時間：2023-01-17 15:19:16
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇廢水治理，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
【關鍵詞】堿性廢水；煙道氣；脫硫；除塵；循環回用
一、廢水處理工程運行管理
城市廢水處理廠由于地域、水源和水質要求的不同,采用的工藝也各不相同。特別是近年來,由于新的工藝和方法的不斷出現,廢水處理廠從結構到處理過程出現了極大的變化,充分了解城市廢水處理廠的工藝特點是成功治理廢水的前提,皂化廢水含堿性物質、油和有機物,COD高達2～H、i藝流程與主要設計盎數6萬mg/L,PH值大于 12,皂化廢水由于有機物濃度高,如單獨進行生化或物皂化廢水先進入預處理地進行沉淀分層,上層皂脂化處理都很難達到工業廢水排放標準,且單獨采用生化回收利用,下層底泥用來制脫模劑,中層廢水用泵打入法廢水處理費用高,設施占地面積大,脫硫除塵后的這種廢水都是直接排入自然水系,不僅污染生態環廢水經過篩式滾動微濾機分離出大顆粒碳粒和部分懸境,而且浪費了大量有用物質，大部分廢水返回鍋爐脫硫系統回用,少部分盈余采用濕式水膜廢水先經過二級射流氣浮除去大部分有機物,然后與沖除塵裝置除塵,除塵效率達95%，治理關鍵是消除廢水中鈣、鎂離子和高氟離子。中小型鍋爐濕法除塵廢水循環系統一般沉淀池容積小,廢水沉降不完全,且由于廢水循環周期短,SO2被除塵水吸收而生成的HSO離子來不及與煙塵中堿性物質中和,使得廢水pH值小和懸浮物過多,造成對循環系統的嚴重腐蝕和堵塞,治理并保證循環系統正常運轉的關鍵是采用中和技術降低廢水中HSO離子以及采用凈化工藝降低廢水中懸浮物濃度。
二、廢水中和處理技術
對于中小型鍋爐濕法除塵廢水治理來說,最常用中和處理工藝還是投放石灰,主要原因是石灰價廉,來源廣泛,對于各種酸性廢 水適應性強。但石灰的缺點也是顯而易見的,由于石灰在水中的分散性差,形成漿液后流動性不好,在中和反應過程中石灰接觸廢水中二氧化硫后,較易被生成而不能繼續反應的CaSO4所復蓋,此外,煙氣中的 CO2也減緩二氧化硫中和反應的進行,這一切都造成石灰對酸性除塵廢水中和反應效率差。由于石灰中和反應后的泥渣量大,以及對其保管、操作復雜等方面的問題,都影響了石灰的應用。采用工業堿在上述方面優于石灰,但限制真使用的是其價格問題。我國每年排放大量堿性工業廢水,各地還直接采用堿性工業廢水稀釋后作為除塵用水進入鍋爐除塵系統直接洗滌燃煤煙氣,可以取得較高的煙氣脫硫和除塵效率,且排放后的廢水pH值達6～7,達到以廢治廢,燃煤煙氣脫硫除塵和除塵廢水及工業廢水同時治理的目的。脫硫除塵后的廢水由于含有部分原堿性廢水的污染物,必須進行凈化理后才能繼續循環回用或排放,各地采用的處理工藝大多以爐渣過濾為主,也有的采用混凝氣浮或進入生化處理,盡管這樣一來提高了除塵廢水的處理費用,但以煙氣脫硫和除塵后循環回用及堿性工業廢水聯合處理的綜合效益考慮,還是十分合算的。
三、中國煙氣治理的發展現狀
近幾年經過治理，電力工業燃煤排放的二氧化硫等污染物已有相當改觀，但按國家規定的排放標準，仍有相當部分燃煤機組屬超標排放。就拿擁有全國燃煤機組近一半的原國家電力公司系統來說，目前就有約10％的燃煤機組污染為超標排放。要在今后幾年燃煤機組繼續增加、發電量繼續增長的情況下實現污染物達標排放和減排，任務十分艱巨。此外，要減少火電機組污染物的排放，電力工業還需解決環保治理投資大、時間緊的問題。脫硫任務重的火電廠大都集中在我國中、西、南部等經濟欠發達地區，資金籌集難度大。
四、控制鍋爐煙氣污染的對策
1.天然氣是一種高品位的優質能源，把它用于發電燃料時，不能單純的將現有燃煤鍋爐改為燃氣鍋爐，而應在鍋爐前增設燃氣輪機，做功后的尾氣再進鍋爐，提高整個發電機組的效率，增加發電量，以消納一部分因燃料價格不同而造成的發電成本的增加，減輕用戶的負擔。采用天然氣發電后，其環保效益從減少排放總量來說，煙塵和二氧化硫的排放量將大幅度減少，氮氧化物的排放量也會有不同程度地減少。其效果是十分顯著的。就其對城市大氣環境質量的影響來看，由于電廠大多建在城區，又是高煙囪排放，有利于擴散，加之污染治理設施較為完善，其影響程度可得到有效控制。因此，在發展天然氣發電時，因根據不同地區的環境要求、天然氣來源及其價格、發電廠所處的地理位置等諸多方面因素進行合理性分析，以取得全社會環境效益事半功倍的效果。
2.在全國建立一批以動力煤的洗選、配煤、型煤、水煤漿等綜合加工配送工程，按燃煤用戶的需要，提供質量優良的加工產品；結合電力、工業和民用燃煤設備的規模和特點，通過技術和經濟分析、分期、分區域對燃煤設備進行技術改造和設備更新，尤其應強化對中小型燃煤設備的技術改造和更新工程，推廣應用低硫煤和層燃燃煤設備燃用篩選塊煤等節能減污技術；在已有水煤漿技術成果的基礎上，為完成“十五”期間的節油目標，應進一步完善水煤漿代油技術，通過工程示范，積累經驗，為大型燃煤設備的應用創造條件。
3.為促進火電廠煙氣脫硫國產化，必須研究制定相配套的鼓勵政策，如向承擔建設火電廠煙氣脫硫國產化的企業和承包火電廠煙氣脫硫工程的工程公司提供長期低息優惠貸款政策；對進口煙氣脫硫成套設備分階段合理征稅，引導和鼓勵企業使用國產煙氣脫硫設備的政策；鼓勵煙氣脫硫國產化依托工程所在的電廠多發電，提高其經濟效益的政策等等。政策是否配套，影響到規劃目標能否如期實現。國家有關部門應研究制定火電廠煙氣脫硫關鍵技術和設備國產化的政策，逐步形成促進火電廠煙氣脫硫國產化和產業化的配套政策體系。
結束語
中國燃煤SO2排放量連續多年超過2000萬噸，電廠鍋爐和燃煤工業鍋爐SO2排放量約占全國SO2排放量的70%。對“十五”期間中國燃煤鍋爐治理技術的市場需求、研究和應用現狀、行業發展狀況進行了綜述。從調整能源結構、合理利用天然氣，積極發展和實施潔凈煤技術，制定促進火電廠脫硫國產化的配套政策三方面對燃煤鍋爐煙氣污染治理具有積極的意義。
參考文獻
[1]中國環境科學研究院標準所.大氣污染達標技術指南,1997
[2]《中國環保科技及產業研究》課題組.中國環保科技及產業研究.2000
【關鍵詞】 生物強化技術 廢水治理 機理 應用
現階段，化工生產企業的廢水處理系統相對落后，在廢水處理方面的效率低、質量差，嚴重制約了化工企業的發展。因此，本文對我國的生物強化技術進行了研究，通過應用生物強化技術對廢水治理系統進行創新，提高廢水治理效率和質量，從而改善廢水治理效率低、處理質量差的現狀。
1 生物強化技術
1.1 概述
生物強化技術主要是通過生物金屬對廢水進行治理的一種技術，其治理效果非常好，治理效率非常高。生物強化技術因為擁有操作簡單、效率高、成本低、針對性強等諸多優點，所以被廣泛的應用在我國污水、廢水治理企業當中，而且具有非常廣闊的發展空間和發展前景。生物強化技術治理廢水實際上是將研究出的特殊菌投放到需要治理的廢水當中，從而增強自然菌的生物特性，加強微生物的新陳代謝作用，進而提高污染物的分解速度和效率，達到污水治理與進化的目的。生物強化技術在廢水治理系統中主要有兩個作用，一個是共代謝作用，一個是直接作用。
1.2 優勢
生物強化技術之所以被廣泛的應用在廢水治理系統當中，是因為有著顯著的優點，能夠高效率、高質量完成廢水治理工作。生物強化技術的優點有以下幾個方面：
（1）生物強化技術治理廢水污染物很徹底，不會發生污染物轉移的現象，也不會發生二次污染的狀況；（2）生物強化技術融合了傳統的活性污泥法，治理廢水的降解非常簡單，而且投入的成本也非常低；（3）生物強化技術是一種高效率的廢水治理技術，它與傳統的廢水處理系統不同；（4）采用生物強化技術的廢水處理系統啟動的速度非常快，具有周期短的優點；（5）生物強化技術廢水治理系統的環境適應力非常強，能夠在惡劣或高濃度的環境下運行等。
2 生物強化技術機理
生物強化技術廢水處理系統的作用機理。在未改進廢水處理系統之前，廢水處理廠一般采用的是傳統活性污泥法凈化廢水。但是，傳統活性污泥法治理對污染物含量多、毒性較大、降解難度高的工業廢水治理的效果非常低，達不到預期治理目標，而生物強化技術卻能夠彌補這方面的缺點。因為生物強化技術具有直接作用、共代謝作用、基因水平轉移作用三個作用機理，廢水治理效果非常好，效率非常高。共代謝主要是針對廢水中的有害物質，該作用能夠直接對有害物質進行降解，從而將其結構改變，降低物質的有害性；直接作用是通過馴化、誘變、基因重組等一系列技術獲得分解污染物的微生物，從而將其成批復制用于廢水處理當中；基因水平轉移作用，在采用生物強化技術之后，有利于建立微生物與自然基因之間的交換、代謝途徑，從而提高治理效果。
3 應用
3.1 在高效治理廢水方面的應用
生物強化技術治理方法比傳統的廢水治理方法效率高，能夠實現高濃度、高難降解度的污染物分解、治理。可以將生物強化廢水治理應用在高舛取⒛呀到獾忍囟ǖ墓ひ搗纖治理當中，針對性解決廢水中的BOB、COD、TOC與特定污染物。
3.2 在石油化工行業的應用
本次研究的廢水中，除去COD含量高之外，含有硫化物、硫酸鈉、環烷、苯酚、硫酸等主要污染物。要想使用生物強化技術治理廢水，就必須制定廢水治理工藝流程圖。圖1為本次污水治理的流程圖，如下圖所示，堿渣廢水治理過程中，首先要通過酸化反應器將廢水中的環烷提取出來；其次，將提取過環烷酸的堿渣廢水放入生物強化反應器當中，通過生物強化反應器將廢水中存在的有害物質和污染物降解，達到廢水治理的目的；最后，將生物強化技術處理的廢水置入二沉池，最后將其排放到廢水綜合處理廠進行集中的處理。在采用生物強化技術處理堿渣廢水的過程中，必須要設置環烷酸存儲裝置，將提取出的環烷酸存放其中。同時，還需要在工藝流程當中建立污泥回流環節，將二沉池中沉淀的污泥流入生物強化反應器當中。
4 結語
隨著化工企業的快速發展，廢水產量越累越多，給生態系統的運行造成了影響，不利于和諧社會的建設。因此，本文對我國廢水治理方法進行了研究，通過采用生物強化技術，提高廢水治理系統的效率和效果，實現廢水凈化的目標。生物強化技術治理廢水，不僅能有著廢水治理的作用，還有利于環境保護，節約水資源的作用，有利于我國可持續發展戰略的實施。
電廠；化學廢水；治理；利用
本文對某熱電廠的廢水治理與循環利用系統進行了分析，分循環補充水的處理、工業廢水的處理、灰渣廢水的處理、含煤廢水的處理四個部分對其處理系統的工作原理和處理效果進行了分析，并提出了自己的看法。
