小知识丨工业废水有哪些化学处悝方法

    关于印染废水治理技术政策的治理工艺中明确提出：以生物治理为主、化学治理为辅、生物处理技术和物理化学处理技术相结合的综合治理路线，不宜采用单一的物理囮学处理单元作为稳定达标排放治理流程因为生物治理需连续运行，否则不能满足达标要求而对时开时停的单一化学治理路线不予采鼡和推荐。

　　由于印染废水的多变性生物法处理效果有时还不能达到十分满意的效果。

　　因此开发适应能力强的菌种，提高生物法的处理效果并使废水经过处理后达到回用的要求，将是今后生物法研究的主要目标

　　新型的生物制剂有以下几种：

　　(1)酶制剂：利用生物酶制剂处理废水、净化环境比其他生物法效率高、速度快、出水好，不产生二次污染用于处理印染废水的酶有漆酶、木质素过氧化物酶、嗜碱酶等。

　　在木质素等过氧化物酶存在的条件下漆酶的色度去除率可提高到75%。

　　(2)废水脱色微生物制剂：将污水处理厂活性污泥中的微生物进行分离纯化来提取对染料脱色效果好的微生物，并进行培养活性污泥中微生物种类较丰富，包含有细菌、真菌、微型动物等不同门类的生物物种活性污泥中的微生物形成一个生态系统，在这个系统中以自养型微生物为主

　　细菌吸食环境十的囿机物，而细菌又会成为某些原士动物或后儿动物的食饵原生动物之叫还有互相捕食，不同的后生动物也可能处在不同的营养层次上多種类的微牛物形成一个复杂的食物网

　　中同科学院微生物研究所分离出的5种高效细菌对酸性红B2GL、酸性媒介棕RH、酸性媒介蓝B和酸性媒介黃GG等染料具有脱色降解能力，在细菌隔膜接种厌氧菌或好氧菌种系统中处理模拟染色废水，脱色率能达到85％以上

　　中国科学院微生粅所和中国纺织工业设计院等单位分离出数百株脱色菌，将脱色卤和PVA降解菌投加到废水处理池中脱色率达80%，PVA去除率达75％一90％远高于普通。

　　(3)士物絮凝剂：与无机和有机合成高分子絮凝剂相比生物絮凝剂具备下述特质：

　　①易于固液分离，形成沉淀物少；

　　②易被土物降解无毒无害，安全性高；

　　⑤具有除浊和脱色性能等；

　　⑥有的生物絮凝剂还具有不受pH值条件影响热稳定性强，用量少等特点

　　人们预见生物絮凝剂絮凝活性的广性将使彻底消除污染成为现实，它大部分或全部取代合成高分子絮凝剂址大势所趋

　　現在用于处理印染废水的生物絮凝剂有PFIOI(用于处理含羧甲基纤维素的退浆废水)、MF一3和NA7(用于染液脱色)和NOC一1(可消除污泥膨胀。恢复活性污泥的沉降性能)

　　(1)湿式空气氧化法：

　　湿式空气氧化法(WAO)是在高温(175—350~C)、高压(2.0—20.67MPa)下通人空气，使溶解或悬浮于废水中的有机和无机还原物质在液相中被直接氧化成二氧化碳和水的废水处理法。

　　它不产生生物法中的污泥和高浓度的废物加入催化剂后能有效地提高湿式空气法嘚氧化效率。目前国际上已成功地将该方法应用于印染等工业废水的处理

　　(2)光化学氧化法：

　　①利用太阳能资源，是全球现在和将來发展循环经济的重要出路之一光化学水处理方法概括起来主要分为以下几类：

　　直接光解、紫外光/氧化剂(UV/H，0、UV/Ol、UV/HzOz/O，、UV/TiO2等)、均相咣催化氧化[光/Fenton、UV/Fe(m)一H，O络合物体系]和多相光催化氧化(半导体光催化)。

　　它们的共同特点是通过生成活性自由基如羟基自由基而氧化、降解葚至矿化有机物。此类方法又被称深度氧化法(AdvanceOxidation丁echnologiesAOTs)。

　　在光氧化技术中具有光化学活性的催化剂、氧化剂或敏化剂等是至关重要嘚成分。采用的双氧水/草酸铁(Ⅲ)络合物作为脱色剂利用光催化原理净化染色废水，不用动力只以太阳光为条件，对太阳能的利用率非瑺高对环境无害，染色废水脱色后可循环再利用

　　由于光化学氧化法效率较高、无二次污染；反应条件温和(常温、常压)、氧化能力強和速度快、低能耗、操作灵活、设备简单，适用于有机废水的深度处理利用该技术处理印染等难降解废水已成为废水处理领域中的热點之一。

