廢水處理 (sewage treatment,wastewater treatment)：為使污水達(dá)到排水某一水體或再次使用的水質(zhì)要求，并對其進(jìn)行凈化的過程。污水處理被廣泛應(yīng)用于建筑、農(nóng)業(yè),交通、能源、石化、環(huán)保、城市景觀、醫(yī)療、餐飲等各個領(lǐng)域，也越來越多地走進(jìn)尋常百姓的日常生活。
按污水來源分類，污水處理一般分為生產(chǎn)污水處理和生活污水處理。生產(chǎn)污水包括工業(yè)污水、農(nóng)業(yè)污水以及醫(yī)療污水等，而生活污水就是日常生活產(chǎn)生的污水,是指各種形式的無機(jī)物和有機(jī)物的復(fù)雜混合物，包括：①漂浮和懸浮的大小固體顆粒；②膠狀和凝膠狀擴(kuò)散物；③純?nèi)芤骸?/p>
按污水的性質(zhì)來分，水的污染有兩類：一類是自然污染；另一類是人為污染。當(dāng)前對水體危害較大的是人為污染。水污染可根據(jù)污染雜質(zhì)的不同而主要分為化學(xué)性污染、物理性污染和生物性污染三大類。污染物主要有：（1）未經(jīng)處理而排放的工業(yè)廢水；（2）未經(jīng)處理而排放的生活污水；（3）大量使用化肥、農(nóng)藥、除草劑的農(nóng)田污水；（4）堆放在河邊的工業(yè)廢棄物和生活垃圾；（5）水土流失；（6）礦山污水。
由于在污水中，工業(yè)廢水占了很大比重，而且對環(huán)境的影響更加嚴(yán)重，所以工業(yè)廢水的處理也收到了更大的關(guān)注。本文主要通過幾個具體的例子，介紹目前工業(yè)產(chǎn)業(yè)中常見的污水類型，并且提供相應(yīng)的解決方案。
近年來，我國天然橡膠產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，橡膠加工企業(yè)廢水處理難題日益凸顯。作為生產(chǎn)四大工業(yè)基礎(chǔ)原料之一的天然橡膠行業(yè)，在我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展中一直發(fā)揮著不可替代的作用。但制膠廢水處理問題始終是行業(yè)難點，也是行業(yè)研究熱點，因為制膠廢水是造成水環(huán)境污染的重要原因之一。
據(jù)了解，天然橡膠制膠過程會產(chǎn)生大量高濃度有機(jī)廢水，若不經(jīng)處理直接排入水體，會耗盡水中的溶解氧，導(dǎo)致魚蝦滅跡、水體惡臭。特別是廢水中高含量的氮成分，不但對人體有害，還可能造成水體富營養(yǎng)化。云南省各級政府高度重視制膠廢水處理問題，曾經(jīng)采取過多種措施治污，效果卻不盡人意，這與行業(yè)治污基礎(chǔ)薄弱有著直接關(guān)系。
最常用的工藝有3種，即自然氧化塘工藝、厭氧塘＋兼性塘＋一體化氧化溝工藝、厭氧＋好氧生物接觸氧化工藝。
自然氧化塘工藝較為傳統(tǒng)，運用得最早，也最普遍，目前仍有80％左右的企業(yè)使用。這項工藝投資較少，采用機(jī)械設(shè)備少，運行管理簡便，不需要對污泥進(jìn)行處理；但其占地面積大，廢水處理停留時間長，抗沖擊負(fù)荷能力弱，處理效果和系統(tǒng)穩(wěn)定性較差。厭氧塘＋兼性塘＋一體化氧化溝工藝在穩(wěn)定塘后增加了一體化氧化溝處理，以提高廢水處理的穩(wěn)定性。雖然穩(wěn)定性好、運行管理方便，但這項工藝對污泥控制有較嚴(yán)格的要求，控制不當(dāng)易出現(xiàn)污泥膨脹、泡沫、上浮、沉積等現(xiàn)象。厭氧＋好氧生物接觸氧化工藝在穩(wěn)定塘后增加生物膜法，進(jìn)一步處理廢水。這項工藝系統(tǒng)同樣具有良好的穩(wěn)定性和簡便的運行管理，且設(shè)備故障率低，即使生物膜自行脫落也不會造成堵塞。
以上三種工藝沒有完全的優(yōu)勝策略，需要根據(jù)不同企業(yè)的情況，結(jié)合自身特點進(jìn)行分布。