電廠廢水的來源：熱電廠廢水的來源主要是生活廢水、工業廢水、地面雨水三種。其工業廢水的重要來源有：包括鍋爐補給水處理系統排水，試驗室排水，取樣排水，循環水弱酸處理排水，主廠房內工業排水，鍋爐化學清洗排水，空氣預熱器沖洗排水、打掃衛生用水、設備跑冒滴漏的汽水、射水箱溢流和底部排污水，其中射水箱溢流和底部排污水是主要廢水來源，沖洗設備水中含一定量的油漬；沖灰池的異常排放水；廠區周圍的雨水。生活廢水包括辦公樓、食堂、公寓區的生活廢水等。
電廠化學廢水的處理與利用：循環補充水的處理。某熱電廠循環補充水的處理流程為：礦井水到達廠區后，經過高效澄清器處理后進入清水箱，在被水泵泵入纖維過濾器出去其中的懸浮雜質和膠體等，再將其送入雙弱酸陽離子交換器以降低循環水的硬度和堿度。熱電廠循環補充水往往來自礦井水，多以地表水作為備用水源，循環補充水的處理采用弱酸處理。經處理后的循環水硬度應低于3.0mmol/L，堿度應低于5.0mmol/L。
圖1 某熱電廠工業廢水的處理流程示意圖
工業廢水的處理。熱電廠工業廢水中，主廠房的工業排水一般能夠符合廢水排放標準，可直接排放，不符合排水標準的應經過處理后再排放。工業廢水處理系統的工作流程如上圖所示：
灰渣水的處理。該熱電廠的灰渣水處理采用化學處理和物理處理相結合的方法，灰渣水處理系統一高效污水凈化器和直流混凝技術為主。將灰渣水送入高效污水凈化器進行混凝、離心分離、重力分離和過濾，分別從兩端排出凈化后的水和污泥廢渣。
含煤廢水的處理。一般來說，含煤廢水是熱電廠廢水中較難處理的一種，由于這種廢水懸浮物的粒徑相當小，甚至使廢水呈現膠體狀態，從而增加了其處理難度。該電廠的含煤廢水處理流程如下：將含煤廢水送入煤水調節池，再將其送入煤水提升泵，送入煤水處理裝置，經處理后的清水可回收利用。該流程如下圖所示：
圖2 某電廠含煤廢水的處理流程示意圖
熱電廠是用水大戶，應尤其注意對水資源的節約，對廢水的循環利用，為了企業環保節能能力，提升對水資源的利用率和減少對環境的污染，熱電廠應積極地完善自身廢水處理系統。
[1]張素芬,王國強,牛青山.淺熱電廠廢水的處理與回收利用[J].現代營銷,2011.02
[2]楚德全.某電廠污廢水治理與資源化利用的環保節能實踐[J].節能,2010.29
關鍵詞:氨基酸 廢水 處理 清潔生產
一、 前言
氨基酸工業廢水屬高濃度有機、氨氮、高鹽分、強酸性廢水。是較難處理的工業廢水之一,目前國內尚無切實可行的處理技術。
本文結合某生化廠工業廢水治理工程項目的研究,較系統的闡述氨基酸工業廢水治理的幾種技術。針對氨基酸工業廢水的水質特性,經反復試驗研究,提出了幾種可行的治理技術方案,取得了較滿意的效果。
二、 生產工藝流程
生產工藝流程示意圖見框圖
在生產工藝中主要有三次母液的排放,其中第一、二次母液中含有大量NH4Cl和十八種氨基酸,是寶貴的資源。
三、 設計原則
1、水量
該廠排放水量為450m3/d,二次母液7-8m3/d,三次母液15m3/d和沖洗水20m3/d。
2、水質
3、水質標準
處理后水質達到GB8979-88中味精行業的二級標準
4、處理方法的選擇
該廠占地面積僅23畝,廠內可利用的空地很少,本廠周圍沒有鹽堿荒地,坑塘,洼地等可利用的自然條件,因此不存在采用自然凈化系統處理污水的可能性(如建穩定塘,土地處理系統等)
該廠廢水屬高濃度,高鹽分,酸性廢水,不能直接采用活性污泥法,而采用厭氧法停留時間長(至少一個月),占地面積大,廠內條件無法滿足。
監于以上分析,該廠廢水治理采用物化方法為主,這樣可達到占地面積小,處理效率高的目的。
四、 治理方案
方案一:在不改變生產工藝的前提下,污染治理工藝流程為:
主要優點:NH3-N、CODCR全部達標,可回收NH3-N,在技術上完全可行。
主要缺點:工程投資大(56.5萬元,其中汽提25萬元),運行費用高(23元/m3),只有當廢水中NH3-N濃度超過1150mg/L時,氨回收效益才大于運行成本。
方案二:在方案一的前提下,治理工藝流程為:
主要優點:CODCR達標排放,工程投資31.5萬元,運行費用較低。
主要缺點:NH3-N濃度小于4000mg/L時,可達標,若超過4000mg/L則不能達標,見表3
注:(1)甲方提供的三次母液與沖洗水中NH3-N濃度為2430.8-8304mg/L以其均值5367mg/L計。氨氮出水標準30mg/L。
(2)運行費的計算水量為:中和,35m3/d,生化210m3/d.
方案三:
該廠對周圍環境污染的關鍵因子是氨氮,(包括水和大氣)。廢水中CODCR因其主要成分為氨基酸等易降解的營養物質而居次要位置,該廠廢水處理的最大難點就是NH3-N的去除,雖然方案一在技術上完全可行,但是經濟上不合理,鑒于此,本方案為:改變工藝,使用NaOH或NaCO3中和而不使用氨水。這樣消除了NH3-N的污染,處理工藝流程為:
工程投資費:31.5萬元;
運行費用:66元/天;
此方案優點:CODCR, NH3-N達標排放,工程投資少,運行費用低。
缺點:改變生產工藝,需廠方配合。
方案四:在方案三的前提下,采用穩定塘、土地處理復合系統,其工藝處理流程為:
工程條件:征地10畝,其中穩定塘占地4畝,土地處理系統占地6畝。
工程投資:28萬元(不含征地費)
其中:預處理系統(中和、沉淀)6萬元。
穩定塘系統:18萬元。
土地處理系統:4萬元
運行費用:33元/天
主要優點:工程投資少,運行費用低(僅相當于生化處理費的1/2,比生化處理節省能耗60%),處理效果優于生化處理水平。
主要缺點:占用良田,該廠位于本市地下水源地,在穩定塘工程設計中,必須采取防滲措施,以防止地下水的污染。因此工程投資與生化處理相當。
結論和建議
1、在不改變生產工藝條件下,方案一是解除NH3-N,CODCR污染的最佳方案,在技術上可行、合理。但運行費用昂貴是最大的約束條件。
方案二是解決污染的折中方案,第一步先使CODCR達標,降低NH3-N的污染程度,第二步隨著工廠經濟效益的提高,再增加對NH3-N的治理投資,使NH3-N達標排放。此方案的優點是分期實施,經濟上合理可行。
2、在以NaOH或NaCO3取代氨水作中和劑的前提下,方案三具有工程投資少,運行費用低、NH3-N,CODCR全部達標排放的優點。其主要缺點在于改變了生產工藝條件,還需廠方配合。
方案四的最大優點在于,運行費用低廉、利于治理工程的長期穩定運行,占用良田是其最大的缺點。
3、根據該廠的實際情況,建議采用方案三、即采用清潔生產工藝,(以NaOH或NaCO3取代氨水作為中和劑)三次母液及沖洗水經生化處理后,NH3-N,CODCR全部達標排放。運行費用僅相當于不改變生產工藝治理方案的1/5,此方案工藝技術成熟、沒有污染地下水的隱患,徹底解決了對周圍環境的污染。
4、應當指出,上述治理方案僅針對三次母液和沖洗水設計的。廠方應解決一次母液與二次母液的綜合利用問題。禁止將一次母液和二次母液外排,或匯入本工程。以保證治理工程的運行效果。
參考文獻
1.天津輕工業學院等編《氨基酸工藝學》,輕工業出版社,1987年。
關鍵詞：鋁工業，零排放，水處理
中圖分類號：[F287.2] 文獻標識碼：A 文章編號：
鋁工業廢水是指鋁工業生產過程中產生的廢水、污水和廢液，其中含有隨廢水流失的工業生產用料、中間產物和產品及生產過程中的污染物，鋁工業生產過程包括了從鋁礦石開采一氧化鋁生產一電解鋁生產一鋁的深加工以及輔助生產工藝如：熱力(電)、碳素、輔修、煤氣等各生產工序。隨著鋁工業不斷發展，鋁工業的新水需求量和廢水的排放量也隨之增大，對水資源的消耗和環境的污染也日趨嚴重，同時也成為制約鋁工業發展的一個重要因素。
一、鋁工業廢水的來源及特性
由于鋁工業生產鏈較長，工藝過程復雜，所以鋁工業廢水的來源較廣，廢水中污染物的成份和廢水的差異較大，按生產工藝過程一般可分為：礦山開采廢水、氧化鋁生產廢水、電解鋁生產廢水、碳素生產廢水、煤氣廠焦化廢水以及廠區生活污水。
1礦山廢水
來源于采、選礦過程中產生的廢水，主要污染因子為懸浮物，對于井下開采的礦井有少部分含Mn、Fe的廢水等。
2氧化鋁含堿廢水
氧化鋁生產是鋁工業過程中耗水量最大的工藝，也是廢水產生量最多的流程，主要來源是，生產過程中的跑、冒、滴、廠區生活排水(廁所、澡堂等)、地坪沖洗、設備沖洗等、設備冷卻水、雨排水等，其特征污染因子是pH(9～12)，懸浮物(200--l000mg/l)具有排放量不穩定，無規律的特點。
3電解鋁含氟廢水
主要來源于設備冷卻、產品冷卻，廠區、作業場所的沖洗，生活排水等，主要污染因子是懸浮物、F-及少量的油(10-30mg/l) 。
4碳素廢水
主要來源于碳素生產過程中的設備冷卻水、煙氣凈化廢水(如焙燒、成型)產品冷卻水、廠區生活排水，廠區作業場所的沖洗等。主要物污物是F-、Cl-和懸浮物及焦油，該部份廢水色度較高與焦化廢水有部分相似。
5熱力(電)廢水
主要來源于鍋爐煙氣洗滌，灰渣沖洗，設備冷卻，廠區作業環境沖洗，廠區生活排水，除鹽站排水等，主要污染因子是懸浮物、pH(4～6)、S042-。、Cl-、F-，該部份廢水屬于酸性廢水。
二、鋁工業廢水的治理
根據鋁工業廢水的來源和特征，可從以下幾個方面進行治理：
1抓源治本
（1）管理上下功夫，大力提倡節水管理，嚴控制工業新水的用量，廠區生活水實行定額用水，建立健全節水治水的長效管理機制。
（2）從技術上改進，選用節水設備、裝置和工藝；對煙氣凈化設施可能選用干法凈化工藝；根據工藝的具體要求和特點，對設備、產品的冷卻水進行完善改造，淘汰直流冷卻水系統，建立循環冷卻系統；提高工藝過程中冷凝水的回用量；做道串聯用水，重復用水；有條件的應實行清污分流，達到節水減污的成效。
2廢水的處理
在經過源頭控制后，廢水的產生量會大幅減少，為廢水處理減輕負擔和減少污水處理投資及運行費用。
廢水處理的基本原則：
（1）根據鋁工業廢水的特征，緊密結合具體的生產工藝實際和回用要求，采用局部分類處理的方法，便于廢水的處理和回用。
（2）技術方案多作比較，力求經濟合理。根據我國鋁工業廢水的特性和目前的水處理技術水平，對該廢水的處理技術國內已有成熟技術，重要的是要選擇合理的處理工藝、可靠的處理單元和處理設備以滿足回用要求即可，如礦山廢水僅用簡單的沉淀處理就能滿足回用要求；氧化鋁廢水不用進行pH調整，以回收廢水中的堿，同時還可以利用赤泥洗滌系統減化處理工藝。
（3）變廢為寶、以廢治廢。進入廢水中的污染物，大都為生產過程中的原料或能源物質，如氧化鋁廢水中的堿，電解碳素廢水中的油，可考慮回收利用，則能變廢為寶：對不同性質的廢水還可取長補短，綜合利用，如氧化鋁含堿廢水可用于煙氣脫硫和熱電酸性廢水的pH調整等，實現以廢治廢。
（4）利用生產工藝流程進行廢水處理。如將含F-、C1一、色度較高的碳素煙氣凈化廢水作為燒結法生料漿用水，在回用廢水的同時又將廢水中的污染物固化到赤泥中。
三、鋁工業廢水的回用