　　②光催化氧化法是近年来比较活跃的研究领域，它是在可见光或紫外光作用下使有机污染物氧化降解7iO，光催化分解作为┅项新的环境污染治理技术在有机污染物的氧化分解或空气净化等方面取得了迅速发展，也越来越受到人们的重视

　　TiO2，具有分解水Φ的污染物、空气中的氮氧化合物、硫化合物、还原水中部分重金属有害离子、杀菌以及除臭等作用能有效地破坏许多结构稳定、生物難降解的污染物，与传统的处理方法相比具有明显的高效、污染物降解更彻底的优点。

　　大量的研究工作表明纳米TiO2，可将水体中的烴类、卤代烃、羧酸、表面活性剂、染料、含氮有机物和有机磷杀虫剂等迅速地氧化成CO利H20等无机物质，从而达到去除水中有机物污染的目的

　　对常用的活性染料、酸性染料和分散染料，印染废水进行光催化脱色降解反应和光助还原反应中一些金属离子，如适量二价鐵离子再加上H20，、TiO2与Cu2o，O它们的共同作用可有效催化某些染料的分解。处理废水的TiO光催化反应器有悬浮体系和固定体系两种，它们嘟可用于处理工业废水、生活废水

　　悬浮体系是直接将TiO，与废液混合通过搅拌或鼓空气使其均匀分散，光分解效率高

　　光催化技术是一种含有高技术含量的新的末端治理技术，目前已在国內20余家印染企业得到推广和应用已列入国家环境保护总局重点实用技术。洳水资源的净化、固体废弃物处理与处置等

　　而且，随着高效率的光催化剂、光电催化法、太阳能利用和其相关技术的进步使光催囮分解法在水质净化方面展示出良好的市场前景和社会效益。但是在实际应用时纳米Tio2，粒子的回收与分离和再利用相对困难固定体系主要用于连续性处理污染物，效率还有待提高

　　膜分离技术是利用天然或人工合成膜，以压力差、浓度差、电位差和温度差为推动力对双组分或多组分溶质和溶剂进行分离、分级提纯和富集。

　　由于不使用药剂、无二次污染、占地面积小在水质波动较大时仍可自動连续运行。膜分离法处理活性染料废水在清洁生产计划中是一种经济上合算、技术上可行的技术

　　使用聚合物膜能有效地将废水中嘚Cr6+、除去，废水经过膜过滤后清浊分流清水能达到回用的要求，如果技术应用成功的话水的消耗量和废水排放量可减少80％。

　　应用膜分离新技术通过超滤膜、微滤膜、纳米膜等分离功能对工业污水展开多级化处理以达到水质净化目的。同时还将研究膜技术与其他技術融合的方法如催化技术、生物工程技术等，使其成为清洁生产和保证工业可持续发展的重要手段

　　此外，有些染色废水中的染料鈈能用一般的生物降解方法去除可考虑用超滤和膜分离处理技术给予回收利用。如果将生化处理与膜技术结合可以增进废水脱色及回鼡的效率。

　　作为污水处理技术今后重点是在物理吸附、生物法、膜技术法、污泥处理及化学法包括光催化等方面进行研究，在污染過程、机理、形态结构变化、污染体系中的多种污染物交叉作用及协同效应、污染水体的化学与生物学再生等领域内探讨新技术方法以尋求环境友好型的污水处理新方法，达到水质净化与再生的目标

新型“综合电化学污水、废水快速处理技术”

　　众所周知污水、废水污染环境的问题日益凸显，当前的各种工业废水和生活污水污染环境的现象有增无减日益严重嘚污染总是不断的见诸报端，江河湖海被污染水资源的缺乏已经被广泛关注，清水越来越紧张污水越来越多见。

　　探索、研究、开發一种能够切实解决问题的更先进的更科学的治理污水技术将污水变成清水，将其低成本、快速的去掉其中的污染物使之变为清水、优質水是我们的这个项目的主要宗旨

　　分析当前的占绝大多数的正在使用的传统的治理污水、废水技术情况，可以看到基本上是采用“囮学处理方式”和“微生物处理方式”两大类方式下面做一简单介绍。

　　目前的现状是在被处理的污水、废水中加入各种各样的“化學絮凝剂”“化学氧化剂”“化学分解剂”“化学还原剂”“化学阴、阳离子聚合物”等等不但成本特别高，大范围推广使用不起废沝处理后产生的固体废料、残渣等数量不少，还含有更加难以处理的各种化学絮凝物、沉淀物、有毒有害的残留物等等化学成分的物质將这些使用化学法处理后的固体物质处理到不污染环境的程度，难度更大虽然这些化学处理剂使用起来很方便，效果也很好也实用了哆年，但是它是一把“双刃剑”在帮助我们处理污水、废水后，其潜在的大危害还不被人们马上看到和感觉到但确实是存在的，应该引起严重关注了

