时间：2023-01-17 15:19:16
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇废水治理，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
【关键词】碱性废水；烟道气；脱硫；除尘；循环回用
一、废水处理工程运行管理
城市废水处理厂由于地域、水源和水质要求的不同,采用的工艺也各不相同。特别是近年来,由于新的工艺和方法的不断出现,废水处理厂从结构到处理过程出现了极大的变化,充分了解城市废水处理厂的工艺特点是成功治理废水的前提,皂化废水含碱性物质、油和有机物,COD高达2～H、i艺流程与主要设计盎数6万mg/L,PH值大于 12,皂化废水由于有机物浓度高,如单独进行生化或物皂化废水先进入预处理地进行沉淀分层,上层皂脂化处理都很难达到工业废水排放标准,且单独采用生化回收利用,下层底泥用来制脱模剂,中层废水用泵打入法废水处理费用高,设施占地面积大,脱硫除尘后的这种废水都是直接排入自然水系,不仅污染生态环废水经过筛式滚动微滤机分离出大颗粒碳粒和部分悬境,而且浪费了大量有用物质，大部分废水返回锅炉脱硫系统回用,少部分盈余采用湿式水膜废水先经过二级射流气浮除去大部分有机物,然后与冲除尘装置除尘,除尘效率达95%，治理关键是消除废水中钙、镁离子和高氟离子。中小型锅炉湿法除尘废水循环系统一般沉淀池容积小,废水沉降不完全,且由于废水循环周期短,SO2被除尘水吸收而生成的HSO离子来不及与烟尘中碱性物质中和,使得废水pH值小和悬浮物过多,造成对循环系统的严重腐蚀和堵塞,治理并保证循环系统正常运转的关键是采用中和技术降低废水中HSO离子以及采用净化工艺降低废水中悬浮物浓度。
二、废水中和处理技术
对于中小型锅炉湿法除尘废水治理来说,最常用中和处理工艺还是投放石灰,主要原因是石灰价廉,来源广泛,对于各种酸性废 水适应性强。但石灰的缺点也是显而易见的,由于石灰在水中的分散性差,形成浆液后流动性不好,在中和反应过程中石灰接触废水中二氧化硫后,较易被生成而不能继续反应的CaSO4所复盖,此外,烟气中的 CO2也减缓二氧化硫中和反应的进行,这一切都造成石灰对酸性除尘废水中和反应效率差。由于石灰中和反应后的泥渣量大,以及对其保管、操作复杂等方面的问题,都影响了石灰的应用。采用工业碱在上述方面优于石灰,但限制真使用的是其价格问题。我国每年排放大量碱性工业废水,各地还直接采用碱性工业废水稀释后作为除尘用水进入锅炉除尘系统直接洗涤燃煤烟气,可以取得较高的烟气脱硫和除尘效率,且排放后的废水pH值达6～7,达到以废治废,燃煤烟气脱硫除尘和除尘废水及工业废水同时治理的目的。脱硫除尘后的废水由于含有部分原碱性废水的污染物,必须进行净化理后才能继续循环回用或排放,各地采用的处理工艺大多以炉渣过滤为主,也有的采用混凝气浮或进入生化处理,尽管这样一来提高了除尘废水的处理费用,但以烟气脱硫和除尘后循环回用及碱性工业废水联合处理的综合效益考虑,还是十分合算的。
三、中国烟气治理的发展现状
近几年经过治理，电力工业燃煤排放的二氧化硫等污染物已有相当改观，但按国家规定的排放标准，仍有相当部分燃煤机组属超标排放。就拿拥有全国燃煤机组近一半的原国家电力公司系统来说，目前就有约10％的燃煤机组污染为超标排放。要在今后几年燃煤机组继续增加、发电量继续增长的情况下实现污染物达标排放和减排，任务十分艰巨。此外，要减少火电机组污染物的排放，电力工业还需解决环保治理投资大、时间紧的问题。脱硫任务重的火电厂大都集中在我国中、西、南部等经济欠发达地区，资金筹集难度大。
四、控制锅炉烟气污染的对策
1.天然气是一种高品位的优质能源，把它用于发电燃料时，不能单纯的将现有燃煤锅炉改为燃气锅炉，而应在锅炉前增设燃气轮机，做功后的尾气再进锅炉，提高整个发电机组的效率，增加发电量，以消纳一部分因燃料价格不同而造成的发电成本的增加，减轻用户的负担。采用天然气发电后，其环保效益从减少排放总量来说，烟尘和二氧化硫的排放量将大幅度减少，氮氧化物的排放量也会有不同程度地减少。其效果是十分显著的。就其对城市大气环境质量的影响来看，由于电厂大多建在城区，又是高烟囱排放，有利于扩散，加之污染治理设施较为完善，其影响程度可得到有效控制。因此，在发展天然气发电时，因根据不同地区的环境要求、天然气来源及其价格、发电厂所处的地理位置等诸多方面因素进行合理性分析，以取得全社会环境效益事半功倍的效果。
2.在全国建立一批以动力煤的洗选、配煤、型煤、水煤浆等综合加工配送工程，按燃煤用户的需要，提供质量优良的加工产品；结合电力、工业和民用燃煤设备的规模和特点，通过技术和经济分析、分期、分区域对燃煤设备进行技术改造和设备更新，尤其应强化对中小型燃煤设备的技术改造和更新工程，推广应用低硫煤和层燃燃煤设备燃用筛选块煤等节能减污技术；在已有水煤浆技术成果的基础上，为完成“十五”期间的节油目标，应进一步完善水煤浆代油技术，通过工程示范，积累经验，为大型燃煤设备的应用创造条件。
3.为促进火电厂烟气脱硫国产化，必须研究制定相配套的鼓励政策，如向承担建设火电厂烟气脱硫国产化的企业和承包火电厂烟气脱硫工程的工程公司提供长期低息优惠贷款政策；对进口烟气脱硫成套设备分阶段合理征税，引导和鼓励企业使用国产烟气脱硫设备的政策；鼓励烟气脱硫国产化依托工程所在的电厂多发电，提高其经济效益的政策等等。政策是否配套，影响到规划目标能否如期实现。国家有关部门应研究制定火电厂烟气脱硫关键技术和设备国产化的政策，逐步形成促进火电厂烟气脱硫国产化和产业化的配套政策体系。
结束语
中国燃煤SO2排放量连续多年超过2000万吨，电厂锅炉和燃煤工业锅炉SO2排放量约占全国SO2排放量的70%。对“十五”期间中国燃煤锅炉治理技术的市场需求、研究和应用现状、行业发展状况进行了综述。从调整能源结构、合理利用天然气，积极发展和实施洁净煤技术，制定促进火电厂脱硫国产化的配套政策三方面对燃煤锅炉烟气污染治理具有积极的意义。
参考文献
[1]中国环境科学研究院标准所.大气污染达标技术指南,1997
[2]《中国环保科技及产业研究》课题组.中国环保科技及产业研究.2000
【关键词】 生物强化技术 废水治理 机理 应用
现阶段，化工生产企业的废水处理系统相对落后，在废水处理方面的效率低、质量差，严重制约了化工企业的发展。因此，本文对我国的生物强化技术进行了研究，通过应用生物强化技术对废水治理系统进行创新，提高废水治理效率和质量，从而改善废水治理效率低、处理质量差的现状。
1 生物强化技术
1.1 概述
生物强化技术主要是通过生物金属对废水进行治理的一种技术，其治理效果非常好，治理效率非常高。生物强化技术因为拥有操作简单、效率高、成本低、针对性强等诸多优点，所以被广泛的应用在我国污水、废水治理企业当中，而且具有非常广阔的发展空间和发展前景。生物强化技术治理废水实际上是将研究出的特殊菌投放到需要治理的废水当中，从而增强自然菌的生物特性，加强微生物的新陈代谢作用，进而提高污染物的分解速度和效率，达到污水治理与进化的目的。生物强化技术在废水治理系统中主要有两个作用，一个是共代谢作用，一个是直接作用。
1.2 优势
生物强化技术之所以被广泛的应用在废水治理系统当中，是因为有着显著的优点，能够高效率、高质量完成废水治理工作。生物强化技术的优点有以下几个方面：