鋁工業廢水處理后的再生水回用，是實現鋁工業生產廢水“零排放"的關鍵，也是企業節水降耗的重要途徑。
1再生水的回用應遵循的基本原則：對人體健康不產生不良影響；對環境質量和生態系統不產生不良影響；對產品質量不產生不良影響；符合使用對象對水質的要求或標準；回用技術穩定、可靠；有安全使用的保障措施。
2再生水的回用領域：
（1）廠區、生活區的用水
由于鋁工業生產的特殊性，鋁廠的占地面積均較大，大多數生活區和廠區相對集中，并自成一個小城鎮或社區，因此再生水可用于綠地灌溉，道路清洗，廠區環境沖洗，車輛清洗，消防用水，建筑用水，園林、池塘的景觀用水，有條件可考慮再生水用于城市中水系統。
（2）鋁工業生產工藝用再生水替代工業新水，作為生產的原料或介質，但應滿足各工藝流程對水質的要求。
（3）作為設備、產品冷卻用水，但應控制污染物的濃縮富集。
（4）作為農田，森林、牧場的灌溉用水。
3再生水在鋁工業生產過程中的回用途徑
（1）礦山采、選礦用水
礦山廢水的水質相對較好，污染物成分簡單，主要是懸浮物，少量井下開采的廢水含有Fe、Mn，只需進行簡單的沉降、過濾，(除鐵，除錳)后就能滿足回用要求，可回用于選礦、采礦用水、礦區采場噴灑降塵、礦山復懇后的植物灌溉用水。
（2）氧化鋁系統用水
氧化鋁生產是鋁工業生產鏈中的耗水大戶，約占總耗水量的1／3以上，對再生水質要求較低，能消耗堿性的再生水，因此應把再生水在氧化鋁的回用作為重點，再生水可廣泛用于全廠工藝循環的補水，燒成窯或焙燒窯的冷卻機(窯皮)、托輪冷卻，各車間場所清洗，工藝設備清洗(如：濾布沖洗、刷車)，赤泥洗滌、輸送用水，工藝流程補水，氫氧化鋁洗滌，部分水質要求較低的設備冷卻水和廠區廁所沖洗用水。
（3）電解鋁、碳素系統再生水回用
經處理后的再生水水質較氧化鋁再生水好，可用于工藝系統的循環水補水，電解鋁、碳素產品的冷卻水，設備冷卻水，煙氣的凈化用水，廠區雜用水。
（4）熱力(電)系統
熱力(電)系統的主要用于設備冷卻，灰渣沖洗，電收塵飛灰、粉煤粉的輸送用水，另外可利用氧化鋁的含堿廢水或赤泥回水進行煙氣脫硫和熱力(電)廢水處理系統的pH調節。
參考文獻：
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關鍵詞：醫藥工業；制藥廢水；工程實例
中圖分類號：X787文獻標識碼：A文章編號：16749944（2013）04015903
1引言
醫藥工業是我國工業體系中的重要產業之一，但大多數企業產品技術含量低、新藥開發能力低、經濟效益低、污水治理設施及運行管理投入小，導致制藥行業成為國家環保規劃重點治理的12個行業之一。
制藥廢水通常成分復雜，有機污染物種類多、濃度高、含鹽量高和NH3-N濃度高、色度深且具有一定生物抑制性，相對其他有機廢水，處理難度更大。
結合制藥業生產工藝和排污特點，可將制藥廢水分為生物發酵類、化學合成類、提取類、生物工程類、中藥類及混裝制劑類等廢水。本文通過工程實例，介紹某項目化學合成制藥廢水的處理工藝。
2項目簡介
2.1項目概況
某企業主要從事藥物及其關鍵中間體和抗腫瘤藥物原料的生產和銷售， 承接醫藥原料及中間體和抗腫瘤藥物原料領域的研發并實現產業化。
2.2設計原則
（1）嚴格執行國家及當地環境保護的各項規定，確保各項出水指標達到規定的排放標準；
（2）針對廢水水質特點，選用技術先進可靠、工藝成熟穩妥、處理效率高、運轉成本低、操作管理方便的處理工藝，以節約投資，降低運行費用，確保達標排放；
（3）設備選型做到合理、可靠、先進、節能；設備布置合理，結構緊湊，占地面積少，投資小；
（4）操作管理方便，技術要求簡單，維修簡便，適宜于長期使用；
（5）在設計中適當考慮處理設施運行的自動化操作，以減少勞動力，減輕勞動強度。
2.3設計范圍
該項目的設計范圍從污水處理站進水口到總排口，與廠方水、電等交接點為設計界區外1m。不包括站外至污水處理站的供水、供電、污水管渠、車間污水管的分流及干化污泥的外運，污水外排去向。
3項目產品工藝分析
3.1項目產品工藝
該項目的主要產品為硝苯地平控釋片、卡左雙多巴控釋片、甲磺酸二氫麥角堿緩釋片等。主要產品的制作工藝如下：
3.1.1硝苯地平控釋片制造工藝
（1）將藥物與促滲劑等藥用輔料混合均勻、干法制粒。
（2）將促滲劑、滲透壓活性物質藥用輔料混合均勻后濕發制粒。
（3）制備雙層片芯。
（4）制備控釋層包衣液。
（5）包控釋層。
（6）打孔。
（7）包薄膜衣。
3.1.2卡左雙多巴控釋片制造工藝
（1）依次將左旋多巴、卡比多巴、微晶纖維素、羥丙甲纖維素混合。
（2）勻速加入粘合劑、制粒。
（3）粒粒過篩。
（4）干燥。
（5）粒粒過篩整粒，備用。
（6）確定片重。
3.1.3甲磺酸二氫麥角堿緩釋片制造工藝
（1）將處方中的聚維酮溶于處方量的乙醇作為粘合劑、備用。
（2）將主藥中的甲磺酸二氫麥角堿溶于粘合劑中、備用。
（3）混合。
（4）制粒。
（5）干燥。
（6）整粒。
（7）終混。
（8）中間體含量確定。
（9）壓片。
3.2項目廢水來源、產生量以及水質
該項目生產廢水主要來源于固體制劑車間設備沖洗水、研發中心研發廢水、純化水制備濃水、員工生活污水、循環水池排水等。
3.2.1車間設備沖洗廢水
根據工藝流程分析，需定期對混合機、流化床、造粒機、整粒機等設備進行沖洗產生沖洗廢水，先用自來水沖洗，后用純化水沖洗。原料桶沖洗之前先用專用抹布將粘在桶壁上的物料擦拭下來收集作為固廢， 然后將桶進行機械清洗。清洗過程中約有 0.1%的原輔料進入清洗廢水中。根據同類型企業的調查結果，廢水中殘留部分輔料及原料藥，水質為CODCr約1500～2500mg/L，按平均水質CODCr約2000mg/L、氨氮50mg/L，SS 400mg/L。
3.2.2研發中心研發廢水
主要為研發實驗室設備沖洗水、地面沖洗水及研發人員生活污水，主要污染物為有機雜質、氮有機物。根據類比同類規模醫藥研發實驗室用水量統計情況，實驗室地面每周沖洗一次，沖洗水量按 5L/m2·次計，外加各類研發設備沖洗，預計研發廢水產生量為12.4t/d；廢水水質為CODCr約1500mg/L，氨氮 60mg/L，SS 600mg/L。
2013年4月綠色科技第4期
潘 莉：制藥廢水治理工程實例環境與安全
3.2.3純化水制備濃水
該項目配套有純化水制備設施。項目純化水用量約 6t/d，主要用于設備沖洗及研發設備用水。根據二級反滲透裝置的制水原理及同類裝置的實際運行情況，純化水制備濃水產生量約1.5t/d，直接排入下水道，平均水量約1.5t/d，廢水水質狀況為：懸浮物≤80mg/L，Ca2+120mg/L。
3.2.4生活污水
該項目勞動定員350人，生活用水量按100L/人·d計，生活污水產生量按生活用水量的80%計，則生活污水產生量約28t/d，按250d計為7000t/年；一般生活污水COD濃度約300mg/L，氨氮濃度約35mg/L。
3.2.5循環水池排水
根據工程可研報告，冷卻塔循環水池排水18m3/h，288m3/d，全部作為清水排入雨水管網，不計入廢水總量。
4廢水處理工藝
4.1設計規模
根據環評和業主提供的水量數據，該處理系統設計處理水量為200t/d。
4.2設計進水指標
根據環評和業主提供的水質數據，考慮一定的安全系數（Kz=1.1），確定設計進水水質。詳見表1。
表1設計進水水質指標
名稱pH值CODcr/（mg/L）氨氮/（mg/L）SS/（mg/L）數值6～91820100420注：由于廢水中含有有機氮，在水解過程中會形成氨氮，故設計值放大。
4.3設計出水指標
根據當地環保局和污水處理廠進水要求，該項目的出水水質執行《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）的二級標準，具體標準限制如表2。
表2設計出水水質指標
項目pH值SS/
（mg/L）CODcr/
（mg/L）BOD5/
（mg/L）NH3-N/
（mg/L）TP/
（mg/L）二級標準6～915015030251.0
4.4廢水水質情況分析
該企業利用外購原料藥生產片劑或膠囊，整個生產過程中，沒有化學合成過程，因此沒有工藝廢水產生，只有生產線上的容器清洗水和料桶清洗水，因此項目所產生的廢水相對濃度較低，污染較輕。
該企業使用的主要原輔料包括：左旋多巴、卡比多巴、甘露醇、硝苯地平、羥丙甲基纖維素及其他類型纖維素。其中硝苯地平不溶于水；左旋多巴及卡比多巴屬于帶苯環的芳香族類氨基酸，水中溶解度為5000mg/L，無生物毒性，苯環雖難以打開，但經過較長時間的污泥馴化，還是可生物降解；甘露醇溶于水，易生物降解；羥丙甲基纖維素及其他類型纖維素在水中溶漲，多以膠體形式存在于水中，難生物降解。上述物料只在清洗容器或料桶時會進入廢水中，按 0.1%的流失量計算，上述物料在廢水中的濃度只有幾十ppm，對CODcr的貢獻并不大。在生產過程中，丙酮作為溶劑大量使用，丙酮溶于水，因此我們分析 CODcr的貢獻主要來自于丙酮，低濃度丙酮可生物降解。
該企業設有獨立的研發中心，研發中心廢水具有不確定性，建議單獨收集并預處理。根據上述分析，該企業廢水特點如下。
（1）廢水主要是設備及車間清洗水，污染程度相對較輕，污染因子主要是 CODcr、氨氮及懸浮物。
（2）廢水的COD濃度不高，組成COD的成分以丙酮、甲基纖維素、甘露醇左旋多巴等為主，除甲基纖維素外，其他均可生物降解，其中丙酮、甘露醇可生化性較好。
（3）甲基纖維素在水中溶脹，以膠體形式存在，硝苯地平不溶于水，這兩類物質均可混凝沉淀去除。
（4）廢水中不含生物毒性物質。
（5）廢水中氨氮以有機氮形式存在，有機氮會逐漸降解為氨氮，造成廢水中氨氮不降反升。
（6）研發中心廢水量小，但水質多變，需特別予以關注。
4.5處理工藝的選擇
根據對該企業的廢水的分析，廢水主要含有部分原輔料及溶劑，表現為有機污染和氨氮污染，無生物毒性，因此考慮以生化處理工藝為主體。廢水中含有較多懸浮物和膠體物質，該部分物質難生化降解，考慮通過混凝沉淀去除。 廢水中可溶COD組成以丙酮、甘露醇等可生化性較好成分居多，但也含一定的左旋多巴等可生化性較差物質，因此考慮采用水解+好氧的組合工藝。設置單獨水解沉淀池，保持一定濃度的、有針對性的兼氧水解菌，將大分子有機物降解為小分子有機物，提高廢水的B/C比為提高廢水的可生化性，同時將有機氮轉化為氨氮。
好氧工藝的選擇需要考慮生物脫氮。生物脫氮主要通過硝化-反硝化實現，A/O工藝是一種成熟的生物脫氮工藝，并通過前置反硝化段，利用廢水中有機物作為反硝化段的碳源，避免了外加碳源，減少了運行費用。