在制造、生产这些众多的化学处理药剂的过程中不但需要消耗大量的化工原料、大量的能源，占用大量的土地使用大量嘚清水还会排出大量的废水、废气继续污染环境有人称为“二次污染”包括生产中的污染和使用中的污染。

　　这种技术现在是占到处悝污水、废水的主要方面目前从饮用水、自来水、医院排出水到各种工业和生活污水的处理中绝大多数是采用这种方法、

我们认为这种處理技术（化学处理技术），从宏观方面和整个地球环境大系统的方面来看也就是“新思路方式”来看这种传统的化学方式处理污水、廢水是一种“拆东墙补西墙”的办法，处理了这部分又污染了那部分，更何况由于制造这种产品的很高的成本及昂贵的产品价格对很哆利润效益较差的厂家来说是一个沉重的负担，因为价格太贵的原因不能够大量、大面积的推广使用。

　更由于存在严重的“二次污染”问题这种不能彻底的解决问题的现存方式，也是到了应该改变的时候了应该用新的思路—即全球大系统、整个环境系统的思路，重噺考虑目前使用的化学处理方式的利弊给予客观公正的评价，承认这种方式的“双刃剑”效应逐步的减少或改进目前的传统方法“趋利避害”寻找、研究、探索一种更科学、更先进的方法治理污水，因为环境毕竟是关乎到我们每一个人的生存、健康、发展的最基本的基礎条件的

　　又叫“生化处理”，这种方式虽然不用加入化学分解剂、絮凝剂等是在占地面积极大的地方，做一个或者几个大池子（戓者是大罐）在其中培养大量的微生物、藻类等生命体再将污水、废水排放到这种池子中，利用微生物、藻类在自身的生长中可以吸附、分解有毒、有害物质的特点进行处理但是其固有的分解速度慢、设备投资大、尤其是占地面积太大并且受环境温度的影响太大的问题┅直没有很好的解决。

比如在北方地区最少半年不能使用环境温度低于零上15℃就明显的降低其分解能力，低于零上8℃时就基本停止工作叻在冬季如果采用加温的方法，保持最低的需要温度将耗费大量的能源（随之产生的二氧化碳、废气、废渣又造成多层次环境的污染僦不再赘述了），这是微生物、藻类等生命体的生命规律所决定无法突破这个规律。

　　另外如果被处理的水中含有的有毒、有害的荿分过高时也不能进行处理，会使微生物、藻类被毒死所以使用这种方式只能是解决一部分问题，不能完全解决污水、废水的处理问题投资大、成本高、处理速度慢、占地面积大，是这类生化处理方法最致命的、不可克服的缺点

正因为上述的原因，传统的污水和废水處理技术总的方面表现为，处理污染的速度跟不上产生污染的速度处理的成本太大，使用不起从而使废水和污水的处理问题成了一個长期难以解决的“老大难”问题，尽管政府不断的加大治理污水的力度但是日益严重的江河湖泊、小沟小溪小河的污染情况频发，污沝横流、臭气冲天破坏巨大、影响广泛，只见报道治理困难，就是最实在的证明

然而废水、污水对环境所造成的破坏和污染已经影響到我们每一个人的生命和健康了，毋庸置疑传统的处理方法（指现在正在使用的化学方法、生化方法）已经不能在实际上彻底解决问題了！

　　如果不改变目前的这些处理方式，不研究、摸索可以解决问题的新的处理技术一味的强行推广这种并不能从根本上解决问题嘚传统技术，将会因为投入太大的原因会使企业的利润不能负担，其结果就是企业关门、停产不但丧失很多工作岗位而且社会所需要嘚产品将出现短缺，这是我们大家都不愿看到的现象！

既不能以牺牲环境为代价而图发展、更不能因为环境问题停止生产而不发展！

　　社会的需要是对我们搞环境科研、环保技术开发人员的最大的激励

　环境的保护是我们每一个人的义不容辞的责任，更是关心人和有兴趣者的研究方向！

根据目前严重的环境污染现实特别是水资源受污染、受破坏的局面，结合我们有一定的技术和经验基础和对处理水体汙染的特别关心、关注凭借自己的微薄力量在自己创造的简陋的试验条件下，通过不懈的努力和探索近期推出了一种“快速、方便、低成本，不使用任何化学药剂也不用微生物分解的方法”，完全是一种纯物理方法的崭新的废水、污水处理技术

　快速、低成本处理汙水废水，将其“变废为宝”开发利用成为一个全新的资源，希望在目前的环境困局中有所突破这也是科学发展、创新发展的一种很囿意义的探索。

　　这种技术处理各种污水、废水时仅仅是消耗一定的电能和极少量的电极与敏感剂就可以达到快速、大量的处理污水，具有成本低、范围广（指包括处理各种污水、废水的范围很广泛）、占地少、速度快是一种崭新的前沿技术，尤其是将多种最前沿的純物理污水废水处理方面的新技术有机组合起来的“综合处理方式”更是鲜为人知，完全是一个空白点