紡織印染廢水工業(yè)是一個用水量大、廢水有機(jī)含量高，污染高的行業(yè)。紡織印染廢水主要來源于漿（織布）廢水、精煉廢水、漂白廢水、絲光廢水、染色廢水、印花廢水、整理廢水等工序。對紡織印染廢水的治理，首先也應(yīng)該以防為主，積極改造生產(chǎn)工藝和設(shè)備，減少廢物和廢料的產(chǎn)生；通過逆流用水和重復(fù)用水來減少污染物的排放量，提高水的回用率；回用染化原料，降低生產(chǎn)成本，又減輕環(huán)境污染，一舉多得，最終的廢水再經(jīng)處理排放。
紡織印染廢水由于具有廢水量大、水質(zhì)復(fù)雜、水質(zhì)水量變化大的特點，其治理比較復(fù)雜，它的處理一般也劃分一級，二級，三級三個處理階段。 一級處理多采用格柵、預(yù)沉池或初沉池，用簡單的物理機(jī)械法或化學(xué)法使廢水中懸浮物或塊狀體分離出來，或中和廢水的酸堿度。 二級處理多是生物化學(xué)處理，可有效地去除膠狀的溶解性有機(jī)污染物，有效地改善水質(zhì)，廢水可生化性較好時，可選擇生化法；當(dāng)廢水可生化性較差時，可選擇化學(xué)法，如混凝沉淀或加壓氣浮等方法。三級處理多采用物理法或化學(xué)法，對其進(jìn)行深度處理，達(dá)標(biāo)排放或回用。
我們知道水的酸堿度、濁度…等，這些因素直接影響著水質(zhì)的高低。我們常見的濾料有火山沸石，椰殼活性炭，交換軟樹脂和麥飯石…等等。 濾材種類不同，其功能亦不同，但其主要的目的皆為凈化水質(zhì)，讓水質(zhì)可以調(diào)整至適合魚兒生存的環(huán)境。經(jīng)由過濾后，所有的水樣之濁度皆下降，代表濾材可以有效過濾水中之懸浮粒子。 由于椰殼活性炭、吸氨沸石、日本火山沸石皆具有孔隙、大的比表面積，因此可以有效吸附水中雜質(zhì)，降低水中濁度。 海沙由于其顆粒細(xì)小，因此可以有效濾除雜質(zhì)，但其對于pH值的改善不如椰殼活性炭好。加入明礬可以提升過濾的效果，但水樣之pH值卻因此而由中性變?yōu)樗嵝?。使用椰殼活性炭可將濁度值降至最低，且其顏色之改變是由肉眼就可明顯發(fā)現(xiàn)。
濾材高度越高，濁度值越低，這是因為水樣通過濾材的長度越長，被濾材過濾或吸附的雜質(zhì)越多，也因此其濁度值會越低。不同的過濾速度，對于濁度和pH值并未有太大的改變，可能是因為我們的過濾速度差異不大所致。過濾溫度對于濁度值的影響不大，可能是因為我們的加熱溫度只到60℃并非很高，或是水中并未含有一些聚合粒子，因此溫度提高并未對其產(chǎn)生影響。
海沙的過濾效果和經(jīng)濟(jì)效益最佳，因其不需要成本；但椰殼活性炭對于脫色、除臭的效果最佳，因此若要凈化家中的飲用水，建議採用椰殼活性炭當(dāng)作濾材，因其可以去除自來水中的余氯，且亦能降低水中硬度，使水的口感更佳。過實驗可知，若要改善水質(zhì)，可以經(jīng)由馬達(dá)抽取池塘水，利用海沙或是活性炭作為濾材進(jìn)行過濾，可以使池塘的水變得澄清與適合魚兒生存。
一．物理處理法是指應(yīng)用物理作用改變廢水成分的處理方法。用于食品工業(yè)廢水處理的物理處理法有篩濾、撇除、調(diào)節(jié)、沉淀、氣浮、離心分離、過濾、微濾等。前五種工藝多用于預(yù)處理或一級處理，后三種主要用于深度處理。
（1）篩濾。篩濾是預(yù)處理中使用最廣泛的一種方法。主要作用是從廢水中分離出較粗的分散性懸浮固體物。所用的設(shè)備有格柵和格篩。格柵攔截較粗的懸浮固體，其作用是保護(hù)水泵和后續(xù)處理設(shè)備。食品工業(yè)廢水中常用的格篩有固定篩、轉(zhuǎn)動篩和震動篩等，格篩最常用的孔徑是10—40目。
（2）撇除。某些食品工業(yè)廢水中含有大量的油脂，這些油脂必須在進(jìn)入生物處理工藝前予以除去，否則會造成管道、水泵和一些設(shè)備的堵塞，還會對生物處理工藝造成一定的影響。此外，油脂除去并回收又有較大的經(jīng)濟(jì)價值。廢水中的油脂根據(jù)其物理狀態(tài)可分為游離漂浮狀和乳化狀兩大類。通常隔油池除去漂浮狀油脂。隔油池對漂浮狀油脂的去處率可達(dá)90%以上。如果處理流程中設(shè)有調(diào)節(jié)池或沉淀池，則隔油池可與調(diào)節(jié)池或初沉池合用統(tǒng)一構(gòu)筑物，可節(jié)省投資和占地。對小型處理系統(tǒng)，可設(shè)油水分離器撇油。
