去污泥斗，再靠重力流入后面的污泥处理系统，一个由时间控制的开关阀来控制初沉污泥的排放。
②冷却塔和均衡池，储存和混合未经处理的污水。在冷却塔内水温由48℃降到38℃，冷却塔配两台风机来控制出水温度，出水水温通过均衡池出口的温度变送器来控制和监测。在均衡池，经过预处理的污水将被搅拌和缓冲，在正常流动条件下，水力停留时间为7-8小时，均衡池配搅拌器来确保均匀的水质，液位变送器来控制液位，温度变送器来控制温度。
③调节池。在调节池中污水将被调制，以使厌氧细菌达到最理想的生物转化条件，投加酸碱来控制PH值，回流支路上装有PH值测量仪，来控制酸碱加入量；磷酸和尿素作为营养物N和P投加到调节池，营养物的投加时间间隔是通过时间控制器来控制，营养物的加入量是基于对有代表性的水样分析结果而定的。在温度过高或PH值不在制定范围内时，反应器进料将自动关闭，营养物投料将自动停止。排出的厌氧污水将循环回调节池里。调节池配有液位变送器来检测液位以防止反应器进料泵空转。
④厌氧反应器，调制好的污水将被污水进料泵打入厌氧反应器中发生降解反应，产生沼气。从底部进入反应器的污水通过顶部的三相分离器流出，在三相分离器中气态、液态和固态被分开，经过分离后的出水和回流水回到调节池。在此转化过程中，厌氧污泥将逐渐增多，多余的厌氧污泥将被从反应器中清除，预留的取样线可追踪反应器中厌氧污泥的剖面存储高度，根据该高度多余的厌氧污泥被移走；转化过程产生的沼气在沼气火炬中燃烧；废气从三相分离器和调节池的顶部由废气风机抽出，再在涤气塔和生物滤床中进行处理。
⑤厌氧污泥储罐及污泥泵，储存厌氧污泥。
⑥火炬，燃烧生成的沼气。
⑦碱液储槽，与药品投加设备来对调节池的PH值进行控制。
⑧盐酸储槽，与药品投加设备来向调节池投料。
⑨尿素储槽，与混合药品投加设备来向调节池投料。
⑩磷酸二氢铵储槽，与药品投加设备来向调节池投料。
(11)PAV、PAM储槽，与混合和药品投加设备向絮凝池投料。
(12)多个反应步骤产生的废气将被废气风机收集，并在废气涤气塔和生物滤池中进行处理。
参考文献
[1]殷承启，洪建国.上流式厌氧污泥床处理造纸工业废水的研究[J].中国水网2006,(5).
[2]李佩芳，万金泉，唐霞等.废纸造纸废水生化处理生物相的研究[J].中华纸业.2007,(2).
1.1燃烧法
这是一种最传统也是最为直接有效的方法，最大的缺点是造成了资源浪费，同时成本较高、处理效率也比较低。
1.2催化氧化法
这种工艺是通过在高温、高压的条件下，配以催化剂的催化作用，将废水中大量的有机物氧化分解成水和二氧化碳等小分子或一些无机物。传统的单一氧化法相比于催化氧化法来说，需要更高的压力和温度，同时反应的停留时间也更长。通常在处理中采用过氧化氢作为反应的氧化剂。过氧化氢本身具有强氧化能力，可以促进形成羟基自由基，同时过氧化氢对共轭中的发色基团进行氧化，产生断链的作用，使废水中的大分子有机物转变成小分子的无机物，最终达到使废水中COD值降低的作用。这其中，水中的氢离子对过氧化氢的催化作用起协同作用，可以使过氧化氢的氧化能力得到很大程度上提升，所以，废水在处理时要保证一定的弱酸性，否则要经过事先的预处理向其中投加少量酸用来调节废水的pH值。同时，过氧化氢还具有很好的脱色作用，在处理纺织、涂料等一类废水时效果很好。采用催化氧化法对丙烯酸废水进行处理，COD去除率可以达到70%。
1.3电渗析法
丙烯酸废水中含有一少部分的丙烯酸，相比于其他的处理工艺，采用电渗析法就能够很好地实现丙烯酸的回收和利用。采用电渗析法主要有以下两种方式：
1.3.1一次提浓发：通过丙烯酸废水的稀释溶液在电渗析器中进行循环浓缩达到提浓的目的，采用生物膜的方式，对废水进行浓缩处理，具体通过对废水处理量对应的膜对数和膜面积进行计算，来获取所需要的生物膜数量，相比于其他处理方法，采用生物膜进行的电渗析法要求更多，成本也更高，膜片需要定期进行更换，优点是处理效果更好。