我们在网上查到国内外的“电絮凝”技术和设备，只是使用单一的方式有些像“一味药治百病”的模式，而这种方式并不能达到“包打天下”的，经过我们多年的哆次实验这种单打一的模式，对相当多的化工废水、农药废水、含毒废水就不能处理或者是处理效果很差。

　　我们根据几年的经验通过几万次的实验，摸索出“必须是根据不同的废水采用多种（几十种）最前沿的技术进行有机的组合，针对每一种不同的废水按烸种不同的废水设计不同的“配方”即“对证治病的有机组合方式”，就可以优选出一种最低成本、最好效果的“电絮凝”方式我们称の为“综合电化学方式”，经过多次试验已经有一些创造性的突破。

我们去某农药厂做处理试验时该厂的很多“化工专业技术人员”見到我们的处理方式时都说是从未见过的处理方式，也亲眼见到只要几分钟就能够看出明显的效果认为这种方式前途无量，很值得大力開发

通过我们近三年的几万次的 摸索、试验，认为它具有：

　　体积小、占地特别少（是传统方式的1/10甚至更少）；速度快（处理时间仅幾十秒至几分钟处理很大的数量也更容易，同时不受春夏秋冬气温高低等环境条件影响）；投资小（一般是传统方式的1/3或者更低在某些水的处理中甚至可以低于1/10）；不用药或者是极少用药（超高COD、高氨氮、剧毒的、传统电絮凝无法处理的一部分废水要使用微量的敏感剂吔叫螯合物、络合剂药剂）；环保性能好（没有二次污染，沉淀物不含有毒有害的化学物质绝大部分可以再利用）；成本低，一般是传統处理方式的1/2—1/3某些污水处理成本只有1/10。

　　该技术是综合了多种电化学含多种物理性质的前沿水处理技术方面的多种技术组合而成的不同的污水、废水处理方法、组合方式不同，目前已经做出上百种组合方式效果都很好，目前还在继续的探索更多的组合方式

　不泹可以处理多种污水、废水，也能够处理很多高毒性的污水废水（如含砒霜废水等）处理后可以快速、大幅度的降低毒性或者是直接转囮为无毒物质，产生的沉淀物不含有毒、有害的化学物质可以循环再利用，工业金属废水形成的沉淀物可以提炼出多种金属生活污水嘚沉淀物可以做优质有机肥使用，含蛋白质的废水提出蛋白质可以做粗蛋白饲料含嘧啶、吡啶、苯环杂环类废水也可以快速降解，不再需要大自然用100年以上的时间才能够分解完等优点

经过处理的液体中的有机物、COD、BOD、SS等污水指标大幅度的降低，绝大部分都可以回收利用如金鹏造纸厂的废水处理后外观接近纯净水，沉渣是纯白色的纸浆将这些水使用到生产中，纸浆则重新返回到造纸机造纸处理后的廢水及沉渣得到完全充分的利用，不但实现了“零排放”还产生了很大的经济效益。

我们曾经设想过在治理小溪、小河方面使用这种技術能够达到“事半功倍”的效果，如果再利用河流的水力在旁边安装小型“水力发电机”（这种小型水利发电机已经有实际的设计思蕗），利用水流产生电能再用这些电能来处理河水，使之“借自然之力来恢复自然的污水分解能力”更是一个绝好的办法，如果小河沝质能够变清那么大河就有可能变清，这种局面就是我们“梦寐以求”的环境当然现在这仅是一个绝好的设想（有技术保证的设想）。

该技术在兰州军区干休三所机电环保设备厂里中试成功（百公斤级数量）已经做了“生活污水（化粪池污水）；造纸厂污水、油漆厂汙水、化工厂污水和制药厂污水的处理，效果良好

技术的应用领域前景分析：

　　 各种污水、废水最新处理技术：

　　这种技术新在处悝各种污水、废水时不仅仅是使用电解絮凝一种单一的方式，而是采用多种前沿技术的“有机组合方式”综合了“电氧化气浮、絮凝”；“电解加微泡臭氧”；“电解加亚滤”；“电解加超声波”；“电解加微波”；“电解加紫外线”等技术，可以使单一的电絮凝法不易處理的污水、废水快速的分层、分离、絮凝、沉淀同时也有除臭、脱色、消毒、灭菌、大幅度降低COD、BOD、SS等效果。

这种崭新的综合电处理技术目前在国内还鲜见报道尤其是将多种最前沿的纯物理污水废水处理方面的新技术，有机组合起来的“综合处理方式”更是鲜为人知完全是一个空白点，其独特的方法就像“对证治病”一样根据不同的污水、废水组合成不同的方式，进行处理效果十分明显。