（1）生物强化技术治理废水污染物很彻底，不会发生污染物转移的现象，也不会发生二次污染的状况；（2）生物强化技术融合了传统的活性污泥法，治理废水的降解非常简单，而且投入的成本也非常低；（3）生物强化技术是一种高效率的废水治理技术，它与传统的废水处理系统不同；（4）采用生物强化技术的废水处理系统启动的速度非常快，具有周期短的优点；（5）生物强化技术废水治理系统的环境适应力非常强，能够在恶劣或高浓度的环境下运行等。
2 生物强化技术机理
生物强化技术废水处理系统的作用机理。在未改进废水处理系统之前，废水处理厂一般采用的是传统活性污泥法净化废水。但是，传统活性污泥法治理对污染物含量多、毒性较大、降解难度高的工业废水治理的效果非常低，达不到预期治理目标，而生物强化技术却能够弥补这方面的缺点。因为生物强化技术具有直接作用、共代谢作用、基因水平转移作用三个作用机理，废水治理效果非常好，效率非常高。共代谢主要是针对废水中的有害物质，该作用能够直接对有害物质进行降解，从而将其结构改变，降低物质的有害性；直接作用是通过驯化、诱变、基因重组等一系列技术获得分解污染物的微生物，从而将其成批复制用于废水处理当中；基因水平转移作用，在采用生物强化技术之后，有利于建立微生物与自然基因之间的交换、代谢途径，从而提高治理效果。
3 应用
3.1 在高效治理废水方面的应用
生物强化技术治理方法比传统的废水治理方法效率高，能够实现高浓度、高难降解度的污染物分解、治理。可以将生物强化废水治理应用在高舛取⒛呀到獾忍囟ǖ墓ひ捣纤治理当中，针对性解决废水中的BOB、COD、TOC与特定污染物。
3.2 在石油化工行业的应用
本次研究的废水中，除去COD含量高之外，含有硫化物、硫酸钠、环烷、苯酚、硫酸等主要污染物。要想使用生物强化技术治理废水，就必须制定废水治理工艺流程图。图1为本次污水治理的流程图，如下图所示，碱渣废水治理过程中，首先要通过酸化反应器将废水中的环烷提取出来；其次，将提取过环烷酸的碱渣废水放入生物强化反应器当中，通过生物强化反应器将废水中存在的有害物质和污染物降解，达到废水治理的目的；最后，将生物强化技术处理的废水置入二沉池，最后将其排放到废水综合处理厂进行集中的处理。在采用生物强化技术处理碱渣废水的过程中，必须要设置环烷酸存储装置，将提取出的环烷酸存放其中。同时，还需要在工艺流程当中建立污泥回流环节，将二沉池中沉淀的污泥流入生物强化反应器当中。
4 结语
随着化工企业的快速发展，废水产量越累越多，给生态系统的运行造成了影响，不利于和谐社会的建设。因此，本文对我国废水治理方法进行了研究，通过采用生物强化技术，提高废水治理系统的效率和效果，实现废水净化的目标。生物强化技术治理废水，不仅能有着废水治理的作用，还有利于环境保护，节约水资源的作用，有利于我国可持续发展战略的实施。
电厂；化学废水；治理；利用
本文对某热电厂的废水治理与循环利用系统进行了分析，分循环补充水的处理、工业废水的处理、灰渣废水的处理、含煤废水的处理四个部分对其处理系统的工作原理和处理效果进行了分析，并提出了自己的看法。
电厂废水的来源：热电厂废水的来源主要是生活废水、工业废水、地面雨水三种。其工业废水的重要来源有：包括锅炉补给水处理系统排水，试验室排水，取样排水，循环水弱酸处理排水，主厂房内工业排水，锅炉化学清洗排水，空气预热器冲洗排水、打扫卫生用水、设备跑冒滴漏的汽水、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废水来源，冲洗设备水中含一定量的油渍；冲灰池的异常排放水；厂区周围的雨水。生活废水包括办公楼、食堂、公寓区的生活废水等。
电厂化学废水的处理与利用：循环补充水的处理。某热电厂循环补充水的处理流程为：矿井水到达厂区后，经过高效澄清器处理后进入清水箱，在被水泵泵入纤维过滤器出去其中的悬浮杂质和胶体等，再将其送入双弱酸阳离子交换器以降低循环水的硬度和碱度。热电厂循环补充水往往来自矿井水，多以地表水作为备用水源，循环补充水的处理采用弱酸处理。经处理后的循环水硬度应低于3.0mmol/L，碱度应低于5.0mmol/L。
图1 某热电厂工业废水的处理流程示意图
工业废水的处理。热电厂工业废水中，主厂房的工业排水一般能够符合废水排放标准，可直接排放，不符合排水标准的应经过处理后再排放。工业废水处理系统的工作流程如上图所示：
灰渣水的处理。该热电厂的灰渣水处理采用化学处理和物理处理相结合的方法，灰渣水处理系统一高效污水净化器和直流混凝技术为主。将灰渣水送入高效污水净化器进行混凝、离心分离、重力分离和过滤，分别从两端排出净化后的水和污泥废渣。
含煤废水的处理。一般来说，含煤废水是热电厂废水中较难处理的一种，由于这种废水悬浮物的粒径相当小，甚至使废水呈现胶体状态，从而增加了其处理难度。该电厂的含煤废水处理流程如下：将含煤废水送入煤水调节池，再将其送入煤水提升泵，送入煤水处理装置，经处理后的清水可回收利用。该流程如下图所示：
图2 某电厂含煤废水的处理流程示意图
热电厂是用水大户，应尤其注意对水资源的节约，对废水的循环利用，为了企业环保节能能力，提升对水资源的利用率和减少对环境的污染，热电厂应积极地完善自身废水处理系统。
[1]张素芬,王国强,牛青山.浅热电厂废水的处理与回收利用[J].现代营销,2011.02
[2]楚德全.某电厂污废水治理与资源化利用的环保节能实践[J].节能,2010.29
关键词:氨基酸 废水 处理 清洁生产
一、 前言
氨基酸工业废水属高浓度有机、氨氮、高盐分、强酸性废水。是较难处理的工业废水之一,目前国内尚无切实可行的处理技术。
本文结合某生化厂工业废水治理工程项目的研究,较系统的阐述氨基酸工业废水治理的几种技术。针对氨基酸工业废水的水质特性,经反复试验研究,提出了几种可行的治理技术方案,取得了较满意的效果。
二、 生产工艺流程
生产工艺流程示意图见框图
在生产工艺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和十八种氨基酸,是宝贵的资源。
三、 设计原则
1、水量
该厂排放水量为450m3/d,二次母液7-8m3/d,三次母液15m3/d和冲洗水20m3/d。
2、水质
3、水质标准
处理后水质达到GB8979-88中味精行业的二级标准
4、处理方法的选择
该厂占地面积仅23亩,厂内可利用的空地很少,本厂周围没有盐碱荒地,坑塘,洼地等可利用的自然条件,因此不存在采用自然净化系统处理污水的可能性(如建稳定塘,土地处理系统等)
该厂废水属高浓度,高盐分,酸性废水,不能直接采用活性污泥法,而采用厌氧法停留时间长(至少一个月),占地面积大,厂内条件无法满足。
监于以上分析,该厂废水治理采用物化方法为主,这样可达到占地面积小,处理效率高的目的。
四、 治理方案
方案一:在不改变生产工艺的前提下,污染治理工艺流程为:
主要优点:NH3-N、CODCR全部达标,可回收NH3-N,在技术上完全可行。
主要缺点:工程投资大(56.5万元,其中汽提25万元),运行费用高(23元/m3),只有当废水中NH3-N浓度超过1150mg/L时,氨回收效益才大于运行成本。
方案二:在方案一的前提下,治理工艺流程为:
主要优点:CODCR达标排放,工程投资31.5万元,运行费用较低。
主要缺点:NH3-N浓度小于4000mg/L时,可达标,若超过4000mg/L则不能达标,见表3
注:(1)甲方提供的三次母液与冲洗水中NH3-N浓度为2430.8-8304mg/L以其均值5367mg/L计。氨氮出水标准30mg/L。
(2)运行费的计算水量为:中和,35m3/d,生化210m3/d.