1.3.2分级处理法：采用这种方法可以得到一部分用于丙烯酸回收的浓相，一部分可进行生化处理的稀相，但需要耗费大量的电力资源。采用电渗析法处理丙烯酸废水实现了对废水中丙烯酸的回收和利用，同时还使废水处理结果达到了国家的排放标准，增加经济效益的同时，也实现了废水的循环利用。
1.4浓缩-结晶-干燥法
丙烯酸废水属于高浓度的有机废水，含有大量无机盐和有机物，通过浓缩结晶的方法，可以使其中含有的大量无机盐随着废水的浓缩而结晶析出。同时，对废水进行浓缩，可以得到高纯度的有机物，这些有机物在经过高早处理后可以自燃，同时在燃烧过程中会释放大量的热量，也基于这点，这些有机物可以代替一部分的化石燃料。相比于传统简单的燃烧法，这种方法成本更低，同时还实现了废水中有机物和无机盐的回收和利用，干燥过程中产生的蒸发水也可以冷凝回收利用，作为冷却回用水或者是车间的冲洗水，也可以用作供暖系统中的中水回用。这种处理方法的核心设备就是多效蒸发器，这种设备广泛应用于果汁、牛奶、制药、木糖、造纸黑液、乳酸等物质的蒸发和浓缩，这些年来也被广泛应用在废水处理中，设备的运行参数和自身主体结构直接影响了废水中COD的处理效果。该设备由多个蒸发器来串联运行，实现了多级蒸发和热能的多级利用，大大提升了热能的利用效率，具体流程分为逆流流程和错流流程。
1.5生化法
生化法是现今污水处理中最为常用的一种处理方法，相比于一般的膜法成本更低，和其他的处理方法相比处理效果更好，但同时生化法对废水本身的可生化性较高。一般的丙烯酸废水中有机物含量非常高，B/C比值远大于可生化的标准，这就要求在采用生化法对污水进行处理之前要经过事先的预处理，使COD值大大降低。常用的生化法有A/O法、UASB法等。采用生物法中的厌氧生物处理进行丙烯酸废水的处理时，会产生一部分的沼气，可以进行回收和利用。
2.结语
煤化工废水主要来源于煤炼焦、煤气净化和化工产品回收利用等生产过程。这种废水中的水质以酚和氨为主，其中还含有300多种污染物质，主要有焦油、苯酚、甲酸化合物、氨、氰化物、COD、硫化物等，其中氨氮200-500mg/L，是一种具有难降解有机物的工业废水，十分典型。而CODcr的含量甚至高达5000mg/L。废水中易降解有机物主要是萘、呋喃、咪唑类等酚类和苯类，而难降解有机物则主要是喹啉、异喹啉、联苯等。煤化工废水的色度和浊度较高的原因是废水中含有各种生色集团和助色集团物质来使其色度和浊度高。
二、煤化工废水处理方法
煤化工废水处理工艺路线基本遵行：物化预处理+A/O生化处理+物化深度处理。
1.预处理
废水预处理大多是用隔油、沉淀、气浮等物化法，其中隔油法分为重力分离型、旋流分离型和聚结过滤型，而重力分离型又分为平流式（API）、斜管式（CPI）、平流斜管式（API-CPI）、平行波纹板式（CPS）、斜交错波纹管式（OWS）隔油池和重力沉降分离隔油罐等；气浮法则包括溶气气浮、扩散气浮和电解气浮等。若工业废水中含较高浓度的酚和氨，则需要对酚和氨进行回收预处理。对于酚的预处理方法一般有蒸汽脱酚法、吸附脱酚法、溶剂萃取法、液膜技术法、氧化法和离子交换法等，工业上常用溶剂萃取法做酚的预处理，溶剂为异丙基醚；对于氨来说，一般采用蒸汽汽提-蒸氨法。
2.生化处理
煤化工废水经过预处理后，再进行生化处理，一般采用厌氧/好氧法、厌氧/缺氧/好氧法、、生物接触氧化、载体生物流化床、序批式活性污泥、上流式厌氧污泥床和在活性污泥曝气池中投加活性炭等进行处理。一般来说，当用好氧法处理过后，需要针对废水的特性再进行再处理。
（1）厌氧/好氧法：厌氧/好氧是利用微生物的硝化和反硝化的作用进行脱氮、脱碳的原理的普通活性污泥法改进的方法。污水经过预处理后，在进行厌氧/好氧法处理，COD质量浓度和氨氮的质量浓度均会下降，其中较难降解的有机物萘、喹啉和吡啶的去除率分别为67%，55%和70％，而一般的好氧处理这些有机物的去除率不到20％。采用厌氧固定膜－好氧生物法处理煤化工废水，也得到了比较满意的效果。