研發中心廢水水量小，但水質難以確定，難以排除高濃、有毒有害廢水的排放，因此，為保險起見，將研發中心廢水單獨收集，單獨預處理。預處理工藝采用Fenton氧化工藝，FeSO4和H2O2通過鏈式反應，生產羥基自由基，為強氧化體系，能對苯環進行破環，降解廢水中的難降解污染物，消除廢水的毒性，并提高廢水的B/C比，該工藝具有廣泛的適用性，且操作方便。通過 Fenton氧化處理，基本可以消除廢水的毒性，并提高廢水可生化性，避免因不可預料的排放對生化處理系統的沖擊。
經過上述組合工藝處理的廢水，能滿足連續穩定的出水排放要求。
4.6處理工藝流程
處理工藝流程見圖1。
圖1處理工藝流程4.7工藝說明
研發中心的實驗廢水自流到集水槽，通過泵提升到Fenton反應槽，反應槽內加酸，將pH值調節至3～4，加入FeSO4和H2O2進行反應。Fenton反應過后的廢水加堿調節pH值至 8～9，并加入PAM，上清液排入調節池，污泥排到污泥池。
車間清洗廢水及生活廢水自流到調節池，在調節池均質均量后通過泵提升到反映池，反應池內投加PAC、PAM，通過攪拌機攪拌發生絮凝反應，形成大顆粒絮體，然后自流到混凝沉淀池，通過重力作用實現泥水分離，上清液自流到水解池，污泥排到污泥濃縮池。廢水進到水解池后，通過潛水攪拌機實現泥水的充分混合，水解池后設置一道水解沉淀池，在沉淀池內泥水分離，上清液自流到A/O池，污泥回流到水解池前端，保持水解池內的生物量，剩余污泥排到污泥池。廢水進入A/O池后，首先在A池與回流混合液及回流污泥混合，通過反硝化菌發生反硝化反應，將NO2-、NO3-轉化為N2，混合通過潛水攪拌機實現。在O池設置曝氣裝置，通過好氧菌降解有機物，同時通過硝化菌發生硝化反應，將 NH3-N轉化為NO2-、NO3-。O池末端進行混合液回流，將硝化液回流到A池，進行硝化反硝化作用去除氨氮。O池的泥水混合液自流到生化沉淀池，實現泥水分離，上清液達標排放，污泥部分回流到A池，保持A/O池內的生物量，剩余污泥排放到污泥池。Fenton反應槽、混凝沉淀池、水解沉淀池和生化沉淀池的剩余污泥排入污泥池中，通過壓濾機將污泥壓濾成泥餅，濾液回流至調節池，泥餅委托有資質的單位外運填埋處置。
5項目總投資預算
該投資未包括場地平整、地基處理、綠化、圍墻道路、化驗設施及COD在線儀等工程費用，土建費用約70萬元、工藝設備約46萬元、儀表14萬元、管道及配件10.8萬元、電氣及控制6萬元、安裝費和運雜費5萬元，外加設計費、調試費、工程管理費及稅金等總投資約178萬元。
6運行費用測算
該項目勞動定員2人，每人每月1500元，則人工費用為0.5元/m3廢水，電費為0.78元/m3廢水，藥劑費為0.80元/m3廢水，運行成本為2.08元/m3廢水，運行費用為624元/d。
7結語
該項目工藝簡單、操作簡便、成本低廉，而且系統運行穩定可靠。項目實施后，該企業廢水能達標排放，真正做到環境效益、經濟效益和社會效益的統一。
參考文獻：
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1焦化廢水
徐金球采用超聲空化及其組合技術對焦化廢水的降解規律進行了研究。結果表明，“超聲空化+Fenton試劑”聯合作用對焦化廢水中有機物(CODCr)的處理效果較好，二者對有機物的降解作用存在正的協同效應。在廢水的初始pH值為3.18、CODCr初始濃度為807mg/L、Fe2+和H2O2的用量分別為100mg/L和1500mg/L和聲能密度為0.110w/cm3的條件下，二者聯合作用240min時，CODCr的降解率為95.23%；“超聲空化+活性污泥法”聯合處理焦化廢水可使廢水中有機物的處理效果顯著提高。焦化廢水初始pH值為8.17、CODCr初始濃度為807mg/L，在不加催化劑和同時曝入空氣的條件下經超聲波輻照預處理240min后，再經活性污泥處理240min，廢水中CODCr總的降解率為80.54%，與單獨采用活性污泥法處理焦化廢水時的降解效果相比，CODCr降解率提高了48.29%；“超聲空化+濕式催化氧化法+活性污泥法”聯合處理焦化廢水，可使廢水中CODCr總的降解率達到95.74%，與單獨采用活性污泥法對焦化廢水作用240min時的處理效果(CODCr的降解率為32.25%)相比，“超聲空化+濕式催化氧化法”聯合預處理的作用使焦化廢水中CODCr總的降解率提高了63.49%。
2高爐煤氣洗滌廢水和轉爐煙氣廢水
高爐產生的荒煤氣需用水進行清洗和冷卻，故洗滌廢水中主要污染物為SS，并含少量的酚、氰、無機鹽等；轉爐煙氣廢水類似，主要是對轉爐煙氣濕式除塵產生的，主要污染物為SS。以上兩種廢水，一般經(混凝)沉淀使其澄清后循環使用。王玉晨以包鋼高爐煤氣洗滌廢水為處理對象，進行了較系統的研究。結果表明，包鋼高爐洗滌廢水中顆粒懸浮物的沉淀性能較好，但需對其中的少量細分散態或膠體顆粒進行混凝處理。經試驗確定的最佳條件參數為：沉淀池停留時間為1.5h；混合槽停留時間為2min；反應槽停留時間為10min。按以上停留時間及投藥量分別為聚合硫酸鐵10mg/L，聚丙烯酰胺0.1mg/L的條件下，投加石灰乳調節pH值至8.5左右時，出水有機物(COD)低于30mg/L，去除率在96%左右，可明顯提高混凝處理效果，達到高爐洗滌水質要求(指標為SS<120mg/L)。王軍針對唐鋼煉鋼廠轉爐除塵廢水的特點,選用無機高分子絮凝劑聚合硫酸鐵(PFS)配有機高分子絮凝劑聚丙烯酰胺(PAM)的方法對唐鋼轉爐除塵廢水水樣進行化學絮凝實驗。結果表明：⑴PFS在處理轉爐除塵廢水的性能上具有吸附性好、脫穩能力強的特點，優于聚合氯化鋁，其懸浮物去除率可達到98%以上；用PFS配加PAM的方法處理轉爐除塵廢水可顯著提高污水的處理效果和污泥的脫水性；⑵最佳的投入量為：處理1000mL轉爐除塵廢水，投加10%的PFS溶液0.05mL，PAM(0.1%)1.00mL；⑶廢水處理成本大大的降低，噸廢水藥劑成本只有0.06元，經濟效益可觀。
3軋鋼廢水
根據軋制的溫度不同，軋鋼可分為熱軋(1150～1250℃)和冷軋。其中，熱軋板加工容易，延展性能好，但硬度低。冷軋板硬度高，不易變形，但加工相對困難。由于冷軋鋼板的表面質量、外觀、尺寸精度均優于熱軋板，故市場需求量較大。熱軋廠廢水主要為直接冷卻水，其中含有氧化鐵皮和油等，廢水經多次沉淀、過濾、冷卻后可循環使用；冷軋廠廢水中主要為化學污染，包括酸堿、乳化液、有毒重金屬等，廢水經中和處理處理后循環使用。胥晶采用“二級沉淀+一次過濾”的方法對鞍山鋼鐵公司線材廠熱軋廢水進行了混凝沉淀試驗。具體試驗條件為：利用高分子絮凝劑XC-4700作為鞍鋼線材廠濁環水處理的藥劑，配制濃度為20kg藥劑溶于1000kg水中，投加濃度為13%～17%，加藥方式為用加藥泵連續加入到平流池入口吸水井，過濾器濾料種類為石英砂，冷卻塔填料的形式選用PVC網格填料。試驗結果表明，采取以上措施后，熱軋廢水經過沉淀澄清、冷卻后可滿足回用的水質要求。周渝生等采用生物法對寶鋼冷軋含鉻廢水進行了處理試驗。結果表明，通過在實驗室試驗中使用生物質(BM)一次處理含鉻廢水并過濾后，可使冷軋含鉻廢水（含總鉻及六價鉻66～2450mg/L）中鉻的去除率達到99%以上。同時，通過中試試驗，進行了高濃度微生物菌的復蘇、培育和馴化。在批處理條件下，驗證了微生物處理高濃度含鉻廢水的能力。試驗結果表明,高濃度含鉻廢水經微生物處理后，總鉻、六價鉻的去除率可達99%以上，排放廢水中總鉻低于115mg/L，六價鉻低于0.15mg/L，SS低于80mg/L。
宋艷介紹了首鋼冷軋廢水處理工程的廢水性質、主要工藝流程、相關設備及構筑物設計運行參數及工程實際運行效果。首鋼冷軋廢水處理工程采用了物化和生化組合的工藝，其中，主要處理單元包括調節池、曝氣池、混凝與氣浮裝置、生物接觸氧化池、二沉池、重力砂濾器、催化氧化裝置、超濾裝置、膜生物反應器等。該工程處理效果穩定，排放水質值未出現過較大波動，膜生物反應器出水CODCr為46～70mg/L，CODCr去除率＞90%；接觸生物氧化池出水CODCr為97～132mg/L，CODCr去除率＞75%；廢水處理站出水懸浮物為19～42mg/L，CODCr為32～68mg/L，pH值在8.1～8.9，達到工程設計預期處理效果。因此，采用催化氧化工藝處理難生物降解的光平整有機廢液，可極大地提高廢水的B/C，并有效去除油和CODCr。但目前由于該系統設備存在運行成本高，操作繁瑣的缺點，故有待進一步完善和改進。
4展望
鋼鐵工業用水量較大，對鋼鐵企業廢水進行再生利用是緩解水資源緊張，降低環境污染的有效途徑。因此，通過對鋼鐵企業的用水進行全面規劃，強化串級用水與一水多用，提高水的循環利用率，并加強重點廢水的治理研究開發，實現鋼鐵工業廢水的資源化利用，是今后鋼鐵工業廢水治理技術的發展方向。
作者：張井新單位：吉林建龍鋼鐵有限責任公司
【關鍵詞】煤氣站，酚水處理，煤氣發生爐
中圖分類號：TQ548文獻標識碼： A
發生爐煤氣站含酚廢水的治理一直是個行業內頭痛的難題。難就難在盡管處理的辦法分門別類，但是沒有一個令人滿意的方法。能夠徹底處理酚水的方法卻成本太高，如直接焚燒法、生化法。能夠節約成本的處理方法卻處理不夠徹底或管理難度大，如蒸發法處理酚水。目前處理酚水既經濟又徹底的方法就是陶瓷廠采用的調制水煤漿燃燒法。不論哪一種處理方法都存在著一個共性的問題，那就是處理酚水的有效性問題。
1 直接焚燒法
直接焚燒法是利用焚燒爐進行焚燒。其工作原理是將含酚污水在850℃以上的高溫條件下，將酚分子結構破壞裂解、燃燒，最終生成二氧化碳和水蒸氣，從而達到環保排放的要求。焚燒爐一般以煤氣站自產的煤氣和焦油作為燃料。焚燒1噸酚水需要近1200～1300立方發生爐煤氣，成本在450～500元以上。
目前煤氣站采用的酚水焚燒爐有兩種，一種是直接燃燒的焚燒爐，其熱效率極低，一般不超過20%。下表為直燃式焚燒爐焚燒酚水數據。No.1為臥式直燃式焚燒爐焚燒酚水的數據。No.2為立式酚水焚燒爐焚燒酚水數據。
焚燒爐焚燒酚水數據
兩段爐煤氣按1500kcal/Nm3計，換算成兩段爐煤氣，需要量 1.26～1.32Nm3/kg 酚水。
第二種是帶換熱器的余熱回收的焚燒爐，換熱器有助燃空氣換熱器和酚水預熱器兩種。第一級為氣風換熱，第二級為氣水換熱。通過換熱器回收一部分熱量。其熱效率可提高30～40%。
近年來蓄熱式換熱技術應用領域越來越寬，為了提高焚燒爐的燃燒效率和熱效率擬采用蓄熱技術改造目前采用的焚燒爐。
