污水处理厂采用什么技术？加工厂废水处理技术

工业废水是加工业面临的主要挑战。事实上，一些处理项目由于成本高或与工业废水处理相关的困难而没有实施。许多国家都采取了大规模的环保举措，导致对工业废水排放制定了严格的环境法规。虽然运营商在建造时可能已经安装了工业废水处理系统以满足当地法规，但他们需要昂贵的升级计划来满足新的挑战性限制和后来出台的更严格的法规。经过大量修改后，有些甚至无法达到这些严格的限制。

工业废水通常含有一系列不同浓度的有机物和无机物。许多材料有毒、致突变、致癌或几乎不可生物降解。这意味着废水中还含有一系列不易降解的物质。

初级处理包括去除工业废水流中的固体、颗粒和油；因此，初级处理通常包含基本的物理方法和固/油分离，例如初级澄清器、油分离器和筛网。二级处理通常是处理单元的核心，悬浮和残留的有机物和化合物在这里被分解。二级处理通常涉及污染物和污染物的生物（细菌）降解。曝气活性污泥处理已被公认为二级处理的最佳解决方案之一。它简单、经济高效且性能高。

已发现厌氧和好氧处理过程的组合可有效去除许多污染物，例如可溶性生物可降解有机污染物。基于膜的技术在工业废水处理中的应用正在增加。由于处理废水的限制越来越严格，因此处理废水的化学氧化技术也在兴起。经典的化学处理和高级氧化工艺都已用于现代工业废水装置。三级处理通常包括最终过滤步骤、抛光和精加工阶段，例如广泛使用的活性炭过滤器。

本文重点介绍加工业中使用的工业废水处理技术，包括物理化学、生物和高级氧化工艺。

除油

处理含油废水的传统方法包括重力分离和撇渣、溶气气浮 (DAF)、破乳化、混凝和絮凝。重力分离后撇油可有效去除工业废水中的游离油。API 分离器及其变体等油水分离器已被广泛接受为一种有效、低成本的初级处理步骤。API油水分离器设计用于分离废水中的油和悬浮物。然而，API 分离器或其他基本油水分离器无法有效去除较小的油滴和乳化液。粘附在固体颗粒表面的油可以通过在初级澄清池中的沉淀有效去除。

DAF 是处理小油滴和乳液最有效的方法之一。DAF 使用空气来增加小油滴的浮力并加强分离。DAF 中的乳化油通过化学物质、热能或两者的反乳化作用去除。DAF 装置通常使用化学品来促进凝结并增加鸡群大小以促进分离。工业废水中的乳化油通常经过化学预处理以破坏乳液的稳定性，然后进行重力分离。废水通常被加热以降低粘度、加剧密度差异并削弱稳定油相的界面膜。随后进行酸化并添加阳离子聚合物/明矾以中和油滴上的负电荷，然后将 pH 值升高到碱性区域以诱导无机盐的絮凝形成。然后将产生的带有吸附油的絮状物分离，然后进行污泥浓缩和污泥脱水。

混凝絮凝

大多数工业废水处理装置在其过程中都包括沉淀。沉淀，也称为澄清，是一种处理过程，其中废水的速度降低到悬浮速度以下，并且悬浮颗粒由于重力从废水中沉降出来。沉淀的固体作为污泥去除，漂浮的固体作为浮渣去除。工业废水通过出水堰离开沉淀池，进入下一步处理。该过程的效率或性能由保留时间、温度、罐细节和其他因素控制。然而，如果没有凝结/絮凝，沉淀只能去除粗悬浮物，这些悬浮物会在不添加化学品的情况下迅速从废水中沉降出来。这种类型的沉淀通常发生在水库中，处理过程开始时的沉淀池或澄清池。混凝/絮凝是基于在澄清池中添加加速沉淀的化学产品（混凝剂）。凝结剂是无机或有机化合物，例如硫酸铝、氢氧化铝氯化物或高分子量阳离子聚合物。添加混凝剂的目的是在处理过程的这一阶段去除工业废水中近90%的悬浮物。

加工厂废水处理的生物处理

生物过程主要处理有机杂质。上个世纪以来，基于微生物的技术已被用于处理工业废水。这些技术的发展为破坏在有氧条件下易于生物降解的废物成分提供了成功的过程。

有氧条件下的有氧降解是一种相对简单、廉价且环境友好的废物降解方法。对所选底物的最佳降解至关重要的因素包括细菌培养物所暴露的温度、湿度、pH 值、养分和通气率，其中温度和通气是决定微生物降解率的两个最关键参数.