（2）厌氧/缺氧/好氧法：厌氧/缺氧/好氧法中的厌氧处理，是为了把废水中难以降解的有机物变为链状化合物，长链化合物变为短链化合物。这种方法用于焦化废水处理，当焦化废水经过处理后，废水中的COD质量浓度、挥发酚的质量浓度和氨氮的质量浓度均会大幅度的降低，比如说：COD质量浓度会由3257mg/L降至143.5mg/L。
（3）载体生物流化床：载体生物流化床主要是运用生物膜法和活性污泥法基本原理由鼓风曝气系统和填料及筛网系统组成。利用载体生物流化床，不仅能够在生化处理前端高负荷脱除COD，生化处理后端高负荷脱除氨氮，而且还能代替BAF进行深度处理。载体生物流化床投资成本少，仅是活性污泥曝气池投资成本的70%，并且所占的面积也相对较小，仅仅占活性污泥曝气池的一半。其密度低，填料易丢失，需要专业人员进行专业性的技术操作。
（4）序批式活性污泥：序批式活性污泥是根据好氧、厌氧微生物自身的代谢机能，在进行好氧和厌氧交替反应过程中降解污水中的有机物和氨氮等污染成分的原理对传统活性污泥法进行改良后的产物。应用序批式活性污泥处理后的污水能够达到《合成氨工业水污染物排放标准》中一级排放的标准。
（5）上流式厌氧污泥床：上流式厌氧污泥床能够使大部分的有机物转化成甲烷和二氧化碳，并且能够利用反应器上部的分离器分离气体、液体、固体。生化法能够较好地去除废水中的苯酚类和苯类物质，但是对于一些难降解的有机物比如说喹啉类、吲哚类、咔唑类等效果较差。所以，近年来对煤化工污水防治技术研究方兴未艾,出现了生物膜反应器、湿式氧化、等离子体处理、光催化和电化学氧化等先进技术,这些技术已在某些煤化工企业得到实施或取得试验成果,由于应用成本普遍较高,所以还未大规模推广应用。
3.深度处理
经过生化处理的煤化工废水，出水的CODcr、氨氮等质量浓度大幅度下降；但是，因为存在难降解有机物，生化处理后的COD、色度等仍然没有达到可以排放的标准，因此，需要继续进行深度处理。深度处理方法主要有：超滤、反渗透、混凝沉淀、絮凝沉淀、活性碳吸附和化学氧化、MBR等。有研究发现，强化生物脱碳脱氮以臭氧生物活性碳技术作为深度处理单元和回收工艺来处理煤化工废水后，废水中的高COD、高氨氮质量浓度大幅度下降，具有很好的处理效果，其水质可以达到《城市污水再生利用工业用水水质》的标准。（1）臭氧生物活性碳技术通过对臭氧生物活性碳技术在深度处理过程中的强化生物脱碳脱氧及回用工艺处理煤化工废水时，发现了此工艺技术对于COD、高氨氮中所含油不容易降解煤化工废水的处理时，有着非常良好的废水处理效果，处理出来的水质符合《城市污水再生利用工业用水水质（》GB/T19923-2005）标准。
4.膜浓缩废水的蒸发处理技术
煤化工废水进行浓盐水处理时所用的浓盐水主要是来源于双膜处理后的反渗透浓水，含有盐质量浓度为3000-25000mg/L。一般采用膜浓缩和热蒸发技术来进行浓盐水的再浓缩。把含盐量较高的盐度提升到50000到80000mg/L之后，就进行蒸发处理，通常使用的是机械蒸汽压缩再循环技术，处理废水的过程中，所需要的热能，是由蒸汽冷凝以及冷凝水冷却时所产生的热能。处理过程中不会流失潜热。处理过程中只需要消耗一些废水（蒸发器内的）以及所产生的蒸汽和循环的冷凝水还有电能等。蒸发器将盐含量提升到了20%之上。所排出来的盐卤水被输送到蒸发塘通过自然地蒸发，结晶干燥后成固体，运到堆填区埋放。膜浓缩技术经常用于浓盐水处理的前段，可以将废水中的盐质量浓度提高到50000-80000mg/L，膜浓缩技术处理成本较低、规模大、技术成熟，能够减小浓盐水处理后续蒸发器的规模，这样能够降低成本并节约资源。伴随着环境保护的呼声高涨，在未来的煤化工业的发展中也将是低成本投入、高产量回报，降低污染，进行可循环的发展。使污染物可以减少量化、得到循环利用，提升资源的可使用率，将经济实现可持续化发展。
三、结语
1前期处理阶段