方案三:
该厂对周围环境污染的关键因子是氨氮,(包括水和大气)。废水中CODCR因其主要成分为氨基酸等易降解的营养物质而居次要位置,该厂废水处理的最大难点就是NH3-N的去除,虽然方案一在技术上完全可行,但是经济上不合理,鉴于此,本方案为:改变工艺,使用NaOH或NaCO3中和而不使用氨水。这样消除了NH3-N的污染,处理工艺流程为:
工程投资费:31.5万元;
运行费用:66元/天;
此方案优点:CODCR, NH3-N达标排放,工程投资少,运行费用低。
缺点:改变生产工艺,需厂方配合。
方案四:在方案三的前提下,采用稳定塘、土地处理复合系统,其工艺处理流程为:
工程条件:征地10亩,其中稳定塘占地4亩,土地处理系统占地6亩。
工程投资:28万元(不含征地费)
其中:预处理系统(中和、沉淀)6万元。
稳定塘系统:18万元。
土地处理系统:4万元
运行费用:33元/天
主要优点:工程投资少,运行费用低(仅相当于生化处理费的1/2,比生化处理节省能耗60%),处理效果优于生化处理水平。
主要缺点:占用良田,该厂位于本市地下水源地,在稳定塘工程设计中,必须采取防渗措施,以防止地下水的污染。因此工程投资与生化处理相当。
结论和建议
1、在不改变生产工艺条件下,方案一是解除NH3-N,CODCR污染的最佳方案,在技术上可行、合理。但运行费用昂贵是最大的约束条件。
方案二是解决污染的折中方案,第一步先使CODCR达标,降低NH3-N的污染程度,第二步随着工厂经济效益的提高,再增加对NH3-N的治理投资,使NH3-N达标排放。此方案的优点是分期实施,经济上合理可行。
2、在以NaOH或NaCO3取代氨水作中和剂的前提下,方案三具有工程投资少,运行费用低、NH3-N,CODCR全部达标排放的优点。其主要缺点在于改变了生产工艺条件,还需厂方配合。
方案四的最大优点在于,运行费用低廉、利于治理工程的长期稳定运行,占用良田是其最大的缺点。
3、根据该厂的实际情况,建议采用方案三、即采用清洁生产工艺,(以NaOH或NaCO3取代氨水作为中和剂)三次母液及冲洗水经生化处理后,NH3-N,CODCR全部达标排放。运行费用仅相当于不改变生产工艺治理方案的1/5,此方案工艺技术成熟、没有污染地下水的隐患,彻底解决了对周围环境的污染。
4、应当指出,上述治理方案仅针对三次母液和冲洗水设计的。厂方应解决一次母液与二次母液的综合利用问题。禁止将一次母液和二次母液外排,或汇入本工程。以保证治理工程的运行效果。
参考文献
1.天津轻工业学院等编《氨基酸工艺学》,轻工业出版社,1987年。
关键词：铝工业，零排放，水处理
中图分类号：[F287.2] 文献标识码：A 文章编号：
铝工业废水是指铝工业生产过程中产生的废水、污水和废液，其中含有随废水流失的工业生产用料、中间产物和产品及生产过程中的污染物，铝工业生产过程包括了从铝矿石开采一氧化铝生产一电解铝生产一铝的深加工以及辅助生产工艺如：热力(电)、碳素、辅修、煤气等各生产工序。随着铝工业不断发展，铝工业的新水需求量和废水的排放量也随之增大，对水资源的消耗和环境的污染也日趋严重，同时也成为制约铝工业发展的一个重要因素。
一、铝工业废水的来源及特性
由于铝工业生产链较长，工艺过程复杂，所以铝工业废水的来源较广，废水中污染物的成份和废水的差异较大，按生产工艺过程一般可分为：矿山开采废水、氧化铝生产废水、电解铝生产废水、碳素生产废水、煤气厂焦化废水以及厂区生活污水。
1矿山废水
来源于采、选矿过程中产生的废水，主要污染因子为悬浮物，对于井下开采的矿井有少部分含Mn、Fe的废水等。
2氧化铝含碱废水
氧化铝生产是铝工业过程中耗水量最大的工艺，也是废水产生量最多的流程，主要来源是，生产过程中的跑、冒、滴、厂区生活排水(厕所、澡堂等)、地坪冲洗、设备冲洗等、设备冷却水、雨排水等，其特征污染因子是pH(9～12)，悬浮物(200--l000mg/l)具有排放量不稳定，无规律的特点。
3电解铝含氟废水
主要来源于设备冷却、产品冷却，厂区、作业场所的冲洗，生活排水等，主要污染因子是悬浮物、F-及少量的油(10-30mg/l) 。
4碳素废水
主要来源于碳素生产过程中的设备冷却水、烟气净化废水(如焙烧、成型)产品冷却水、厂区生活排水，厂区作业场所的冲洗等。主要物污物是F-、Cl-和悬浮物及焦油，该部份废水色度较高与焦化废水有部分相似。
5热力(电)废水
主要来源于锅炉烟气洗涤，灰渣冲洗，设备冷却，厂区作业环境冲洗，厂区生活排水，除盐站排水等，主要污染因子是悬浮物、pH(4～6)、S042-。、Cl-、F-，该部份废水属于酸性废水。
二、铝工业废水的治理
根据铝工业废水的来源和特征，可从以下几个方面进行治理：
1抓源治本
（1）管理上下功夫，大力提倡节水管理，严控制工业新水的用量，厂区生活水实行定额用水，建立健全节水治水的长效管理机制。
（2）从技术上改进，选用节水设备、装置和工艺；对烟气净化设施可能选用干法净化工艺；根据工艺的具体要求和特点，对设备、产品的冷却水进行完善改造，淘汰直流冷却水系统，建立循环冷却系统；提高工艺过程中冷凝水的回用量；做道串联用水，重复用水；有条件的应实行清污分流，达到节水减污的成效。
2废水的处理
在经过源头控制后，废水的产生量会大幅减少，为废水处理减轻负担和减少污水处理投资及运行费用。
废水处理的基本原则：
（1）根据铝工业废水的特征，紧密结合具体的生产工艺实际和回用要求，采用局部分类处理的方法，便于废水的处理和回用。
（2）技术方案多作比较，力求经济合理。根据我国铝工业废水的特性和目前的水处理技术水平，对该废水的处理技术国内已有成熟技术，重要的是要选择合理的处理工艺、可靠的处理单元和处理设备以满足回用要求即可，如矿山废水仅用简单的沉淀处理就能满足回用要求；氧化铝废水不用进行pH调整，以回收废水中的碱，同时还可以利用赤泥洗涤系统减化处理工艺。
（3）变废为宝、以废治废。进入废水中的污染物，大都为生产过程中的原料或能源物质，如氧化铝废水中的碱，电解碳素废水中的油，可考虑回收利用，则能变废为宝：对不同性质的废水还可取长补短，综合利用，如氧化铝含碱废水可用于烟气脱硫和热电酸性废水的pH调整等，实现以废治废。