生化需氧量 (BOD) 的可溶性有机来源可以通过任何可行的微生物过程（需氧、厌氧或缺氧）去除。然而，好氧过程通常用作减少废水 BOD 的主要方法，因为好氧微生物反应速度很快——通常比厌氧微生物反应快 10 倍。因此，好氧反应器可以建造得相对较小并向大气开放，是降低 BOD 最经济的方法。

另一方面，与厌氧工艺相比，用于废水处理的好氧生物工艺的主要缺点是产生大量污泥。好氧生物反应器中生物量的积累相对较高，因为好氧微生物的生物量产量（每单位质量的可生物降解有机物产生的细胞质量）相对较高——几乎是厌氧生物产量的 3 到 4 倍。反应器流出物中存在的污泥可能含有残留的 BOD，可能需要在额外的过程中减少，最终应作为固体废物处置。

微生物在好氧降解过程中可以利用许多机制，例如微生物产生的有机酸对异生素的攻击、硫化氢等有毒化合物的产生以及螯合剂的产生，这些都能够增加任何不溶性异生素的溶解度，使它们更容易被微生物利用和机械降解。

一些工业废水可能对传统活性污泥反应器中存在的微生物产生毒性作用。在这些废水流中发现的污染物和化合物不能用作微生物的唯一碳源，并且毒性会有所不同。因此，这些成分对微生物生长的抑制在降解过程中起着至关重要的作用，因为这会导致处理系统失效。

一些工业废水生物处理技术成功的关键是修改或优化细胞和底物的接触时间，以便生物降解能够在合理的时间内进行，并降低废水对细菌和微生物群落的潜在毒性。

活性污泥处理法已广泛用于处理工业废水。接种活性污泥的膜生物反应器（MBR）新技术已显示可有效处理高浓度有机废水。另一方面，两相分配反应器也对有毒底物有效。

厌氧反应器不同于好氧反应器主要是因为前者应关闭以排除系统中的氧气以避免干扰厌氧代谢。厌氧反应器应配备适当的通风口或收集系统，以去除厌氧过程中产生的气体（主要是甲烷和二氧化碳）。

厌氧微生物过程有几个优点：

• 污泥产率较低
• 可在较高进水 BOD 和毒性水平下运行
• 向反应器输送氧气没有相关成本
• 生产有用的副产品甲烷（沼气）

然而，厌氧过程比好氧过程具有更高的资本和操作费用，因为厌氧系统应该是封闭的并且通常是加热的。用于处理有害废水流的厌氧生物工艺通常仅限于处理低流速流，或者应提供额外的规定。

厌氧消化由几个相互依存、复杂的顺序和平行生物反应组成，在此期间，一组微生物的产物充当下一组微生物的底物，导致有机物主要转化为甲烷和二氧化碳的混合物。厌氧消化发生在四个阶段：水解/液化、产酸、产乙酸和产甲烷。为确保平衡的消化过程，各种生物转化过程应在过程中保持充分耦合，以避免系统中任何中间体的积累。上流式厌氧污泥床（UASB）和厌氧序批式反应器（ASBR）等厌氧反应器已用于工业废水处理。

用于加工厂废水处理的高级氧化工艺

根据定义，氧化是电子从一种物质转移到另一种物质的过程，导致以伏特表示的电势称为归一化氢电极。由此获得不同化合物的氧化电位。化学氧化似乎是一种符合处理废水法规的解决方案。它通常在用于破坏不可生物降解的化合物的二次处理后使用。使用化学氧化作为处理过程的参考参数是化学需氧量 (COD)。通常，COD 含量相对较低的废水可以通过这些工艺进行适当处理，因为较高的 COD 含量需要消耗过量的昂贵反应物。化学氧化过程可分为两类：

• 经典化学处理
• 高级氧化工艺 (AOP)

AOP 被定义为接近环境温度和压力的废水处理过程，涉及产生足够数量的高活性自由基（尤其是羟基自由基）以净化废水。这些处理过程是修复受污染的地下水、地表水和含有不可生物降解的有机污染物的废水的有前途的方法。羟基自由基是攻击大多数有机分子的非常活泼的物种。

AOP 在其应用中面临一些技术和经济方面的限制。特别是，将它们应用于全场废水流或在永久运行中使用它们存在严重的局限性。对于一些大型关键处理单元，AOP 需要处理峰值 COD 以满足严格的处理限制。这些装置最常在生物处理后使用。AOP 在将相当顽固的化合物转化为可通过再循环到生物装置入口进行生物氧化的中间体方面也非常有效，或者甚至更好的是，当作为最终抛光步骤应用于生物处理设施的出口时，完全矿化这些化合物。

在 AOP 中，已发现芬顿试剂可有效处理工业废水成分，包括芳香胺、各种染料以及其他物质，例如杀虫剂和表面活性剂。芬顿试剂的一个优点是不需要能量输入来激活过氧化氢。