前期处理阶段主要是对乳饮料生产基地内的废水进行收集，初期过滤，去除其中大块悬浮杂质。同时，对废水进行水质水量调节。该阶段包括格栅、集水井、调节池、中和池等构筑物。（1）格栅。在集水井前设置粗格栅和细格栅装置，避免集水井内的潜污提升泵被废水中混有的瓶盖、锡纸等细小杂物堵塞，从而降低维修频率。粗格栅建议选用10～15mm的栅距，细格栅建议选用栅距为3～5mm的链条式格栅。（2）集水井。生产车间的排污管道一般为地下式，设置废水集水井，可通过提升泵将废水集中提升到下一工序，从而可提高其它构筑物的标高，减少土建施工过程中的土石方开挖量。（3）调节池。生产车间设备管道的清洗具有一定周期性，车间排水的浓度随清洗时间的不同而有较大变化，因此需设置调节池，保证调节池有足够的停留时间，以不小于12h为佳。同时，距离调节池底30cm处装设穿孔曝气管，进行曝气搅拌，一方面可很好地使水质、水量混匀，另一方面可使设备清洗废水中含有的消毒剂与空气接触而氧化。（4）中和池。生产设备的清洗有多种形式，常用的有酸洗工序和碱洗工序。产生的酸碱废水先经调节池充分调节，再进入中和池进行中和，可大量减少酸碱用量。（5）事故池。在乳饮料生产线刚投产运行或产品换线生产时，极有可能会产生事故排料，此时废水的CODCr质量浓度将高达5000mg／L以上，甚至几万mg／L。设置事故池，可将事故排料时产生的高浓度废水先行收集，然后逐步排到调节池内混合处理，避免处理工艺直接受到冲击。
2物化处理阶段
乳饮料废水中含有一些呈胶体状态的食品添加剂，诸如增稠剂、稳定剂等。这些物质大多是长链分子，生化降解所需时间较长。在生化系统之前先通过物化处理，将这部分胶体物质去除，可减轻生化系统的处理压力。乳饮料废水具有一定的粘滞性，不溶于水的胶体物质，通过加药混凝形成的矾花依然质轻，易上浮，可采用气浮处理。气浮处理装置有多种形式，对乳饮料废水而言，实际工程经验显示平流式加药溶气气浮效果较好，对CODCr的去除率可达到30％～40％。加压溶气水的产生可采用溶气罐或溶气水泵的形式。德国的EDUR水泵通过叶轮切割直接形成溶气水，效果较好，但造价昂贵，维修费用高。
3生化处理阶段
生化处理系统是废水处理的中心环节，它直接关系到出水水质的好坏、运行成本的高低。在生化系统的设计上，要注重各生化水池布水的均匀性，尽量减少水流阻力，确保水流通畅。对乳饮料废水的A／O生化处理系统，A为水解酸化池，O为接触氧化池。对生化处理阶段的设置有以下建议。水解酸化池可将大分子物质转化为小分子物质，提高废水的可生化性，为后续的好氧生化处理创造良好的环境。水解池的水力停留时间以不小于5h为佳，容积负荷取6.0～7．5kg［CODCr］／（m3•d），溶解氧的质量浓度取0．3～0．5mg／L。水解酸化池可分为膜法和泥法2种形式。采用膜法水解酸化池，在反应池内加挂组合填料，设置曝气器或潜水搅拌机以维持污泥和废水处于一个稳定的混合状态。膜法水解酸化池进水方式推荐采用推流式，该进水方式应用效果较好。采用泥法水解酸化，反应池内不需要悬挂填料和设置搅拌装置，废水通过池底的布水装置进水。采用泥法设置时，要重点考虑进、出水系统。进水可采用产品化的布水器或设置穿孔布水管。在池中悬浮污泥层设置静压排泥管，及时抽泥，避免进水口堵塞，影响布水均匀性。泥法水解酸化池受进水方式的影响较大，不易控制。接触氧化池是一种膜法处理工艺，在曝气池中设置填料，将其作为生物膜的载体，避免污泥膨胀并提高微生物的量。当废水流经填料时，在生物膜和悬浮的活性污泥共同作用下，废水得到净化。接触氧化池的水力停留时间以20h以上为佳，容积负荷取1～2kg［CODCr］／（m3•d），溶解氧的质量浓度取2～4mg／L。在接触氧化池曝气器的选择上，目前广泛采用盘式微孔曝气器和管式微孔曝气器，其中盘式曝气器常用有膜片式、旋流剪切式等。膜片式微孔曝气器有直径200、250、300mm等不同规格，旋流剪切式有260、460mm等。管式曝气器长度常选用500、750、1000mm等。几种曝气器各有优点，膜片式曝气器曝气均匀，使用效果好；旋流剪切式曝气器使用寿命长；管式曝气器安装方便。膜法生化池最大的特点是在池内悬挂填料，常用的生化填料有弹性填料、软性填料、组合式填料等，对乳饮料废水处理工程，因污泥质轻，采用组合式填料较好。