（4）利用生产工艺流程进行废水处理。如将含F-、C1一、色度较高的碳素烟气净化废水作为烧结法生料浆用水，在回用废水的同时又将废水中的污染物固化到赤泥中。
三、铝工业废水的回用
铝工业废水处理后的再生水回用，是实现铝工业生产废水“零排放"的关键，也是企业节水降耗的重要途径。
1再生水的回用应遵循的基本原则：对人体健康不产生不良影响；对环境质量和生态系统不产生不良影响；对产品质量不产生不良影响；符合使用对象对水质的要求或标准；回用技术稳定、可靠；有安全使用的保障措施。
2再生水的回用领域：
（1）厂区、生活区的用水
由于铝工业生产的特殊性，铝厂的占地面积均较大，大多数生活区和厂区相对集中，并自成一个小城镇或社区，因此再生水可用于绿地灌溉，道路清洗，厂区环境冲洗，车辆清洗，消防用水，建筑用水，园林、池塘的景观用水，有条件可考虑再生水用于城市中水系统。
（2）铝工业生产工艺用再生水替代工业新水，作为生产的原料或介质，但应满足各工艺流程对水质的要求。
（3）作为设备、产品冷却用水，但应控制污染物的浓缩富集。
（4）作为农田，森林、牧场的灌溉用水。
3再生水在铝工业生产过程中的回用途径
（1）矿山采、选矿用水
矿山废水的水质相对较好，污染物成分简单，主要是悬浮物，少量井下开采的废水含有Fe、Mn，只需进行简单的沉降、过滤，(除铁，除锰)后就能满足回用要求，可回用于选矿、采矿用水、矿区采场喷洒降尘、矿山复恳后的植物灌溉用水。
（2）氧化铝系统用水
氧化铝生产是铝工业生产链中的耗水大户，约占总耗水量的1／3以上，对再生水质要求较低，能消耗碱性的再生水，因此应把再生水在氧化铝的回用作为重点，再生水可广泛用于全厂工艺循环的补水，烧成窑或焙烧窑的冷却机(窑皮)、托轮冷却，各车间场所清洗，工艺设备清洗(如：滤布冲洗、刷车)，赤泥洗涤、输送用水，工艺流程补水，氢氧化铝洗涤，部分水质要求较低的设备冷却水和厂区厕所冲洗用水。
（3）电解铝、碳素系统再生水回用
经处理后的再生水水质较氧化铝再生水好，可用于工艺系统的循环水补水，电解铝、碳素产品的冷却水，设备冷却水，烟气的净化用水，厂区杂用水。
（4）热力(电)系统
热力(电)系统的主要用于设备冷却，灰渣冲洗，电收尘飞灰、粉煤粉的输送用水，另外可利用氧化铝的含碱废水或赤泥回水进行烟气脱硫和热力(电)废水处理系统的pH调节。
参考文献：
[1]朱建军，赵萍，等．氧化铝工业废水的控制与有效利用．有色金属，2003，55(3)：124．
[2]於方，过孝民，张强．中国矿产业的废水污染现状分析与防治对策．资源科学，2004（5）：46～52．
关键词：医药工业；制药废水；工程实例
中图分类号：X787文献标识码：A文章编号：16749944（2013）04015903
1引言
医药工业是我国工业体系中的重要产业之一，但大多数企业产品技术含量低、新药开发能力低、经济效益低、污水治理设施及运行管理投入小，导致制药行业成为国家环保规划重点治理的12个行业之一。
制药废水通常成分复杂，有机污染物种类多、浓度高、含盐量高和NH3-N浓度高、色度深且具有一定生物抑制性，相对其他有机废水，处理难度更大。
结合制药业生产工艺和排污特点，可将制药废水分为生物发酵类、化学合成类、提取类、生物工程类、中药类及混装制剂类等废水。本文通过工程实例，介绍某项目化学合成制药废水的处理工艺。
2项目简介
2.1项目概况
某企业主要从事药物及其关键中间体和抗肿瘤药物原料的生产和销售， 承接医药原料及中间体和抗肿瘤药物原料领域的研发并实现产业化。
2.2设计原则
（1）严格执行国家及当地环境保护的各项规定，确保各项出水指标达到规定的排放标准；
（2）针对废水水质特点，选用技术先进可靠、工艺成熟稳妥、处理效率高、运转成本低、操作管理方便的处理工艺，以节约投资，降低运行费用，确保达标排放；
（3）设备选型做到合理、可靠、先进、节能；设备布置合理，结构紧凑，占地面积少，投资小；
（4）操作管理方便，技术要求简单，维修简便，适宜于长期使用；
（5）在设计中适当考虑处理设施运行的自动化操作，以减少劳动力，减轻劳动强度。
2.3设计范围
该项目的设计范围从污水处理站进水口到总排口，与厂方水、电等交接点为设计界区外1m。不包括站外至污水处理站的供水、供电、污水管渠、车间污水管的分流及干化污泥的外运，污水外排去向。
3项目产品工艺分析
3.1项目产品工艺
该项目的主要产品为硝苯地平控释片、卡左双多巴控释片、甲磺酸二氢麦角碱缓释片等。主要产品的制作工艺如下：
3.1.1硝苯地平控释片制造工艺
（1）将药物与促渗剂等药用辅料混合均匀、干法制粒。
（2）将促渗剂、渗透压活性物质药用辅料混合均匀后湿发制粒。
（3）制备双层片芯。
（4）制备控释层包衣液。
（5）包控释层。
（6）打孔。
（7）包薄膜衣。
3.1.2卡左双多巴控释片制造工艺
（1）依次将左旋多巴、卡比多巴、微晶纤维素、羟丙甲纤维素混合。
（2）匀速加入粘合剂、制粒。
（3）粒粒过筛。
（4）干燥。
（5）粒粒过筛整粒，备用。
（6）确定片重。
3.1.3甲磺酸二氢麦角碱缓释片制造工艺
（1）将处方中的聚维酮溶于处方量的乙醇作为粘合剂、备用。
（2）将主药中的甲磺酸二氢麦角碱溶于粘合剂中、备用。
（3）混合。
（4）制粒。
（5）干燥。
（6）整粒。
（7）终混。
（8）中间体含量确定。
（9）压片。
3.2项目废水来源、产生量以及水质
该项目生产废水主要来源于固体制剂车间设备冲洗水、研发中心研发废水、纯化水制备浓水、员工生活污水、循环水池排水等。
3.2.1车间设备冲洗废水
根据工艺流程分析，需定期对混合机、流化床、造粒机、整粒机等设备进行冲洗产生冲洗废水，先用自来水冲洗，后用纯化水冲洗。原料桶冲洗之前先用专用抹布将粘在桶壁上的物料擦拭下来收集作为固废， 然后将桶进行机械清洗。清洗过程中约有 0.1%的原辅料进入清洗废水中。根据同类型企业的调查结果，废水中残留部分辅料及原料药，水质为CODCr约1500～2500mg/L，按平均水质CODCr约2000mg/L、氨氮50mg/L，SS 400mg/L。