（3）調(diào)節(jié)。對于水質(zhì)水量變化幅度大的食品工業(yè)廢水，常設(shè)置調(diào)節(jié)池對廢水的水質(zhì)和水量進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)時間一般為6—24h，多為6—12h左右。調(diào)節(jié)池容量為日處理廢水量的15%—50%。
（4）沉淀。沉淀是用來除去原廢水中無機(jī)固體物和有機(jī)固體物，以及分離生物處理工藝中的固相和液相。用沉砂池除去原廢水中的無機(jī)固體物；用初沉池除去原廢水中的有機(jī)固體物；用二沉池分離生物處理工藝中的生物相和液相，沉砂池一般設(shè)在格柵和格篩之后。為了清除廢水中無機(jī)固體物表面的有機(jī)物，避免廢水中有機(jī)固體物在沉砂池中產(chǎn)生沉淀，可采用曝氣沉砂池。采用初沉池可降低后續(xù)工藝的負(fù)荷。初沉池除去懸浮固體的效果與加工的原料和產(chǎn)品有關(guān)。按池中的水流方向分為平流沉淀池、豎流沉淀池、輻流沉淀池。為了提高沉淀池的沉淀效率，可在沉淀池內(nèi)設(shè)置平行的斜板或斜管而成斜板（管）沉淀池。一般沉淀時間1.5—2.0h。
（5）氣浮。氣浮主要用于除去食品工業(yè)廢水中的乳化油、表面活性物質(zhì)和其他懸浮固體。有真空式氣浮、加壓溶氣氣浮和散氣管（板）式氣浮。當(dāng)廢水進(jìn)入容器氣浮池之前，往水中投加化學(xué)混凝劑或助凝劑，可提高乳化油脂和膠體懸浮顆粒的去除率。據(jù)資料介紹，氣浮可除去90%以上的油脂和40%—80%的BOD5和SS。氣浮池HRT一般30min。
二．化學(xué)處理法是指應(yīng)用化學(xué)原理和化學(xué)作用將廢水中的污染物成分轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，使廢水得到凈化。污染物在經(jīng)過化學(xué)處理過程后改變了化學(xué)本性，處理過程中總是伴隨著化學(xué)變化。用食品工業(yè)廢水的化學(xué)處理法有中和、混凝、電解、氧化還原、離子交換、膜分離法等。
（1）混凝法。食品工業(yè)廢水處理中所用的化學(xué)處理工藝主要是混凝法。混凝法不能單獨使用，必須與物理處理工藝的沉淀、澄清法或氣浮法結(jié)合使用，構(gòu)成混凝沉淀或混凝氣浮，混凝沉淀可作為生物處理的預(yù)處理，也可作為生物處理后的深度處理。混凝沉淀法是水處理的一個重要方法。對于一些膠體顆粒較小、或是一些膠體溶液，難以或不能發(fā)生沉降的廢水加入化學(xué)混凝劑，使其形成易于沉降的大顆粒而去除。廢水中呈膠體狀態(tài)的蛋白質(zhì)和多糖類物質(zhì)，經(jīng)加藥混凝沉淀即有較好的去除效果。常用的藥劑有：石灰、硫酸亞鐵、三氯化鐵和硫酸鋁等。石灰一般不單獨使用，常與其他藥劑配合使用，最佳投藥量和pH值宜通過試驗確定。
（2）氧化還原。化學(xué)氧化還原是轉(zhuǎn)化廢水中污染物的有效方法。廢水中呈溶解狀態(tài)的無機(jī)物和有機(jī)物，通過化學(xué)反應(yīng)被氧化或還原為微毒或無毒的物質(zhì)，或者轉(zhuǎn)化成容易與水分離的形態(tài)，從而達(dá)到處理的目的。
（3）離子交換。離子交換主要是利用離子交換劑對水中存在的有害離子（包括有機(jī)的及無機(jī)的）進(jìn)行交換去除的方法。
三．生物化學(xué)處理法是有機(jī)廢水處理系統(tǒng)中最重要的過程之一。在食品工業(yè)的廢水處理中，生物處理工藝可分為好氧工藝、厭氧工藝、穩(wěn)定塘、土地處理以及由上述工藝的結(jié)合而形成的各種各樣的組合工藝。食品廢水是有機(jī)廢水，生物法是主要的二級處理工藝，目的在于降解COD、BOD5。好氧生物處理工藝根據(jù)所利用的微生物的生長形式分為活性污泥工藝和膜法工藝。前者包括傳統(tǒng)活性污泥法、階段曝氣法、生物吸附法、完全混合法、延時曝氣法、氧化溝、間歇活性污泥法（SBR）等。后者包括生物濾池、塔式生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、活性生物濾池、生物接觸氧化法、好氧流化床等。一般好氧處理對低濃度廢水效果較好。厭氧生物處理工藝適用于食品工業(yè)廢水，主要原因是廢水中含易生物降解的高濃度有機(jī)物，且無毒性。此外，厭氧處理動力消耗低，產(chǎn)生的沼氣可作為能源，生成的剩余污泥量少，厭氧處理系統(tǒng)全部密閉，利于改善環(huán)境衛(wèi)生，可以季節(jié)性或間歇性運轉(zhuǎn)，污泥可長期儲存。