悬挂填料采用的填料支架，直接决定填料的使用寿命。目前，关于填料支架尚没有相应的标准及规范要求。很多工程项目采用塑料绳作为填料的支撑架，投入使用不足1a，塑料绳遇水发胀断裂，就需重新更换填料，使生化系统的维护周期缩短。因此，在生化水池的设计上，应设置牛腿，并在牛腿上设置预埋铁板或不锈钢板，以固定填料支架。对设置牛腿的生化水池，填料支架做法可参考图2进行。生化池内设置牛腿，上下两层，牛腿上预埋M1板。采用10＃槽钢，焊接在预埋板上，间距1．8m，中间增设横梁和立柱，填料支架采用12＃螺纹钢制作，螺纹钢间距为150mm。填料直接悬挂在硬性承接螺纹钢上，可大大提高填料的使用寿命。若条件允许，填料支架可采用不锈钢材质制作，日后生化水池维护，只更换填料即可，无需再次制作填料支架。一些改造项目，生化池内未设置牛腿，对此类生化水池，填料支架做法可参考图3进行。对于未设置牛腿的生化水池，尤其是旧有系统的维护，填料支架的做法可采用池底生根布置，用10＃槽钢或同类材料，固定于池底，并在侧部固定，作为立柱，随后主支撑采用10＃槽钢布置，间距为1．8m，填料支架采用12＃螺纹钢制作。取消填料支架直接固定池壁的做法，避免水池清理时，池壁受到水力挤压及填料拉伸的影响，维持构筑物池壁稳固。
4沉淀－污泥处理阶段
二沉池的运行对污水处理站的出水水质有着至关重要的影响，一旦二沉池运行出现问题，出水SS浓度就会明显升高，导致出水水质恶化。针对乳饮料废水处理工程，二沉池的表面负荷取0．75～0．90m3／（m2•h）。同时应慎用斜管沉淀池，不少小型乳饮料废水处理站，二沉池多采用斜管沉淀池。只考虑到了斜管沉淀池节省占地及投资的优势，而忽略了实际使用效果。乳饮料废水的生化污泥质轻，不易沉淀，污泥发酵产生的沼气，会冲击斜管，导致斜管填料塌陷。在小型乳饮料废水处理工艺中二沉池的选择上，建议选用竖流式或平流式二沉池。二沉池污泥泵建议选用自吸式污泥泵，同时二沉池池底每个泥斗应单独设立排泥管，不可并用。气浮系统产生的物化污泥与生化系统的剩余污泥都混合在污泥浓缩池内浓缩，因物化污泥质轻，会导致污泥浓缩池出现上层气浮泥渣、中层水、下层生化污泥的现象，故而污泥浓缩池的设计除设计泥斗外，可加设框式搅拌机，将物化污泥混入生化污泥内，以保证物化污泥得到及时处理。浓缩后的污泥可通过自吸污泥泵或螺杆泵抽入压滤机压滤，压滤后的干污泥交由专业机构处理。
5结语
乳饮料废水处理工程的设计及相似小型污水站的设计，除遵循已有的排水规范外，更应注重对实际使用情况的跟踪和掌控，尽量完善设计细节，使污水站最大程度地发挥作用。前期处理阶段，在设计集水井、调节池的基础上，更要注重事故池、中和池的设计。物化处理阶段，建议采用平流式加压溶气气浮处理装置。对膜法生化池及填料支架的做法，需逐步确立相应标准和规范。在二沉池的选择上，不建议选用斜管沉淀池，各个泥斗单独设计排泥管道。气浮系统产生的物化污泥，生化系统产生的剩余污泥，可通过框式搅拌机先行混合，再进行压滤，以取得良好效果。
作者：周彦 汪晓熙 单位：杭州娃哈哈集团有限公司 杭州东风裕隆汽车有限公司
【关键词】水处理技术;污水处理
一水处理技术在污水处理中的运用
水处理问题是围绕解决水中的污染物质而展开的,当前CO2排放作为造成全球气候变暖的温室气体的罪魁祸首已经是不争的事实,CO2已不再是无害,而且已经被各国列入了控制排放的黑名单中。这个变化对我们传统的污水处理理念提出了挑战。
处理城市污水所产生的二氧化碳排放量包括两部分:将污水中的碳源(BOD)转化为二氧化碳,以及相应的动力消耗折合成二氧化碳排放。经测算,处理城市污水所产生的二氧化碳量为0.29公斤CO2/吨水.天。
10万吨规模的污水处理厂产生的二氧化碳量排放量相当于:3856户全年总排放量(一个中国家庭平均每年要排放2.7吨二氧化碳),2603辆汽车全年总排放量(在中国,一辆中等汽车一年要排放4吨二氧化碳)。
从我国中长期发展战略来看,污染物减排将被放到首位,而能耗高的处理工艺将失去竞争力,毫无疑问,节能降耗型的水处理技术将成为我国长期的发展方向。