3.2.2研发中心研发废水
主要为研发实验室设备冲洗水、地面冲洗水及研发人员生活污水，主要污染物为有机杂质、氮有机物。根据类比同类规模医药研发实验室用水量统计情况，实验室地面每周冲洗一次，冲洗水量按 5L/m2·次计，外加各类研发设备冲洗，预计研发废水产生量为12.4t/d；废水水质为CODCr约1500mg/L，氨氮 60mg/L，SS 600mg/L。
2013年4月绿色科技第4期
潘 莉：制药废水治理工程实例环境与安全
3.2.3纯化水制备浓水
该项目配套有纯化水制备设施。项目纯化水用量约 6t/d，主要用于设备冲洗及研发设备用水。根据二级反渗透装置的制水原理及同类装置的实际运行情况，纯化水制备浓水产生量约1.5t/d，直接排入下水道，平均水量约1.5t/d，废水水质状况为：悬浮物≤80mg/L，Ca2+120mg/L。
3.2.4生活污水
该项目劳动定员350人，生活用水量按100L/人·d计，生活污水产生量按生活用水量的80%计，则生活污水产生量约28t/d，按250d计为7000t/年；一般生活污水COD浓度约300mg/L，氨氮浓度约35mg/L。
3.2.5循环水池排水
根据工程可研报告，冷却塔循环水池排水18m3/h，288m3/d，全部作为清水排入雨水管网，不计入废水总量。
4废水处理工艺
4.1设计规模
根据环评和业主提供的水量数据，该处理系统设计处理水量为200t/d。
4.2设计进水指标
根据环评和业主提供的水质数据，考虑一定的安全系数（Kz=1.1），确定设计进水水质。详见表1。
表1设计进水水质指标
名称pH值CODcr/（mg/L）氨氮/（mg/L）SS/（mg/L）数值6～91820100420注：由于废水中含有有机氮，在水解过程中会形成氨氮，故设计值放大。
4.3设计出水指标
根据当地环保局和污水处理厂进水要求，该项目的出水水质执行《污水综合排放标准》（GB8978-1996）的二级标准，具体标准限制如表2。
表2设计出水水质指标
项目pH值SS/
（mg/L）CODcr/
（mg/L）BOD5/
（mg/L）NH3-N/
（mg/L）TP/
（mg/L）二级标准6～915015030251.0
4.4废水水质情况分析
该企业利用外购原料药生产片剂或胶囊，整个生产过程中，没有化学合成过程，因此没有工艺废水产生，只有生产线上的容器清洗水和料桶清洗水，因此项目所产生的废水相对浓度较低，污染较轻。
该企业使用的主要原辅料包括：左旋多巴、卡比多巴、甘露醇、硝苯地平、羟丙甲基纤维素及其他类型纤维素。其中硝苯地平不溶于水；左旋多巴及卡比多巴属于带苯环的芳香族类氨基酸，水中溶解度为5000mg/L，无生物毒性，苯环虽难以打开，但经过较长时间的污泥驯化，还是可生物降解；甘露醇溶于水，易生物降解；羟丙甲基纤维素及其他类型纤维素在水中溶涨，多以胶体形式存在于水中，难生物降解。上述物料只在清洗容器或料桶时会进入废水中，按 0.1%的流失量计算，上述物料在废水中的浓度只有几十ppm，对CODcr的贡献并不大。在生产过程中，丙酮作为溶剂大量使用，丙酮溶于水，因此我们分析 CODcr的贡献主要来自于丙酮，低浓度丙酮可生物降解。
该企业设有独立的研发中心，研发中心废水具有不确定性，建议单独收集并预处理。根据上述分析，该企业废水特点如下。
（1）废水主要是设备及车间清洗水，污染程度相对较轻，污染因子主要是 CODcr、氨氮及悬浮物。
（2）废水的COD浓度不高，组成COD的成分以丙酮、甲基纤维素、甘露醇左旋多巴等为主，除甲基纤维素外，其他均可生物降解，其中丙酮、甘露醇可生化性较好。
（3）甲基纤维素在水中溶胀，以胶体形式存在，硝苯地平不溶于水，这两类物质均可混凝沉淀去除。
（4）废水中不含生物毒性物质。
（5）废水中氨氮以有机氮形式存在，有机氮会逐渐降解为氨氮，造成废水中氨氮不降反升。
（6）研发中心废水量小，但水质多变，需特别予以关注。
4.5处理工艺的选择
根据对该企业的废水的分析，废水主要含有部分原辅料及溶剂，表现为有机污染和氨氮污染，无生物毒性，因此考虑以生化处理工艺为主体。废水中含有较多悬浮物和胶体物质，该部分物质难生化降解，考虑通过混凝沉淀去除。 废水中可溶COD组成以丙酮、甘露醇等可生化性较好成分居多，但也含一定的左旋多巴等可生化性较差物质，因此考虑采用水解+好氧的组合工艺。设置单独水解沉淀池，保持一定浓度的、有针对性的兼氧水解菌，将大分子有机物降解为小分子有机物，提高废水的B/C比为提高废水的可生化性，同时将有机氮转化为氨氮。
好氧工艺的选择需要考虑生物脱氮。生物脱氮主要通过硝化-反硝化实现，A/O工艺是一种成熟的生物脱氮工艺，并通过前置反硝化段，利用废水中有机物作为反硝化段的碳源，避免了外加碳源，减少了运行费用。
研发中心废水水量小，但水质难以确定，难以排除高浓、有毒有害废水的排放，因此，为保险起见，将研发中心废水单独收集，单独预处理。预处理工艺采用Fenton氧化工艺，FeSO4和H2O2通过链式反应，生产羟基自由基，为强氧化体系，能对苯环进行破环，降解废水中的难降解污染物，消除废水的毒性，并提高废水的B/C比，该工艺具有广泛的适用性，且操作方便。通过 Fenton氧化处理，基本可以消除废水的毒性，并提高废水可生化性，避免因不可预料的排放对生化处理系统的冲击。
经过上述组合工艺处理的废水，能满足连续稳定的出水排放要求。
4.6处理工艺流程
处理工艺流程见图1。
图1处理工艺流程4.7工艺说明
研发中心的实验废水自流到集水槽，通过泵提升到Fenton反应槽，反应槽内加酸，将pH值调节至3～4，加入FeSO4和H2O2进行反应。Fenton反应过后的废水加碱调节pH值至 8～9，并加入PAM，上清液排入调节池，污泥排到污泥池。