我們在生活中，時時處處都會用到水，洗菜、做飯、洗衣、洗澡、沖廁、拖地板等等，每完成一個生活步驟，可能就會產(chǎn)生不少污水。 這些污水往往直接排入下水道，造成了相當(dāng)大的水資源浪費。 提倡低碳生活，首先要從我做起，保護(hù)好環(huán)境、節(jié)約用水。那么，如何在我們的居家生活中，合理利用這些污水，減輕對水資源的浪費呢？
一般來說，家庭用水最集中的地方是廚房、洗手間和衛(wèi)生間，也是生活廢水產(chǎn)生的主要區(qū)域，廚房、洗手間產(chǎn)生的生活廢水從理論上應(yīng)該可以用來給衛(wèi)生間沖洗廁所使用的。可是，在以往的裝修施工中，廚房、洗手間和衛(wèi)生間的下水道走管設(shè)計大致成一個平面，生活廢水無法回收利用。
我們可以在家庭內(nèi)部水電裝修的時候稍微改動一下。廚房、洗手間的水槽位置本來就比較高，可以適當(dāng)抬高下方下水管道的水平鋪設(shè)高度，將這兩處的廢水引流到衛(wèi)生間。管道可以隱蔽鋪設(shè)在家庭墻面內(nèi)，或者是壁柜里面，這樣不至于影響房間內(nèi)部美觀。在衛(wèi)生間內(nèi)設(shè)立一個較大儲水桶（箱），與廁所坐便器的儲水箱連接，或者連接到廁所蹲位的沖水管道上。在儲水桶（箱）的側(cè)面頂端設(shè)立溢出管道，將儲水桶（箱）內(nèi)滿溢的水導(dǎo)流進(jìn)入下水管道。儲水桶（箱）下部還可設(shè)立出水閥門供沖洗拖把使用。具體實施方法參見附圖所示：在衛(wèi)生間設(shè)立儲水桶（1），下端分別連接馬桶水箱（2）和出水籠頭（6）；從廚房盥洗池（3）和洗手間盥洗池（4）接出的排水管（5）連接到儲水箱（1）上方；儲水箱（1）上方留有溢出排水管（7）連通到住房的總排水管（8）。通過這樣的設(shè)計，我們就可以比較充分的利用家庭生活廢水，達(dá)到節(jié)約用水的目的了。
我國污水處理產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)步較晚，建國以來到改革開放前，我國污水處理的需求主要是以工業(yè)和國防尖端使用為主。改革開放后，國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民生活水平的顯著提高，拉動了污水處理的需求。進(jìn)入二十世紀(jì)九十年代后，我國污水處理產(chǎn)業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展期，污水處理需求的增速遠(yuǎn)高于全球水平。
伴隨著污水處理市場的快速發(fā)展，我國污水處理產(chǎn)量也結(jié)束了長期徘徊的局面，實現(xiàn)了高速增長。我國污水處理產(chǎn)量從2000年的46萬噸增長到2004年的236萬噸，年平均增長率在82.6%，占國內(nèi)市場需求的比重也由2000年的24.47%提高到2004年的52.80%。而同期，世界污水處理產(chǎn)量則僅以6%左右的速度增長。
從總體上看，我國污水處理正在經(jīng)歷由規(guī)模小、水平低、品種單一、嚴(yán)重不能滿足需求到具有相當(dāng)規(guī)模和水平、品種質(zhì)量顯著提高和初步滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求的深刻轉(zhuǎn)變，污水處理需求將逐步實現(xiàn)自給。
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