由于水在大自然界的循环路径,对于排放口来说,污水处理属于末端治理。但是,对于排入的水体和地下水来说,排放水又是源头。为保证水体的水质,我们不断制订越来越严格的排放标准和水体水质指标,但遗憾的是结果却并不因为标准的提高使水体污染程度下降了,而是为了达到排放标准,处理工艺越来越复杂,投资和运行费越来越高,当标准的要求超过了投资和运行能力时,就必定出现两种情况,或者认罚不认标准,或者对标准阳奉阴违,不能保证处理效果。长此以往造成的结果就是水体污染逐年加剧。
1、污水回用的意义
污水回用在发达国家已得到广泛应用,而且越来越多的行业已经开始利用处理后的污水。美国加利福尼亚洲有200多个污水回用厂,每年为850多个用户提供回用水(非饮用水)约4.96亿m3。污水回用受到越来越重视的原因主要包括:人口增加和用水量的增加对现有水资源的压力越来越大;人们开始意识到污水回用是一种非常可靠的供水源;成功的污水回用工程越来越多;供水和污水处理行业越来越意识到污水回用的经济和环境效益;蓄水工程(如水坝)的环境和经济成本越来越高;人们逐渐意识到与过度用水有关的环境影响;趋向于回收成本水价制度的引入促进了污水的回用;为满足高水质标准而进行污水处理厂更新改造的成本不断增加。
2、污水处理后的运用
(1)工业用水的回用
经处理的污水可以回用于各种不需要符合饮用水水质要求的工业企业。各种工业生产过程中的冷却水、锅炉用水、生产和加工用水、清洗和辅助用水(如除尘和浇地)等,都可以利用经处理的污水。可以使用经过处理的污水的行业包括商业洗车、造纸厂、矿山、石油精炼厂、电站、商业洗衣、道路建设企业、旅游点、酿酒厂,以及混凝土、砖、纺织品、金属及涂料的生产厂。日本近40%经处理的市政污水被用于工业用途,而美国的佛罗里达州和加利福尼亚洲分别为2%和5%。
(2)居民及社区的非饮用水回用
对居民来说,污水回用可以用于冲洗马桶、洗车、清洗和浇灌花园.从社区的角度来看,污水回用的非饮用水用途还包括室外的灌溉及各种娱乐场所用水。美国加利福尼亚洲早在1961年就将经处理的污水用于有游船及可垂钓的湖泊。提供非饮用水的一种有效办法是建立分质供水系统。美国佛罗里达州阿尔塔蒙特城的一项分质供水工程,解决了4.5万人的非饮用水使用问题,其供水量占全城总供水量的30%。
二水处理行业的前景
水处理在国民生产和生活中占有非常重要地位,有无水处理、水处理技术的先进与否,是一个国家生产、生活水平高低和文明程度的重要标志之一,而水处理服务在中国还是一个新型行业。
随着国家建设步伐的不断加快,水处理服务会遍及各个行业各个领导,覆盖面相当广泛,如石油、电力、化工、核工业、煤炭、冶金、水泥、造纸、卷烟、制药、啤酒、邮电、民航、铁路、银行、酒店、宾馆、商场、家庭、机关、学校、城镇等,市场潜力巨大,有人类生存的地方就涉及到水处理服务,水处理服务是一个永恒的市场。水处理服务走专业道路将成为必然。
目前,中国各类工业区、商住区建筑保有量在千万幢以上,有数百万台的换热器、锅炉、中央空调、冷却塔、数万公里的管线。传统的运行模式绝大部分带垢、带锈运行。实验表明,水垢的导热性很差,只有钢的1/10~1/50,传热面若附着0.2~1毫米垢,将使传热效率降低10~40%,生产效率严重降低,能源消耗大大增加,设备故障频出,给生产、生活及人类生存的健康带来极大的危害。结垢后再清洗,这是一种事后处理方式。随着人们的认识及生活、环境的改善,一种事前处理(预防为主)的方式摆在人们面前,即:要求水系统不结垢、不腐蚀、安全、卫生、经济、环保、持续运行。通过科学的水处理方式,能有效地预防水垢,并通过防腐、防垢水质处理后,达到节能降耗,延长设备寿命,安全、高效、长周期运转的目的,也为创造卫生、健康的用水治理环境提供可靠的保障。
非离子型高分子絮凝剂有非离子型聚丙烯酰胺、改性淀粉等。这类絮凝剂通过分子链将废水中的颗粒吸附后缠在一起,絮凝机理主要是通过架桥作用。这类絮凝剂选择性高,常与铝盐配合使用,往往需要通过实验等确定最佳的用量,否则用量太低作用不明显,用量太高不仅不能起到絮凝沉淀的作用,反而起到分散稳定污染物微粒的作用。