车间清洗废水及生活废水自流到调节池，在调节池均质均量后通过泵提升到反映池，反应池内投加PAC、PAM，通过搅拌机搅拌发生絮凝反应，形成大颗粒絮体，然后自流到混凝沉淀池，通过重力作用实现泥水分离，上清液自流到水解池，污泥排到污泥浓缩池。废水进到水解池后，通过潜水搅拌机实现泥水的充分混合，水解池后设置一道水解沉淀池，在沉淀池内泥水分离，上清液自流到A/O池，污泥回流到水解池前端，保持水解池内的生物量，剩余污泥排到污泥池。废水进入A/O池后，首先在A池与回流混合液及回流污泥混合，通过反硝化菌发生反硝化反应，将NO2-、NO3-转化为N2，混合通过潜水搅拌机实现。在O池设置曝气装置，通过好氧菌降解有机物，同时通过硝化菌发生硝化反应，将 NH3-N转化为NO2-、NO3-。O池末端进行混合液回流，将硝化液回流到A池，进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，实现泥水分离，上清液达标排放，污泥部分回流到A池，保持A/O池内的生物量，剩余污泥排放到污泥池。Fenton反应槽、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，通过压滤机将污泥压滤成泥饼，滤液回流至调节池，泥饼委托有资质的单位外运填埋处置。
5项目总投资预算
该投资未包括场地平整、地基处理、绿化、围墙道路、化验设施及COD在线仪等工程费用，土建费用约70万元、工艺设备约46万元、仪表14万元、管道及配件10.8万元、电气及控制6万元、安装费和运杂费5万元，外加设计费、调试费、工程管理费及税金等总投资约178万元。
6运行费用测算
该项目劳动定员2人，每人每月1500元，则人工费用为0.5元/m3废水，电费为0.78元/m3废水，药剂费为0.80元/m3废水，运行成本为2.08元/m3废水，运行费用为624元/d。
7结语
该项目工艺简单、操作简便、成本低廉，而且系统运行稳定可靠。项目实施后，该企业废水能达标排放，真正做到环境效益、经济效益和社会效益的统一。
参考文献：
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[3]胡雪莲，孙茂然，庞艳，等. 高浓度制药废水处理工程实例[J]. 给水排水，2012，38（11）：69～71.
1焦化废水
徐金球采用超声空化及其组合技术对焦化废水的降解规律进行了研究。结果表明，“超声空化+Fenton试剂”联合作用对焦化废水中有机物(CODCr)的处理效果较好，二者对有机物的降解作用存在正的协同效应。在废水的初始pH值为3.18、CODCr初始浓度为807mg/L、Fe2+和H2O2的用量分别为100mg/L和1500mg/L和声能密度为0.110w/cm3的条件下，二者联合作用240min时，CODCr的降解率为95.23%；“超声空化+活性污泥法”联合处理焦化废水可使废水中有机物的处理效果显著提高。焦化废水初始pH值为8.17、CODCr初始浓度为807mg/L，在不加催化剂和同时曝入空气的条件下经超声波辐照预处理240min后，再经活性污泥处理240min，废水中CODCr总的降解率为80.54%，与单独采用活性污泥法处理焦化废水时的降解效果相比，CODCr降解率提高了48.29%；“超声空化+湿式催化氧化法+活性污泥法”联合处理焦化废水，可使废水中CODCr总的降解率达到95.74%，与单独采用活性污泥法对焦化废水作用240min时的处理效果(CODCr的降解率为32.25%)相比，“超声空化+湿式催化氧化法”联合预处理的作用使焦化废水中CODCr总的降解率提高了63.49%。
2高炉煤气洗涤废水和转炉烟气废水
高炉产生的荒煤气需用水进行清洗和冷却，故洗涤废水中主要污染物为SS，并含少量的酚、氰、无机盐等；转炉烟气废水类似，主要是对转炉烟气湿式除尘产生的，主要污染物为SS。以上两种废水，一般经(混凝)沉淀使其澄清后循环使用。王玉晨以包钢高炉煤气洗涤废水为处理对象，进行了较系统的研究。结果表明，包钢高炉洗涤废水中颗粒悬浮物的沉淀性能较好，但需对其中的少量细分散态或胶体颗粒进行混凝处理。经试验确定的最佳条件参数为：沉淀池停留时间为1.5h；混合槽停留时间为2min；反应槽停留时间为10min。按以上停留时间及投药量分别为聚合硫酸铁10mg/L，聚丙烯酰胺0.1mg/L的条件下，投加石灰乳调节pH值至8.5左右时，出水有机物(COD)低于30mg/L，去除率在96%左右，可明显提高混凝处理效果，达到高炉洗涤水质要求(指标为SS<120mg/L)。王军针对唐钢炼钢厂转炉除尘废水的特点,选用无机高分子絮凝剂聚合硫酸铁(PFS)配有机高分子絮凝剂聚丙烯酰胺(PAM)的方法对唐钢转炉除尘废水水样进行化学絮凝实验。结果表明：⑴PFS在处理转炉除尘废水的性能上具有吸附性好、脱稳能力强的特点，优于聚合氯化铝，其悬浮物去除率可达到98%以上；用PFS配加PAM的方法处理转炉除尘废水可显著提高污水的处理效果和污泥的脱水性；⑵最佳的投入量为：处理1000mL转炉除尘废水，投加10%的PFS溶液0.05mL，PAM(0.1%)1.00mL；⑶废水处理成本大大的降低，吨废水药剂成本只有0.06元，经济效益可观。
3轧钢废水
根据轧制的温度不同，轧钢可分为热轧(1150～1250℃)和冷轧。其中，热轧板加工容易，延展性能好，但硬度低。冷轧板硬度高，不易变形，但加工相对困难。由于冷轧钢板的表面质量、外观、尺寸精度均优于热轧板，故市场需求量较大。热轧厂废水主要为直接冷却水，其中含有氧化铁皮和油等，废水经多次沉淀、过滤、冷却后可循环使用；冷轧厂废水中主要为化学污染，包括酸碱、乳化液、有毒重金属等，废水经中和处理处理后循环使用。胥晶采用“二级沉淀+一次过滤”的方法对鞍山钢铁公司线材厂热轧废水进行了混凝沉淀试验。具体试验条件为：利用高分子絮凝剂XC-4700作为鞍钢线材厂浊环水处理的药剂，配制浓度为20kg药剂溶于1000kg水中，投加浓度为13%～17%，加药方式为用加药泵连续加入到平流池入口吸水井，过滤器滤料种类为石英砂，冷却塔填料的形式选用PVC网格填料。试验结果表明，采取以上措施后，热轧废水经过沉淀澄清、冷却后可满足回用的水质要求。周渝生等采用生物法对宝钢冷轧含铬废水进行了处理试验。结果表明，通过在实验室试验中使用生物质(BM)一次处理含铬废水并过滤后，可使冷轧含铬废水（含总铬及六价铬66～2450mg/L）中铬的去除率达到99%以上。同时，通过中试试验，进行了高浓度微生物菌的复苏、培育和驯化。在批处理条件下，验证了微生物处理高浓度含铬废水的能力。试验结果表明,高浓度含铬废水经微生物处理后，总铬、六价铬的去除率可达99%以上，排放废水中总铬低于115mg/L，六价铬低于0.15mg/L，SS低于80mg/L。