蓄熱式換熱技術，利用耐火材料作蓄熱體，交替地被高溫廢氣加熱儲存熱量。再將蓄熱體蓄存的熱量與熱空氣或煤氣，使空氣和煤氣獲得高溫預熱，達到廢熱回收的效能。由于蓄熱體是周期性地加熱、放熱，為了保證爐膛加熱的連續性，蓄熱體必須成對設置。同時，要有換向裝置完成蓄熱體交替加熱、放熱。蓄熱室的換向時間一般在 10～30分鐘。蓄熱室的廢氣排出溫度為 300℃左右，比傳統的焚燒爐的排煙溫度降低200～500℃左右。熱效率可提高到50%以上。它能最大限度地回收出爐廢氣的余熱，大幅度地節約燃料、降低成本。
新型蓄熱技術，一是采用小球狀、蜂窩狀、片狀、短圓柱狀等陶瓷質蓄熱體，其比表面積比傳統蓄熱格子磚增大幾十倍甚至幾百倍，因而換熱效率高，并減小了蓄熱室體積；二是采用新型換向設備，使換向時間大大縮短，換向時間僅為0.5～3分鐘。由于縮短了換向時間，大大降低了工業爐窯煙氣的排放溫度，排煙溫度只有200℃或更低。新型蓄熱室可以將空氣或煤氣預熱到接近出爐廢氣溫度，溫度效率達到85％以上，熱效率達到70％以上。
2 生化法
對含酚污水進行生化處理是培養微生物，并利用微生物將污水中的酚類有機物消化吸收分解成H2O和CO2的過程。該方法根據微生物的承載方式及供氧方式的不同又可分為曝氣法、接觸氧化法、生物轉盤法及生物濾池法等。生化法對進入生化池的污水水質要求較為嚴格，污水中焦油及酚等有機物濃度不可超過微生物所能承受的濃度，否則，需要將污水稀釋后才能進入生化池，這樣便限制了處理水量。同時微生物馴化比較困難，進水濃度超標、環境溫度不適宜，都很容易限制微生物的生存。由于條件要求嚴格致使其處理成本相當高。除大型煤氣站外一般不采用此種方法。單單生化系統處理成本大約在110～120元/t。其中有酚水中有3～4%的泥沙等沉淀物需要焚燒，也會花費一定費用。
3蒸發法處理酚水
蒸發脫酚法是使含酚污水加熱后，酚就隨水蒸發而進入蒸汽中，含有一定酚的水蒸汽進入發生爐空氣管道，然后滲入空氣中作為氣化劑。在爐內，氧化層內因高溫且有氧存在的條件下，酚就氧化生成二氧化碳和水，最終達到脫酚的目的。
工藝流程：根據煤氣爐所產酚水的性質及酚水中含焦油、灰塵等雜質的情況，酚水在酚水池中進行四級沉淀過濾。酚水中的泥沙、油污及灰塵雜質先在第一級沉淀池中沉淀及除油，經沉淀除油后的酚水到第二級酚水沉淀池，焦油到焦油池。經過二級沉淀池對酚水沉淀過濾后再進入第三級滲透過濾池，在第三級滲透過濾池中裝入粒度均勻的灰渣或者鉀長石對酚水進一步吸附過濾處理，酚水再從第三級滲透過濾池溢流到第四級沉淀池中，最后經第四級沉淀后到潔凈酚水池。由泵將潔凈酚水送到一級換熱器，酚水將從30℃升溫到60-80℃。預熱后的酚水再進入列管換熱器，利用450-550℃的高溫煤氣與酚水進行熱交換，將酚水汽化產生蒸汽。汽化后的酚水蒸汽接到煤氣爐的汽風混合室與空氣進行混合，混合后作為氣化劑進入煤氣爐的氧化層，酚類有機物在1250℃左右的高溫下發生分解或參與反應。
但此種蒸發脫酚方法對使用的水質有一定的限制，如污水中的高沸點的有機物、重質油等在此過程中都不易蒸發，當水體中懸浮物及總固體含量高時，在加熱過程中由于水的蒸發，雜質濃度相應的上升，就會造成水管的結垢和堵塞，所以要加強日常的管理維護工作，定期清理，保證其運行效果。
此種方法在煤氣爐行業中應用較多。其優點：
（1）節約能源及成本，提高了對能源的綜合利用：在煤氣發生爐的冷煤氣工藝中，煤氣凈化部分需要盡量降低煤氣溫度，以有效地除去煤氣中的雜質，而這部分熱量在此前的工藝中大部分被浪費掉；而在爐底鼓風中，則需要摻和高溫蒸汽提高溫度和水分含量。這就形成了一對矛盾，一方面熱量被浪費，一方面又需要補充熱量，這就造成了能量流動的不合理。該技術能夠在降低污染的前提下解決這個問題：工藝風在吸收部分含酚廢水的熱量和蒸汽后，只需補充部分蒸汽即可達到飽和空氣的目的，而且比以前的高溫蒸汽與空氣直接混合更充分，效果更好。
（2）含酚廢水封閉運行，最大限度的降低了對周圍環境的污染。
（3）該技術充分利用煤氣站的自產蒸汽和下段煤氣顯熱對酚水進行處理，節能降耗，大大降低了煤氣站運行費用，不排放，不泄露，達到了環保要求。
以上介紹的幾種酚水處理方法，都能滿足國家的環保要求。如有水煤漿做為燃料的，即可用焚燒法，將酚水直接摻入水煤漿中焚燒，投資較低操作方便，但味道較大，周圍環境較差；如水源較緊張的地區和企業可利用物理生化法，此種方法酚水處理可達到排放標準或做為工業循環用水；蒸發法處理酚水優勢較大，目前在行業內應用較廣。總之這幾種方法各有其優缺點，需要根據企業不同的自身情況進行合理選擇。
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關鍵詞：電鍍 重金屬廢水 治理技術
概述
電鍍是利用化學和電化學方法在金屬或在其它材料表面鍍上各種金屬。電鍍技術廣泛應用于機器制造、輕工、電子等行業。
電鍍廢水的成分非常復雜，除含氰(CN-)廢水和酸堿廢水外，重金屬廢水是電鍍業潛在危害性極大的廢水類別。根據重金屬廢水中所含重金屬元素進行分類，一般可以分為含鉻(Cr)廢水、含鎳(Ni)廢水、含鎘(Cd)廢水、含銅(Cu)廢水、含鋅(Zn)廢水、含金(Au)廢水、含銀(Ag)廢水等。電鍍廢水的治理在國內外普遍受到重視，研制出多種治理技術，通過將有毒治理為無毒、有害轉化為無害、回收貴重金屬、水循環使用等措施消除和減少重金屬的排放量。隨著電鍍工業的快速發展和環保要求的日益提高，目前，電鍍廢水治理已開始進入清潔生產工藝、總量控制和循環經濟整合階段，資源回收利用和閉路循環是發展的主流方向。
1電鍍重金屬廢水治理技術的現狀
1 .1化學沉淀
化學沉淀法是使廢水中呈溶解狀態的重金屬轉變為不溶于水的重金屬化合物的方法，包括中和沉法和硫化物沉淀法等。
1.1.1中和沉淀法
在含重金屬的廢水中加入堿進行中和反應，使重金屬生成不溶于水的氫氧化物沉淀形式加以分離。中和沉淀法操作簡單，是常用的處理廢水方法。實踐證明在操作中需要注意以下幾點[1]：(1)中和沉淀后，廢水中若pH值高，需要中和處理后才可排放；(2)廢水中常常有多種重金屬共存，當廢水中含有Zn、Pb、Sn、Al等兩性金屬時，pH值偏高，可能有再溶解傾向，因此要嚴格控制pH值，實行分段沉淀；(3)廢水中有些陰離子如：鹵素、氰根、腐植質等有可能與重金屬形成絡合物，因此要在中和之前需經過預處理；(4)有些顆粒小，不易沉淀，則需加入絮凝劑輔助沉淀生成。
1.1.2硫化物沉淀法
加入硫化物沉淀劑使廢水中重金屬離子生成硫化物沉淀除去的方法。與中和沉淀法相比，硫化物沉淀法的優點是：重金屬硫化物溶解度比其氫氧化物的溶解度更低，而且反應的pH值在7—9之間，處理后的廢水一般不用中和。硫化物沉淀法的缺點是[2]：硫化物沉淀物顆粒小，易形成膠體；硫化物沉淀劑本身在水中殘留，遇酸生成硫化氫氣體，產生二次污染。為了防止二次污染問題，英國學者研究出了改進的硫化物沉淀法，即在需處理的廢水中有選擇性的加入硫化物離子和另一重金屬離子(該重金屬的硫化物離子平衡濃度比需要除去的重金屬污染物質的硫化物的平衡濃度高)。由于加進去的重金屬的硫化物比廢水中的重金屬的硫化物更易溶解，這樣廢水中原有的重金屬離子就比添加進去的重金屬離子先分離出來，同時防止有害氣體硫化氫生成和硫化物離子殘留問題。
1.2氧化還原處理
1.2.1 化學還原法
電鍍廢水中的Cr主要以Cr6+離子形態存在，因此向廢水中投加還原劑將Cr6+還原成微毒的Cr3+后，投加石灰或NaOH產生Cr(OH)3沉淀分離去除。化學還原法治理電鍍廢水是最早應用的治理技術之一，在我國有著廣泛的應用，其治理原理簡單、操作易于掌握、能承受大水量和高濃度廢水沖擊。根據投加還原劑的不同，可分為FeSO4法、NaHSO3法、鐵屑法、SO2法等。
應用化學還原法處理含Cr廢水，堿化時一般用石灰，但廢渣多；用NaOH或Na2CO3，則污泥少，但藥劑費用高，處理成本大，這是化學還原法的缺點。
1.2.2 鐵氧體法
鐵氧體技術是根據生產鐵氧體的原理發展起來的。在含Cr廢水中加入過量的FeSO4，使Cr6+還原成Cr3+， Fe2+氧化成Fe3+，調節pH值至8左右，使Fe離子和Cr離子產生氫氧化物沉淀。通入空氣攪拌并加入氫氧化物不斷反應，形成鉻鐵氧體。其典型工藝有間歇式和連續式。鐵氧體法形成的污泥化學穩定性高，易于固液分離和脫水。鐵氧體法除能處理含Cr廢水外，特別適用于含重金屬離子的電鍍混合廢水。我國應用鐵氧體法已經有幾十年歷史，處理后的廢水能達到排放標準，在國內電鍍工業中應用較多。
鐵氧體法具有設備簡單、投資少、操作簡便、不產生二次污染等優點。但在形成鐵氧體過程中需要加熱(約70oC)，能耗較高，處理后鹽度高，而且有不能處理含Hg和絡合物廢水的缺點。
1.2.3 電解法
電解法處理含Cr廢水在我國已經有二十多年的歷史，具有去除率高、無二次污染、所沉淀的重金屬可回收利用等優點。大約有30多種廢水溶液中的金屬離子可進行電沉積。電解法是一種比較成熟的處理技術，能減少污泥的生成量，且能回收Cu、Ag、Cd等金屬，已應用于廢水的治理。不過電解法成本比較高，一般經濃縮后再電解經濟效益較好。
近年來，電解法迅速發展，并對鐵屑內電解進行了深入研究，利用鐵屑內電解原理研制的動態廢水處理裝置對重金屬離子有很好的去除效果。
另外，高壓脈沖電凝系統(High Voltage Electrocagulation System)為當今世界新一代電化學水處理設備，對表面處理、涂裝廢水以及電鍍混合廢水中的Cr、Zn、Ni、Cu、Cd、CN-等污染物有顯著的治理效果。高壓脈沖電凝法比傳統電解法電流效率提高20%—30%；電解時間縮短30%—40%；節省電能達到30%—40%；污泥產生量少；對重金屬去除率可達96%一99%[3]。
1.3 溶劑萃取分離
溶劑萃取法[4]是分離和凈化物質常用的方法。由于液一液接觸，可連續操作，分離效果較好。使用這種方法時，要選擇有較高選擇性的萃取劑，廢水中重金屬一般以陽離子或陰離子形式存在，例如在酸性條件下，與萃取劑發生絡合反應，從水相被萃取到有機相，然后在堿性條件下被反萃取到水相，使溶劑再生以循環利用。這就要求在萃取操作時注意選擇水相酸度。盡管萃取法有較大優越性，然而溶劑在萃取過程中的流失和再生過程中能源消耗大，使這種方法存在一定局限性，應用受到很大的限制。
1.4 吸附法
吸附法是利用吸附劑的獨特結構去除重金屬離子的一種有效方法。利用吸附法處理電鍍重金屬廢水的吸附劑有活性炭、腐植酸、海泡石、聚糖樹脂等。活性炭裝備簡單，在廢水治理中應用廣泛，但活性炭再生效率低，處理水質很難達到回用要求，一般用于電鍍廢水的預處理。腐植酸類物質是比較廉價的吸附劑，把腐植酸做成腐植酸樹脂用以處理含Cr、含Ni廢水已有成功經驗。有相關研究表明，殼聚糖及其衍生物是重金屬離子的良好吸附劑，殼聚糖樹脂交聯后，可重復使用10次，吸附容量沒有明顯降低[5]。利用改性的海泡石治理重金屬廢水對Pb2+、Hg2+、Cd2+有很好的吸附能力，處理后廢水中重金屬含量顯著低于污水綜合排放標準。另有文獻報道蒙脫石也是一種性能良好的粘土礦物吸附劑，鋁鋯柱撐蒙脫石在酸性條件下對Cr 6+的去除率達到99%，出水中Cr 6+含量低于國家排放標準，具有實際應用前暑[6]。