2聚合物滤膜
常用的滤膜根据微孔孔径的大小分为微滤膜(MF)、超滤膜(UF)、纳滤膜(NF)和反渗透膜(RO)四种形式,按照材质通常分为无机滤膜和高分子聚合物滤膜。聚合物滤膜由于良好的加工性能,材料来源广,使用过程中没有介质脱落,不会造成二次污染,具有比无机滤膜更大的优势。
2.1微滤膜微滤膜一般指过滤孔径在0.1～1μm之间的过滤膜。微滤膜过滤是世界上开发应用最早的膜技术,对微滤膜而言,其分离机理主要是筛分。微滤膜用于废水处理中能截留悬浮物,细菌,以及大分子量胶体等物质。聚合物微滤膜材料主要品种有聚偏氟乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚丙烯等。
2.2超滤膜超滤膜是指额定孔径范围为0.001～0.02μm的滤膜。超滤的机理主要是筛滤作用,利用溶液的压力为推动力,使溶剂分子通过薄膜,而细菌以及比细菌体积大得多的胶体、铁锈、悬浮物、泥沙、大分子有机物等不能通过,被截留在进液侧。微滤可以用于分离相对分子量在500～15000之间,直径为2.0～100nm的微粒。聚合物微滤膜品种有醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚偏氟乙烯等等。根据膜形状的不同,可分为平板膜、管式膜、毛细管膜、中空纤维膜等,广泛应用于电泳漆废水、造纸废水、染料废水等工业废水的处理。
2.3纳滤膜纳滤膜的孔径在1nm以上,一般1～2nm。纳滤的机理介于超滤和反渗透之间,曾经将纳滤膜称为超低压反渗透膜。纳滤膜允许溶剂分子、某些低分子量溶质和低价离子透过,能截留分子量大约为150～500左右的有机物和高价离子。纳滤膜主要应用在在饮用水深度处理,苦咸水淡化,医药、食品、生活和工业污水的处理。目前纳滤膜中商业化程度最高的主要有聚酰胺、聚乙烯醇、磺化聚砜、磺化聚醚砜、醋酸纤维素等。
2.4反渗透膜反渗透即渗透的逆过程,是在压力的推动下,借助半透膜截留大于0.1nm的微粒、所有溶解的盐分以及分子量大于100的有机物,迫使溶液中的溶剂与溶质分开的膜分离过程。目前反渗透膜已经广泛应用与海水淡化和城市污水的深度处理。我国目前最常用的反渗透膜材料主要有醋酸纤维素膜、芳香聚酰胺膜和壳聚糖膜三类。由于反渗透过程需要压力推动,因此反渗透技术往往需要较高能耗,这给反渗透技术的推广带来了一定的限制。
3离子交换树脂
离子交换树脂是带有能交换离子的活性基团、具有网状结构、不溶性的高分子化合物。离子交换树脂不仅能用于水的软化、纯水和高纯水的制备,还能在处理废水的过程中吸收富集贵重金属离子,再通过再生等过程释放出来,对增加可利用资源和改善环境质量具有十分重要的意义。根据合成离子交换树脂单体的不同,可分为苯乙烯系、丙烯酸系、环氧系、酚醛系及脲醛系等,目前生产数量最多、应用最为广泛的为苯乙烯系离子交换树脂。
4展望
1.1浮油隔断技术
石油化工产生的废水成分复杂，在其表面也会有漂浮着许多颗粒性污垢，会产生较多的生物薄膜，这些杂物上面往往携带着很多的浮油，由于浮油的密度相对较小，因而这些杂物就漂浮在水面，将水和空气隔绝，水中需要氧气的生物就无法得以生存，分解能力便大幅度降低，对水的自净作用产生不利影响。在这样的情况下，浮油隔断技术便应运而生，在石油化工废水初步处理中，就使污水通过隔油池，将表面漂浮的物质除去，对污水进行有效的处理。一般对于隔油池的选用采用有斜面的隔油池，在斜面上的水流速度快，不会使浮油聚积在一块，浮油处理的效果较为理想，采用此方法可以将废水中的含油量降到10%以内。
1.2悬浮物粘附技术
经过隔油池的废水得到有效的处理，但是在废水中还是含有许许多多的浮化油和浮油，在处理中还需要运用到悬浮物粘附技术，该技术的采用将进一步强化废水中悬浮浮油的处理。详细的操作就是使用分散的、体积小的气泡，来将水中的悬浮物吸附到废水表面，再对悬浮物予以处理，将乳化油等浮油与水进行有效的分离。在实际生产中，通常采取涡凹这种粘附悬浮物的基础，在新疆以及内蒙古等地运用的较多，此类方法操作非常简便，有显著的粘附效果，其对乳化油、浮油和硫化物均有较强的粘附作用，有助于污水的进一步处理及净化。