宋艳介绍了首钢冷轧废水处理工程的废水性质、主要工艺流程、相关设备及构筑物设计运行参数及工程实际运行效果。首钢冷轧废水处理工程采用了物化和生化组合的工艺，其中，主要处理单元包括调节池、曝气池、混凝与气浮装置、生物接触氧化池、二沉池、重力砂滤器、催化氧化装置、超滤装置、膜生物反应器等。该工程处理效果稳定，排放水质值未出现过较大波动，膜生物反应器出水CODCr为46～70mg/L，CODCr去除率＞90%；接触生物氧化池出水CODCr为97～132mg/L，CODCr去除率＞75%；废水处理站出水悬浮物为19～42mg/L，CODCr为32～68mg/L，pH值在8.1～8.9，达到工程设计预期处理效果。因此，采用催化氧化工艺处理难生物降解的光平整有机废液，可极大地提高废水的B/C，并有效去除油和CODCr。但目前由于该系统设备存在运行成本高，操作繁琐的缺点，故有待进一步完善和改进。
4展望
钢铁工业用水量较大，对钢铁企业废水进行再生利用是缓解水资源紧张，降低环境污染的有效途径。因此，通过对钢铁企业的用水进行全面规划，强化串级用水与一水多用，提高水的循环利用率，并加强重点废水的治理研究开发，实现钢铁工业废水的资源化利用，是今后钢铁工业废水治理技术的发展方向。
作者：张井新单位：吉林建龙钢铁有限责任公司
【关键词】煤气站，酚水处理，煤气发生炉
中图分类号：TQ548文献标识码： A
发生炉煤气站含酚废水的治理一直是个行业内头痛的难题。难就难在尽管处理的办法分门别类，但是没有一个令人满意的方法。能够彻底处理酚水的方法却成本太高，如直接焚烧法、生化法。能够节约成本的处理方法却处理不够彻底或管理难度大，如蒸发法处理酚水。目前处理酚水既经济又彻底的方法就是陶瓷厂采用的调制水煤浆燃烧法。不论哪一种处理方法都存在着一个共性的问题，那就是处理酚水的有效性问题。
1 直接焚烧法
直接焚烧法是利用焚烧炉进行焚烧。其工作原理是将含酚污水在850℃以上的高温条件下，将酚分子结构破坏裂解、燃烧，最终生成二氧化碳和水蒸气，从而达到环保排放的要求。焚烧炉一般以煤气站自产的煤气和焦油作为燃料。焚烧1吨酚水需要近1200～1300立方发生炉煤气，成本在450～500元以上。
目前煤气站采用的酚水焚烧炉有两种，一种是直接燃烧的焚烧炉，其热效率极低，一般不超过20%。下表为直燃式焚烧炉焚烧酚水数据。No.1为卧式直燃式焚烧炉焚烧酚水的数据。No.2为立式酚水焚烧炉焚烧酚水数据。
焚烧炉焚烧酚水数据
两段炉煤气按1500kcal/Nm3计，换算成两段炉煤气，需要量 1.26～1.32Nm3/kg 酚水。
第二种是带换热器的余热回收的焚烧炉，换热器有助燃空气换热器和酚水预热器两种。第一级为气风换热，第二级为气水换热。通过换热器回收一部分热量。其热效率可提高30～40%。
近年来蓄热式换热技术应用领域越来越宽，为了提高焚烧炉的燃烧效率和热效率拟采用蓄热技术改造目前采用的焚烧炉。
蓄热式换热技术，利用耐火材料作蓄热体，交替地被高温废气加热储存热量。再将蓄热体蓄存的热量与热空气或煤气，使空气和煤气获得高温预热，达到废热回收的效能。由于蓄热体是周期性地加热、放热，为了保证炉膛加热的连续性，蓄热体必须成对设置。同时，要有换向装置完成蓄热体交替加热、放热。蓄热室的换向时间一般在 10～30分钟。蓄热室的废气排出温度为 300℃左右，比传统的焚烧炉的排烟温度降低200～500℃左右。热效率可提高到50%以上。它能最大限度地回收出炉废气的余热，大幅度地节约燃料、降低成本。
新型蓄热技术，一是采用小球状、蜂窝状、片状、短圆柱状等陶瓷质蓄热体，其比表面积比传统蓄热格子砖增大几十倍甚至几百倍，因而换热效率高，并减小了蓄热室体积；二是采用新型换向设备，使换向时间大大缩短，换向时间仅为0.5～3分钟。由于缩短了换向时间，大大降低了工业炉窑烟气的排放温度，排烟温度只有200℃或更低。新型蓄热室可以将空气或煤气预热到接近出炉废气温度，温度效率达到85％以上，热效率达到70％以上。
2 生化法
对含酚污水进行生化处理是培养微生物，并利用微生物将污水中的酚类有机物消化吸收分解成H2O和CO2的过程。该方法根据微生物的承载方式及供氧方式的不同又可分为曝气法、接触氧化法、生物转盘法及生物滤池法等。生化法对进入生化池的污水水质要求较为严格，污水中焦油及酚等有机物浓度不可超过微生物所能承受的浓度，否则，需要将污水稀释后才能进入生化池，这样便限制了处理水量。同时微生物驯化比较困难，进水浓度超标、环境温度不适宜，都很容易限制微生物的生存。由于条件要求严格致使其处理成本相当高。除大型煤气站外一般不采用此种方法。单单生化系统处理成本大约在110～120元/t。其中有酚水中有3～4%的泥沙等沉淀物需要焚烧，也会花费一定费用。
3蒸发法处理酚水
蒸发脱酚法是使含酚污水加热后，酚就随水蒸发而进入蒸汽中，含有一定酚的水蒸汽进入发生炉空气管道，然后渗入空气中作为气化剂。在炉内，氧化层内因高温且有氧存在的条件下，酚就氧化生成二氧化碳和水，最终达到脱酚的目的。
工艺流程：根据煤气炉所产酚水的性质及酚水中含焦油、灰尘等杂质的情况，酚水在酚水池中进行四级沉淀过滤。酚水中的泥沙、油污及灰尘杂质先在第一级沉淀池中沉淀及除油，经沉淀除油后的酚水到第二级酚水沉淀池，焦油到焦油池。经过二级沉淀池对酚水沉淀过滤后再进入第三级渗透过滤池，在第三级渗透过滤池中装入粒度均匀的灰渣或者钾长石对酚水进一步吸附过滤处理，酚水再从第三级渗透过滤池溢流到第四级沉淀池中，最后经第四级沉淀后到洁净酚水池。由泵将洁净酚水送到一级换热器，酚水将从30℃升温到60-80℃。预热后的酚水再进入列管换热器，利用450-550℃的高温煤气与酚水进行热交换，将酚水汽化产生蒸汽。汽化后的酚水蒸汽接到煤气炉的汽风混合室与空气进行混合，混合后作为气化剂进入煤气炉的氧化层，酚类有机物在1250℃左右的高温下发生分解或参与反应。