1.5 膜分離技術
膜分離法是利用高分子所具有的選擇性來進行物質分離的技術，包括電滲析、反滲透、膜萃取、超過濾等。用電滲析法處理電鍍工業廢水，處理后廢水組成不變，有利于回槽使用。含Cu2+、Ni2+、Zn2+、Cr6+等金屬離子廢水都適宜用電滲析處理，已有成套設備。反滲透法已大規模用于鍍Zn、Ni、Cr漂洗水和混合重金屬廢水處理。采用反滲透法處理電鍍廢水，已處理水可以回用，實現閉路循環。液膜法治理電鍍廢水的研究報道很多，有些領域液膜法已由基礎理論研究進入到初步工業應用階段，如我國和奧地利均用乳狀液膜技術處理含Zn廢水，此外也應用于鍍Au廢液處理中[7]。膜萃取技術是一種高效、無二次污染的分離技術，該項技術在金屬萃取方面有很大進展。
1.6 離子交換處理法
離子交換處理法是利用離子交換劑分離廢水中有害物質的方法，應用的離子交換劑有離子交換樹脂、沸石等等，離子交換樹脂有凝膠型和大孔型。前者有選擇性，后者制造復雜、成本高、再生劑耗量大，因而在應用上受到很大限制。離子交換是靠交換劑自身所帶的能自由移動的離子與被處理的溶液中的離子通過離子交換來實現的。推動離子交換的動力是離子間濃度差和交換劑上的功能基對離子的親和能力，多數情況下離子是先被吸附，再被交換，離子交換劑具有吸附、交換雙重作用。這種材料的應用越來越多，如膨潤土[11]，它是以蒙脫石為主要成分的粘土，具有吸水膨脹性好、比表面積大、較強的吸附能力和離子交換能力，若經改良后其吸附及離子交換的能力更強。但是卻較難再生，天然沸石在對重金屬廢水的處理方面比膨潤土具有更大的優點：沸石[9]是含網架結構的鋁硅酸鹽礦物，其內部多孔，比表面積大，具有獨特的吸附和離子交換能力。研究表明[10]，沸石從廢水中去除重金屬離子的機理，多數情況下是吸附和離子交換雙重作用，隨流速增加，離子交換將取代吸附作用占主要地位。若用NaCl對天然沸石進行預處理可提高吸附和離子交換能力。通過吸附和離子交換再生過程，廢水中重金屬離子濃度可濃縮提高30倍。沸石去除銅，在NaCl再生過程中，去除率達97%以上，可多次吸附交換，再生循環，而且對銅的去除率并不降低。
1.7 生物處理技術
由于傳統治理方法有成本高、操作復雜、對于大流量低濃度的有害污染難處理等缺點，經過多年的探索和研究，生物治理技術日益受到人們的重視。隨著耐重金屬毒性微生物的研究進展，采用生物技術處理電鍍重金屬廢水呈現蓬勃發展勢頭，根據生物去除重金屬離子的機理不同可分為生物絮凝法、生物吸附法、生物化學法以及植物修復法。
1.7.1 生物絮凝法
生物絮凝法是利用微生物或微生物產生的代謝物進行絮凝沉淀的一種除污方法。微生物絮凝劑是一類由微生物產生并分泌到細胞外，具有絮凝活性的代謝物。一般由多糖、蛋白質、DNA、纖維素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物質構成，分子中含有多種官能團，能使水中膠體懸浮物相互凝聚沉淀。至目前為止，對重金屬有絮凝作用的約有十幾個品種，生物絮凝劑中的氨基和羥基可與Cu2+、 Hg2+、Ag+、Au2+等重金屬離子形成穩定的鰲合物而沉淀下來。應用微生物絮凝法處理廢水安全方便無毒、不產生二次污染、絮凝效果好，且生長快、易于實現工業化等特點。此外，微生物可以通過遺傳工程、馴化或構造出具有特殊功能的菌株。因而微生物絮凝法具有廣闊的應用前景。
1.7.2 生物吸附法
生物吸附法是利用生物體本身的化學結構及成分特性來吸附溶于水中的金屬離子，再通過固液兩相分離去除水溶液中的金屬離子的方法。利用胞外聚合物分離金屬離子，有些細菌在生長過程中釋放的蛋白質，能使溶液中可溶性的重金屬離子轉化為沉淀物而去除。生物吸附劑具有來源廣、價格低、吸附能力強、易于分離回收重金屬等特點，已經被廣泛應用。
1.7.3 生物化學法
生物化學法指通過微生物處理含重金屬廢水，將可溶性離子轉化為不溶性化合物而去除。硫酸鹽生物還原法是一種典型生物化學法。該法是在厭氧條件下硫酸鹽還原菌通過異化的硫酸鹽還原作用，將硫酸鹽還原成H2S，廢水中的重金屬離子可以和所產生的H2S反應生成溶解度很低的金屬硫化物沉淀而被去除，同時H2SO4的還原作用可將SO42-轉化為S2-而使廢水的pH值升高。因許多重金屬離子氫氧化物的離子積很小而沉淀。有關研究表明，生物化學法處理含Cr 6+濃度為30—40mg/L的廢水去除率可達99.67%—99.97%[11]。有人還利用家畜糞便厭氧消化污泥進行礦山酸性廢水重金屬離子的處理，結果表明該方法能有效去除廢水中的重金屬。趙曉紅等人[12]用脫硫腸桿菌(SRV)去除電鍍廢水中的銅離子，在銅質量濃度為246.8 mg/L的溶液，當pH為4.0時，去除率達99.12%。
1.7.4 植物修復法[13]
植物修復法是指利用高等植物通過吸收、沉淀、富集等作用降低已有污染的土壤或地表水的重金屬含量，以達到治理污染、修復環境的目的。植物修復法是利用生態工程治理環境的一種有效方法，它是生物技術處理企業廢水的一種延伸。利用植物處理重金屬，主要有三部分組成：（1）利用金屬積累植物或超積累植物從廢水中吸取、沉淀或富集有毒金屬；（2）利用金屬積累植物或超積累植物降低有毒金屬活性，從而可減少重金屬被淋濾到地下或通過空氣載體擴散：（3）利用金屬積累植物或超積累植物將土壤中或水中的重金屬萃取出來，富集并輸送到植物根部可收割部分和植物地上枝條部分。通過收獲或移去已積累和富集了重金屬植物的枝條，降低土壤或水體中的重金屬濃度。在植物修復技術中能利用的植物有藻類、草本植物、木本植物等。
藻類凈化重金屬廢水的能力，主要表現在對重金屬具有很強的吸附力[14]，利用藻類去除重金屬離子的研究已有大量報道[15]。褐藻對Au的吸收量達400 mg/ g，在一定條件下綠藻對Cu、Pb、La、Cd、Hg等重金屬離子的去除率達80 %—90 %，馬尾藻、鼠尾藻對重金屬的吸附雖然不及綠海藻，但仍具有較好的去除能力。
草本植物凈化重金屬廢水的應用已有很多報道。鳳眼蓮是國際上公認和常用的一種治理污染的水生漂浮植物，它具有生長迅速，既能耐低溫、又能耐高溫的特點，能迅速、大量地富集廢水中Cd、Pb、Hg、Ni、Ag、Co、Cr等多種重金屬。有關研究發現[16]鳳眼蓮對鈷和鋅的吸收率分別高達97%和80%。此外，還有很多草本植物具有凈化作用，如喜蓮子草、水龍、刺苦草、浮萍、印度芥菜等。
木本植物具有處理量大、凈化效果好、受氣候影響小、不易造成二次污染等等優點，受到人們廣泛關注。同時對土壤中Cd、Hg等有較強的吸附積累作用，由胡煥斌等[17]試驗結果表明：蘆葦和池杉對重金屬Pb和Cd都有較強富集能力。
轉貼于 2電鍍重金屬廢水治理技術展望
隨著全球可持續發展戰略的實施，循環經濟和清潔生產技術越來越受到人們關注。電鍍重金屬廢水治理從末端治理已向清潔生產工藝、物質循環利用、廢水回用等綜合防治階段發展。未來電鍍重金屬廢水治理將突出以下幾個方面：
(1)貫徹循環經濟、重視清潔生產技術的開發與應用；提高電鍍物質、資源的轉化率和循環使用率；從源頭上削減重金屬污染物的產生量，并采用全過程控制、結合廢水綜合治理、最終實現廢水零排放。
(2)電鍍重金屬廢水的處理技術很多，其中生物技術是具有較大發展潛力的技術，具有成本低、效益高、不造成二次污染等優點。隨著基因工程、分子生物學等技術的發展和應用，具有高效、耐毒性的菌種不斷培育成功，為生物技術的廣泛應用提供了有利條件。對于已經污染的、范圍大的外環境，可采用植物修復技術治理，在治污的同時，不僅美化了環境，還可以獲得一定的經濟效益。
(3)綜合一體化技術是未來電鍍廢水治理技術的熱點。電鍍廢水種類繁多，各種電鍍工藝差異很大，僅使用一種廢水治理方法往往有其局限性，達不到理想的效果。因此，綜合多種治理技術特點的一體化技術應運而生。
3 結束語
綜上所述，雖然化學法、物理化學法、生物化學法都可以治理和回收廢水中的重金屬，但通過生物化學法處理重金屬污水成本低、效益高、容易管理、不給環境造成二次污染、有利于生態環境的改善。但生物化學法也有一定的局限性，無論是植物還是微生物，一般都具有選擇性，只吸取或吸附一種或幾種金屬，有的在重金屬濃度較高時會導致中毒，從而限制其應用。盡管如此生物化學法的研究和發展仍有廣闊前景，許多學者通過基因工程、分子生物學等技術應用，使生物具有更強的吸附、絮凝、整治修復能力。我們應該充分利用自然界中的微生物與植物的協同凈化作用，并輔之以物理或化學方法，尋找凈化重金屬的有效途徑。
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關鍵詞：重金屬；離子；廢水；處理；技術；研究
Abstract: with the development of industrial modernization, many waters including groundwater wastewater containing heavy metal ion pollution, removal of heavy metal ions in wastewater in China and the world, the urgent need to solve the environmental problem, but also the realization of the sustainable development strategy will inevitably face the problem. This article reviews the heavy metal pollution on the environment and human hazards; specifically introduces treatment of waste water containing heavy metal ions by physical method, chemical method, physical method, biological method in general chemistry and electrochemistry technology research progress; discusses the electric biological coupling in total metal wastewater treatment.