1.3吸附技术
吸附技术的原理是运用活性炭等多孔物质将废水中的杂志吸附到表面，以此达到对废水中有害物质的清除目的，但是在处理成本上，活性炭的成本相对比较大，与此同时，对于使用过的活性炭的处理问题，如果没有与之相应的处理往往会引发二次污染，对于此类方法处理过的废水尚且具有较大的硬度，只能够对颗粒性的杂质加以处理。
1.4分离膜状物技术
分离膜状物的技术的使用也是非常广泛的，它的显著优点是可以有效处理废水中的离子以及微生物，还可以实现对工业废水的颜色和味道的处理，因而对废水的处理就变得更加深入了。同时，还有一个优点就是此类方法可以采用自动化处理，设备的体积小，缺点就是这种技术性非常高的产品需要企业有大量的资金及人力投入，因此，其实际运用就会由此受到一定的限制。此外，在废水量比较大的企业通常很少采用上述方法，因该技术的处理废水量小，这便在效率上难以避免的存在一系列缺陷及不足。
2现代的石油化工废水处理节能技术措施
2.1絮凝技术
在石油化工废水中经常用到的一种方法就是絮凝技术，就是向石油化工废水中加入一定量的化学物质，可以使石油化工废水中的悬浮物和其他物质聚积成体积较大的物质，从而沉淀下来，这样使得废水的净化变得非常容易了，通常使用此方法是和悬浮物粘附技术搭配使用，就有很好的效果，采用多样化的絮凝物质，有针对性的使用。现金使用的絮凝物质是从微生物中提取出来的，这种絮凝物有很好的运用市场，絮凝技术在有害物质的降解方面有很大的优势，污染也比较少，所以说絮凝技术的使用是石油化工污水处理中既环保有高效的方法。它的缺点就是在微生物提取过程中，操作方法比较复杂，是需要很高的科学技术做支撑的。
2.2氧化技术
氧化技术主要有光催化氧化法、湿式氧化法和臭氧氧化法，对于成分不同的石油化工废水要选择合适的氧化技术，使处理的效果达到最优、最经济、最安全。首先，光催化氧化法是将光辐射和氧气和双氧水等氧化剂有效的结合，使处理污水有更好的效果。在现在的生产中使用的有以太阳光为光源，以TiO2、ZnO等为催化剂，这种方法处理含有21种有机污染物的水，其主要产物是CO2，并不会出现二次污染的问题。现阶段，一种新的方法正处于研究阶段，具体而言就是利用二价铁和双氧水做氧化剂，运用紫外光，这样就使双氧水加快了产生氢氧根的速度，提高了氧化效率，这项技术的成熟使用还需要一段时间。其次，湿式氧化法分为催化湿式氧化法和湿式空气氧化法，催化湿式氧化法是将有机物在高温高压和催化剂的条件下，氧化分解成为CO2、水和氮气的过程，不产生有害的物质，这个过程中的化学反应时间短，提高了转化效率。湿式空气氧化法是利用空气中的氧气在高温高压条件下进行液相氧化的过程，这种技术能有效控制环境污染物，常用于处理有毒有害的、高浓度难降解的有机污染物。最后，臭氧氧化法运用也比较广泛，主要是因其处理过程并非会产生污泥和二次污染，但是其受限制的是投资费用相当高，处理的流量小。氧化完成后废水中的有机物被氧化成水和二氧化碳，大部分为氧化中间产物。在工程实际中，常常将臭氧氧化和活性炭吸附技术结合使用，在深度处理中被经常用到。
2.3多效蒸发废水回用技术
在石油化工生产中，一般生产环氧丙烷的过程中就会产生大量的废水，其中含有氯化钙，这种物质对环境的污染大，而且还会对生产设备产生腐蚀，企业生产中会有很大的损失。目前的处理方法是加入没有被污染的水，再添加化学试剂对废水中的氯化钙进行稀释，根据工程经验，一般废水和新水的比例在1:1.5，处理后的废水含盐量高，不能再次利用。为了提高废水的利用，多效蒸发废水回用技术就产生了，国内大型石化企业建成了这项技术，就是将环氧丙烷废水中的氯化钙进行浓缩，一般达到75%~80%，加工的成品还可以销售，这项技术可以对冷凝水进行回收使用，提高了废水的利用率，起到节能减排的作用。
3结语