Key words: heavy metal; ion; wastewater; treatment technology; research;
中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：
1. 重金屬污染概述
重金屬污染是當今世界三大水環境污染之一，主要包括汞、鎘、鉻、鉛、鋅、銅、鈷、錳、鈦、鉬等，其含量和存形態隨產生條件而不同，大部分重金屬離子具有毒性且是致癌因子，重金屬在自然環境中很難講解，僅會在形態上發生改變，在環境水體中容易破壞生態平衡，并可通過食物鏈富集危害人類健康。重金屬對健康的影響通常表現為對神經系統的長期損害，以及對消化系統、泌尿系統的細胞、臟器、皮膚及骨骼的破壞。而重金屬離子的慢性危害，短時間內不易被發現和診斷出，一旦發生病變后果十分嚴重。震驚世界的日本水俁病就汞離子引起人體生理機能病變的真實病例。
重金屬廢水主要來源于采礦、有色金屬、電解、電鍍、醫藥、農藥、顏料、油漆等工業，這些生產廢水常以多種廢水混合狀態存在，往往包含了多種重金屬離子，因此在重金屬離子的處理上存在較大的困難，對環境危害程度大。處理工業廢水的重金屬離子一直是全世界共同的課題，在處理重金屬離子的研究上許多學者都取得了相應的效果和成就，現對重金屬廢水處理的方法做敘述。
重金屬廢水處理方法
2. 1 物理法
2.1.1吸附法
活性炭吸附法是利用活性炭的吸附吸附能力和氧化還原作用除去廢水中的毒害物質。該法投資少、效果好，但存在吸附速度慢、吸附容量小的缺點，因此不適合于處理污染物濃度較高的廢水。
目前，科技工作者致力于新型廉價吸附劑的研究應用，已經取得了一定進展，用粉煤灰、沸石、落葉、蛭石、橢圓小球藻等一系列天然物質或工農業廢棄物對重金屬離子具有良好的吸附效果，而此類吸附劑來源豐富，使用后不必再生，具有極其廣闊的應用前景。
2.1.2 膜分離技術法
反滲透法：是利用特種半透膜具有溶劑水透過而溶質難以透過的特性，通過對廢水施加高壓，使對廢水進行濃縮，減少水處理過程中的水量，進而減少工作量。該法投資少、操作方便、可回收有用材料，其關鍵技術是制造高效耐用的反滲透膜。為避免雜質的積累，最好與離子交換法聯合使用。
超濾法：聚合物增強超濾是指通過利用超濾膜的濾過性質，能夠有效截流結合有重金屬離子的聚合物大分子，此法要根據不同的重金屬離子選用不同水溶性聚合物，通過聚合物官能團即可選擇性分離重金屬離子。例如用以十二烷基苯磺胺表面活性劑增強的超濾膜處理含Pb2+廢水，使之形成Pb／DAS、Pb／十二甲基胺系統，Pb2+去除率大于99％；用聚乙烯亞胺、殼聚糖等作聚合劑，采用超濾法去除水中的Cr 3+去除率可達100％。
納米過濾：納米過濾膜分離機理包括原子篩分效應與電效應。納米膜上的帶電離子與液體中的離子形成離子對，同時后者被除去。這種膜的小孔道以及表面電荷使得尺寸小于孔道的離子能被去除。納米過濾法比反滲透法需要的壓力低，因此，操作費用也較后者低。一般說來，納米過濾法可以處理含重金屬離子濃度大于2 000 mg／L的無機廢水。如何在多種膜分離方法中選擇最合適的，主要考慮以下幾個因素：廢水的性質、金屬離子在水中的本性與濃度、pH值與溫度。除此之外，膜還要和投料溶液與清潔劑相配套，以使表面污塞最小。
2.1.3氣浮法
氣浮法是利用氣泡的吸附作用進行固液分離，在一定條件下，可實現回收金屬又消除污染的目的，楊曉玲等對某電鍍廠含重金屬離子廢水進行氣浮處理，取得了理想效果，氣浮法具有占地面積小、設備簡單、適宜于間歇生產等優點，適宜對重金屬氫氧化物或碳酸鹽過濾困難的廢水處理。
2.1.4 絮凝-浮選法
絮凝-浮選法是通過添加試劑使得廢水中的膠體粒子穩定性變差，從而聚集沉淀下來，過程包括調節pH值和加入含鐵或鋁鹽的絮凝劑。此法可以處理濃度小于100 mg／L或高于1 000 mg／L的重金屬廢水。絮凝-浮選法能pH值為11-11.5時可以有效去除重金屬離子[1]。
化學方法
3.1化學沉淀法
化學沉淀法是一種傳統的水處理方法，具有技術成熟、投資少、處理成本低、自動化程度高等優點，在國內外已廣泛被應用。在含重金屬廢水的處理中，根據沉淀類型的不同，可分為氫氧化物沉淀法、難溶鹽沉淀法和鐵氧體法[2]。氫氧化物沉淀法即中和沉淀法，加入堿使廢水中的金屬陽離子以氫氧化物或鹽的形態沉淀析出。難溶鹽法則是通過加入沉淀劑與廢水中的金屬離子形成難溶化合物的方式去除或回收金屬離子。鐵氧化體法是一種新型的化學沉淀法，是指向廢水中投加鐵鹽，使廢水中的重金屬離子在鐵氧體的包裹、夾帶作用下進入鐵氧體的晶格中形成復合鐵氧體，然后再采用固液分離的手段，一次脫除多種重金屬離子的方法。
3.2 離子交換法
離子交換法是利用離子交換樹脂對廢水中離子進行選擇換，而進行廢水處理的方法，基本上所有的無機有害離子都可用離子交換法進行處理，在處理廢水時，離子交換發生在固體與液相之間：不溶性的物質從電解液中除去離子，同時以相同價態釋放出離子。離子交換也可從無機廢水中回收有價值的重金屬，再將金屬濃縮后回收。該法的不足之處在于一次性投資高、占地面積較大，廢水中污染物濃度不宜太高。
4 電化學法
電化學法利用通電時陰陽極的電化學反應而使廢水中的有毒物分解、氧化還原、沉淀。該法設備相對簡單，易于自動控制；以電子作為反應劑，可避免產生二次污染。
4.1 電滲析法
電滲析法是一種膜分離技術，是利用對廢水通以低壓直流電時，陰陽離子定向運動并的透過選擇性薄膜的性質，將電解質濃縮在一定的區域內，在另一些區域內得到較純的水，從而提高滲析效率。電滲法并不能有效去除濃度大于1 000 mg／L的離子，它更適用于濃度小于20 mg／L的離子的去除。Smara等報道了對離子交換／電滲析處理Pb2+、Cd2+、Cu2+、Zn2+等離子吸附順序及混合液中競爭吸附的情況[3]。
4.2 三維電極法
三維電極法是電化學法處理重金屬廢水的最新研究成果。三維電極是在傳統二維電解槽電極間裝填材料，并使表面帶電，進而在其表面發生電化學反應。與二維電極相比，三維電極將電解槽的面積比加大、提高物質遷移速度、分離產物便捷。三維電極的缺點是床內電流電位分布不均，可能導致局部出現“盲區”，并易發生副反應[4]。
5 生化法
生物膜法當今廢水生物處理研究領域的主流，是在固體載體上附著微生物細胞并使其生長繁殖，而后在載體上形成膜狀生物污泥。生物膜法具有污泥產量少、參與凈化反應的微生物種類多及運行操作簡單方便等優點。
Ahluwalia等研究表明可通過利用無活性微生物體吸附重金屬離子技術，且對細胞無毒化作用及突破了細胞本身生理特征、生長性質的限制；但其缺點為死細胞無法通過基因工程學提高微生物的處理潛力。
此外酵母菌吸附劑已成為環境生物技術研究的重要組成部分，有研究表明相關研究表明酵母菌可以有效吸附的金屬離子包括銅、銫、鈷、鈾、鎘、鍶、鋅、鉛、鉻、鎳等重金屬離子。其中，對鉛、鎘、鋅、鉻和鎳等金屬離子的吸附能力較強。Yakubu研究發現酵母菌吸附劑吸附鈾的能力是離子交換樹脂的14倍。Norris等發現酵母菌對Ni2+和Cu2+的吸附能力比細菌更強。而Wang比較發現釀酒酵母對不同重金屬離子具有不同的吸附能力，還發現釀酒酵母對Cu2+的吸附能力強于其它金屬離子。如今酵母菌吸附劑的發展已成為處理重金屬廢水新工藝的技術基礎。但酵母菌吸附工藝仍處于實驗階段，要實現大規模的工業化仍需要酵母菌深入研究和開發其它相關水處理技術。
6 電-生物耦合法
利用生物法與電化學法耦合是近年來處理該類廢水的一項新技術，該法能發揮雙方優勢，提高含重金屬離子廢水的處理效果。電-生物耦合法為了不影響微生物的活性，電解或電沉積電流密度較低。曹宏斌等研究表明，生物膜固定在特制填料上的生物膜可承受15 A／m 的直流電，耐電性是游離細菌的承受能力的3倍。利用電-生物耦合法，不但使重金屬離子的定向遷移，還能能調節微生物的代謝，提高細菌有絲分裂速度和生化處理重金屬離子廢水的效果。李天成等研究出利用電沉積-生物膜復合工藝處理含重金屬有機廢水的方法；而Li等用電生物膜反應器處理含高濃度苯酚的Cr2+和Pb2+廢水，苯酚降解率提高了138％，Cr6+ 和Pb2+濃度分別在12 h和6 h內降至1 mg／L以下，達到國家標準[5]。
7 結語
隨著現代化工業的發展，許多水域包括地下水都已受到含重金屬離子廢水的污染，鑒于重金屬廢水的特點及處理的復雜性，在處理重金屬廢水時應考慮多種方法和工藝的綜合運用，以期收到更好效果。隨著科學技術的進一步發展，傳統的處理工藝會得到進一步的改進與完善，與此同時還會不斷出現更新的處理方法和技術。
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[關鍵詞]源頭治理；末端治理；半合成抗生素；生產廢水
中圖分類號：TP215 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）43-0334-01
對于抗生素生產廢水來說，由于化學成分相對比較復雜，同時COD含量值非常高，因此，對著這一類廢水的處理相對比較困難，一般處理工藝的處理方法相對落后。通過一系列的實踐探究，采用生物膜法和fenton試劑氧化法這兩種處理工藝相結合的形式取得了很好的處理效果，最終經過處理后出水COD含量值達到了行業排放標準中的要求，本文就針對這一處理方法進行如下的論述。
一、污水的排放節點分析
一般的抗生素藥物生產流程都包括粗品的合成和產品的精制這兩個過程，這兩個過程中都會生成一些比較難處理的污水，其中，前者產生的污水主要是以一些高濃度有機廢水為主，是經過粗合成反應后生成的水母液，后者產生的污水主要是以一些高濃度的釜底液，除了這兩個過程中會產生大量有機污水之外，在生產流程過程中的用于泵循環流程和設備的清洗等操作同樣會產生一些中等濃度的廢水，這些廢水同樣要和前兩種高濃度廢水一起進行處理[1-2]。
二、源頭處理
對于半合成抗生素的生產來講，排水的廢水中主要包括的是一些抗生素分解產物、中間體以及其他各種種類的化學溶劑，這些物質中有相當一部分其化學結構非常穩定，尤其是一些環芳烴類的物質，具有相對穩定的雜環，正是由于這種原因，使得這一類廢水單一依靠生物降解的形式并不會取得非常明顯的效果，傳統污水處理工藝中的一些活性污泥法在處理這一類廢水時其處理結果根本達不到行業制定的具體排放標準，一些污染物質對于微生物甚至還會起到一定的抑制作用。正是這個原因，在處理這一類廢水時，工藝設計人員需要在源頭處進行預處理，這樣就能夠有效地減輕污水的處理難度，避免了污水中大量有毒有害成分對后續污水處理設備所帶來的不利影響。以頭孢原料藥的處理為例，下表為這一類制藥廢水的源頭處理方案[3]。（如表1）
三、末端治理
（一）傳統治理工藝
傳統的制藥廢水后續處理工藝采用的接觸氧化法、鐵炭微電解和厭氧處理工藝相結合的方法，采用這種復合型的處理工藝對于制藥廢水的處理來講，對于COD的去除率相對較低，不能夠達到相關的行業排放標準，處理效果較差。
（二）改良后的后續處理工藝
1、單一的MBR處理工藝
由于傳統處理工藝對于制藥廢水的末端治理效果較差，因此，一些研究人員開始尋找一些新的處理工藝，經過大量的實踐驗證表明，采用MBR法進行后續處理具有非常好的處理效果，其COD去除率處于一個較高的水平。下圖為采用MBR處理工藝對于廢水中高濃度COD值的實際除去效果。
從圖1中可知，采用單一的MBR處理工藝實現了中低濃度廢水處理工藝流程的進一步簡化，當所處理廢水的進水COD值大約為1700mg/L左右時，出水的COD值可以達到90mg/L左右。對于高濃度的廢水，在經過生物膜工藝處理之后就可以進入到調節池中進行處理，這一環節的廢水濃度處于一個相對中低的水平。最終采用這種處理工藝的出水COD值可以達到140mg/L左右，相比于傳統的處理工藝，這種處理方法的處理效果非常明顯，但是相比于行業排放標準中的具體數值，仍然不能夠滿足排放要求，因此還需要對這種工藝進行進一步的改進[4]。
（二）MBR處理工藝的改進
在原有的MBR處理工藝中加入fenton試劑法和水解酸化法兩種方法，這種方法相比于單一的生物膜法處理效果更好，這主要是因為高濃度的制藥廢水在經過厭氧處理之后其生化性會大幅度地降低，如果直接采用生物膜法，處理的效果相對較差，這時候就可以采用fenton試劑法和水解酸化法對廢水進行預處理，以此來提升廢水的可生化性，之后再采用生物膜法可以將廢水處理后的出水COD含量值控制在行業標準中的合格排放數值以下。
結束語
綜上所述，對于制藥廢水來講，由于廢水中的污染物濃度較高，成分非常復雜，同時COD值相對較高，因此，采用一般的處理方法往往其處理效果并不能夠達到行業的具體排放標準。通過試驗和研究，采用源頭和末端治理這兩方面處理相結合的形式應用于制藥廢水的處理過程中具有非常好的處理效果，相信今后會應用于越來越多的制藥廢水處理工程中。
參考文獻
[1] 韓劍宏，孫京敏，任立人.水解酸化 - 膜生物反應器處理抗生素廢水[J].北京科技大學學報，2007，29（06）：565-567.
[2] 徐森，胡曉東，鄭秋輝.生物組合工藝處理抗生素廢水現狀及展望[J].工業水處理，2011（02）.
關鍵詞三級沉淀池高位水池雨污分流攔水壩
1 工程概況
天馬山黃金礦業有限公司是銅陵有色金屬集團股份有限公司控股子公司，主要從事硫金礦的采選及轉爐渣的加工，主要產品有金精砂、硫精砂、銅精砂和鐵精砂，采選能力1500t/d，其中金硫礦石1200t/d，單硫礦石300t/d。
隨著公司不斷發展，環保問題日漸顯現，尤其是公司區域內的排水問題矛盾突出。選礦車間雨水排水溝（黑沙河支渠）建設在廠區唯一水泥運輸道路之下，近年來，由于大噸位精砂運輸車輛的長期輾壓，雨水排水溝塌陷，造成了雨污混流的局面，采礦車間區域雨污和清污分流也未能理順，因此廢水處理站在下大雨時存在超負荷運行情況；同時由于廢水處理站Φ30m的幅流式沉淀池處理能力表現不足，溢流水有時不能達到《污水綜合排放標準》的規定。因此實現雨污分流，提高廢水處理站處理能力，使環保工藝規范合理，才能從根本上解決天馬山黃金礦業有限公司的環境污染問題。
2 工藝與給排水現狀
2.1 工藝系統
硫金礦選礦采用碎礦、磨礦、浮選工藝，生產金精砂和硫精砂。其中：碎礦采用三段一閉路流程；磨礦采用螺旋分級機加旋流器控制分級形成一段閉路流程；浮選采用二粗二精一掃流程。產出的金精砂進Φ18m的濃縮機，濃縮機溢流水返回選礦山頂高位水池，濃縮機底流進壓濾機過濾；硫金礦碎礦、磨礦、浮選場地沖洗水和跑冒滴漏礦沙因量小全部進入事故池，再用砂泵揚送至中沙池集中收集后送回再選。
選金尾礦再采用磁選工藝回收磁黃鐵礦，磁選尾礦采用浮選工藝回收黃鐵礦，即硫精砂。產出的硫精砂進入Φ24m的濃縮機，濃縮機溢流水返回選礦山頂高位水池，濃縮機底流進陶瓷過濾機過濾，磁選磁黃鐵礦和浮選黃鐵礦場地沖洗水和跑冒滴漏礦沙，以及陶瓷過濾機清洗時的硫精砂因量稍大而全部進入現三級沉淀池，現三級沉淀池的沉砂用吸沙泵返回Φ24m的濃縮機。現三級沉淀池最后一級形成了清水池，清水池的清水返回選礦山頂高位水池，且清水池設有溢流口通過管道與廢水處理站相連，正常情況下，清水池沒有排水。
銅冶煉渣選礦采用碎礦、磨礦、浮選工藝，生產銅精砂。其中：碎礦采用二段開路流程；磨礦采用螺旋分級機加旋流器控制分級形成一段閉路磨礦；浮選采用一粗二精二掃流程。產出的銅精砂進Φ9m高效濃縮機，濃縮機溢流水返回選礦山頂高位水池，濃縮機底流進陶瓷過濾機過濾，銅冶煉渣碎礦、磨礦、浮選場地沖洗水和跑冒滴漏礦沙也因量小全部進入銅冶煉渣中沙池，集中收集后送回浮選工段。
硫金礦選礦事故池和中沙池、銅冶煉渣中沙池等所有生產排水匯集至現三級沉淀池，最后由清水池返回選礦山頂高位水池。由于選礦回水為堿性，且含重金屬離子微量，為確保選礦回水的水質達標，在現三級沉淀池第一級中加入硫酸亞鐵，用中和沉淀法和鐵氧體法聯合作用，沉淀回水中所含的微量砷及重金屬離子。
2.2 給水系統
生產用水主要為回用水，生產用水量約7860m3/d，其中選礦生產用水量7360m3/d，采礦生產用水量500m3/d。給水系統組成為：采礦井下用水由井下主排水管在適當的位置開路接入；選礦生產用水由高位水池供給。
2.3 排水系統
井下排水混合地表雨水及選礦生產排水進入廢水處理站，正常生產時井下排水量3500m3/d，選礦排水量1442m3/d，經廢水處理站處理后的水由泵揚至山頂高位水池，回用水量為3940m3/d，底流損失水量為1002m3/d；而由選礦系統濃縮機溢流水、三級沉淀清水池由泵直接揚至山頂高位水池回收利用水量為3420 m3/d，正常生產時廢水處理站廢水排放量為零。而在下大雨時，采選區域地表徑流都經溝渠進入廢水處理站，廢水處理站存在超負荷運行情況，溢流水有時不能達到《污水綜合排放標準》的規定。
3 設計方案
3.1 設計原則
一是盡量利用現有設施，完善廢水治理方案；二是將地表徑流受污染區域的雨水集中收集，會同選礦生產廢水和采礦井下排水，集中輸送至現有的廢水處理站，經處理達標的廢水作為選礦生產用水，以達到下雨時前15～30分鐘雨水的收集和雨污分流的目的；三是通過技術經濟論證，優化設計方案和設備改型，力求技術可靠、經濟合理。
3.2 選礦區以南上游區域雨水排放設計
選礦區以南上游區域匯水面積較大，該區域現有雨水匯集后流至選礦廠東側鐵道邊的排水溝，然后沿鐵道邊的排水溝流至選礦廠三級沉淀池，再由水溝及連接管道流至廢水處理站。由于該區域的雨水比較潔凈，未受污染，可以不經處理就排入黑砂河支渠，設計考慮在鐵道南端，連通鐵道邊的排水溝，并在排水溝設一攔水壩，使該區域的雨水通過連接攔水壩的管徑為DN400的焊接鋼管直接進入黑砂河支渠。
3.3 選礦區雨污分流設計
目前，選礦區雨污未分流。合流后的雨污水，一部分通過排水溝進入黑砂河支渠；另外一部分雨污水，通過排水溝以及管道進入廢水處理站進行處理，由于雨污合流，不僅導致處理費用增加而且造成環境污染。
設計方案為，在選礦區域設一個雨水排水口（不含生產廠房及所屬設施部分），主要收集選礦區南部不受污染的潔凈雨水，為避免潔凈雨水進入生產廢水，設計考慮在鐵道南端，先在上游連通鐵道邊的排水溝，再在排水溝設一攔水壩（雨水排水口下，中沙池排水口上），由DN400的管道連通攔水壩內潔凈雨水至黑砂河支渠。同時攔水壩設閘門連通下游中沙池排水口，小雨時雨水作為生產補充水。
選礦區域生產排水主要為生產廠房及所屬設施部分的地表雨水、硫精砂清水池清水及選礦區域路面清洗水等，設計將大部分生產排水通過管徑為DN400的焊接鋼管接至三級沉淀池，處理后直接回用，一小部分生產排水直接通過污水溝流至廢水處理站進行處理，確保正常情況選礦沒有外排水。
3.4 采礦區雨污分流設計
采礦區現有井下涌水通過水泵揚至地表后，一部分通過排水溝流至廠區大門附近的地下集水池后，由管徑為De325的尼龍管接入廢水處理站反應池進行處理。另外一部分直接通過一根管徑為D325×8的焊接鋼管接至廢水處理站反應池進行處理。由于排水溝為明溝，雨水和污水未能徹底分離，導致潔凈雨水也通過廢水處理站反應池進行處理，造成不必要的資源浪費。
設計方案為，井下涌水由泵揚至地表后，直接由一根管徑為D325×8的焊接鋼管接至廢水處理站反應池進行處理，達標后，通過回水泵房揚至選礦300噸高位水池作為生產用水。下雨時采礦區域內的所有雨水由明溝匯集至B號辦公樓南側新建的地下積雨水池，再由一根管徑為De325的尼龍管送入廢水處理站反應池進行處理，達標后，作為選礦生產水進行回用。若遇大暴雨的時候，由于雨水量過大，可能會造成廢水處理站來不及處理，那么15～30分鐘后的潔凈雨水，可以打開雨水溝上新建的閘門，讓其直接排放到黑砂河支渠，達到采礦區雨污分流的目的。
3.5 廢水處理站改造設計
3.5.1幅流式沉淀池改造設計
現有廢水處理站建成于1992年5月，污水處理能力24000m3/d（即1000m3/h）。廢水處理站的主要設備設施有：石灰乳稀釋和集液池、石灰溶液輸送泵、絮凝劑和石灰攪拌槽、鼓風機、廢水反應池、廢水輸送泵、φ30m幅流式沉淀池（濃縮池）、地下泵房、平流沉淀池、清水池和清水輸送泵等，占地面積6200m2。
廢水處理工藝簡述如下：廢水凈化站反應池中污水采用石灰乳一段中和法處理。井下廢水和選礦排水經排水溝混合后，用管道自流進入廢水處理站反應池進行石灰乳中和反應，使重金屬離子生成堿性化合物沉淀。井下涌水中微細粒黃色粘土類懸浮物和重金屬離子堿性化合物顆粒，在壓縮空氣充分攪拌并投加PAM絮凝劑進行助凝后，還可產生共沉淀效應，即達到快速沉淀的目的。沉淀物在Φ30m幅流式沉淀池里進行固液分離，底流（中和渣）由砂泵輸送至沖填站用于井下充填，處理后的達標水全部返回供選礦生產使用。
現有廢水處理站處理能力雖然達到了24000m3/d，但在處理前期15～30分鐘雨水時，Φ30m幅流式沉淀池（濃縮池）處理能力就稍嫌不足，因此也就制約了廢水處理站處理能力，所以Φ30m幅流式沉淀池（濃縮池）需要進行改造，設計方案為：
一是更換新型布料筒，使入料方式變為深層入料模式，增設系列深層側向排流體排出孔。通過改進，形成較穩定上部沉降層，從而使細小顆粒沉降更徹底，消除跑渾現象；降低廢水在池內液面下的排出點，避免渦流作用所吸附空氣的干涉作用，縮短了絮狀顆粒沉降時間，相應增長了其在池內的運行路徑，提高了沉降效果；流體由垂直流改為水平流，減少了深層流體的擾動，保護了錐坑內和池底沉積物料不受干涉，提高了沉淀層的排放效果。
二是在濃縮池溢流堰增設漂浮物擋板圈和溢流堰找平檔板，通過改進防止漂浮物在溢流堰淤塞，保持溢流堰均勻排水，提高濃縮池整體沉降效率，減少溢流中局部不均勻排水時跑渾，從而改善沉降效果。
3.5.2總排放口改造設計
現有排放口為一根DN150管道，由于近年來銅陵地區“一日最大降水量”的劇增，現已不能滿足排放口運行的要求。設計方案將總排放口改為兩根管徑為DN350的焊接鋼管作為排放管道，并在管道上設置兩個規格為DN350的閥門以達到控制排放的要求。