但此种蒸发脱酚方法对使用的水质有一定的限制，如污水中的高沸点的有机物、重质油等在此过程中都不易蒸发，当水体中悬浮物及总固体含量高时，在加热过程中由于水的蒸发，杂质浓度相应的上升，就会造成水管的结垢和堵塞，所以要加强日常的管理维护工作，定期清理，保证其运行效果。
此种方法在煤气炉行业中应用较多。其优点：
（1）节约能源及成本，提高了对能源的综合利用：在煤气发生炉的冷煤气工艺中，煤气净化部分需要尽量降低煤气温度，以有效地除去煤气中的杂质，而这部分热量在此前的工艺中大部分被浪费掉；而在炉底鼓风中，则需要掺和高温蒸汽提高温度和水分含量。这就形成了一对矛盾，一方面热量被浪费，一方面又需要补充热量，这就造成了能量流动的不合理。该技术能够在降低污染的前提下解决这个问题：工艺风在吸收部分含酚废水的热量和蒸汽后，只需补充部分蒸汽即可达到饱和空气的目的，而且比以前的高温蒸汽与空气直接混合更充分，效果更好。
（2）含酚废水封闭运行，最大限度的降低了对周围环境的污染。
（3）该技术充分利用煤气站的自产蒸汽和下段煤气显热对酚水进行处理，节能降耗，大大降低了煤气站运行费用，不排放，不泄露，达到了环保要求。
以上介绍的几种酚水处理方法，都能满足国家的环保要求。如有水煤浆做为燃料的，即可用焚烧法，将酚水直接掺入水煤浆中焚烧，投资较低操作方便，但味道较大，周围环境较差；如水源较紧张的地区和企业可利用物理生化法，此种方法酚水处理可达到排放标准或做为工业循环用水；蒸发法处理酚水优势较大，目前在行业内应用较广。总之这几种方法各有其优缺点，需要根据企业不同的自身情况进行合理选择。
参考文献
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关键词：电镀 重金属废水 治理技术
概述
电镀是利用化学和电化学方法在金属或在其它材料表面镀上各种金属。电镀技术广泛应用于机器制造、轻工、电子等行业。
电镀废水的成分非常复杂，除含氰(CN-)废水和酸碱废水外，重金属废水是电镀业潜在危害性极大的废水类别。根据重金属废水中所含重金属元素进行分类，一般可以分为含铬(Cr)废水、含镍(Ni)废水、含镉(Cd)废水、含铜(Cu)废水、含锌(Zn)废水、含金(Au)废水、含银(Ag)废水等。电镀废水的治理在国内外普遍受到重视，研制出多种治理技术，通过将有毒治理为无毒、有害转化为无害、回收贵重金属、水循环使用等措施消除和减少重金属的排放量。随着电镀工业的快速发展和环保要求的日益提高，目前，电镀废水治理已开始进入清洁生产工艺、总量控制和循环经济整合阶段，资源回收利用和闭路循环是发展的主流方向。
1电镀重金属废水治理技术的现状
1 .1化学沉淀
化学沉淀法是使废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的重金属化合物的方法，包括中和沉法和硫化物沉淀法等。
1.1.1中和沉淀法
在含重金属的废水中加入碱进行中和反应，使重金属生成不溶于水的氢氧化物沉淀形式加以分离。中和沉淀法操作简单，是常用的处理废水方法。实践证明在操作中需要注意以下几点[1]：(1)中和沉淀后，废水中若pH值高，需要中和处理后才可排放；(2)废水中常常有多种重金属共存，当废水中含有Zn、Pb、Sn、Al等两性金属时，pH值偏高，可能有再溶解倾向，因此要严格控制pH值，实行分段沉淀；(3)废水中有些阴离子如：卤素、氰根、腐植质等有可能与重金属形成络合物，因此要在中和之前需经过预处理；(4)有些颗粒小，不易沉淀，则需加入絮凝剂辅助沉淀生成。
1.1.2硫化物沉淀法
加入硫化物沉淀剂使废水中重金属离子生成硫化物沉淀除去的方法。与中和沉淀法相比，硫化物沉淀法的优点是：重金属硫化物溶解度比其氢氧化物的溶解度更低，而且反应的pH值在7—9之间，处理后的废水一般不用中和。硫化物沉淀法的缺点是[2]：硫化物沉淀物颗粒小，易形成胶体；硫化物沉淀剂本身在水中残留，遇酸生成硫化氢气体，产生二次污染。为了防止二次污染问题，英国学者研究出了改进的硫化物沉淀法，即在需处理的废水中有选择性的加入硫化物离子和另一重金属离子(该重金属的硫化物离子平衡浓度比需要除去的重金属污染物质的硫化物的平衡浓度高)。由于加进去的重金属的硫化物比废水中的重金属的硫化物更易溶解，这样废水中原有的重金属离子就比添加进去的重金属离子先分离出来，同时防止有害气体硫化氢生成和硫化物离子残留问题。
1.2氧化还原处理
1.2.1 化学还原法
电镀废水中的Cr主要以Cr6+离子形态存在，因此向废水中投加还原剂将Cr6+还原成微毒的Cr3+后，投加石灰或NaOH产生Cr(OH)3沉淀分离去除。化学还原法治理电镀废水是最早应用的治理技术之一，在我国有着广泛的应用，其治理原理简单、操作易于掌握、能承受大水量和高浓度废水冲击。根据投加还原剂的不同，可分为FeSO4法、NaHSO3法、铁屑法、SO2法等。
应用化学还原法处理含Cr废水，碱化时一般用石灰，但废渣多；用NaOH或Na2CO3，则污泥少，但药剂费用高，处理成本大，这是化学还原法的缺点。
1.2.2 铁氧体法
铁氧体技术是根据生产铁氧体的原理发展起来的。在含Cr废水中加入过量的FeSO4，使Cr6+还原成Cr3+， Fe2+氧化成Fe3+，调节pH值至8左右，使Fe离子和Cr离子产生氢氧化物沉淀。通入空气搅拌并加入氢氧化物不断反应，形成铬铁氧体。其典型工艺有间歇式和连续式。铁氧体法形成的污泥化学稳定性高，易于固液分离和脱水。铁氧体法除能处理含Cr废水外，特别适用于含重金属离子的电镀混合废水。我国应用铁氧体法已经有几十年历史，处理后的废水能达到排放标准，在国内电镀工业中应用较多。
铁氧体法具有设备简单、投资少、操作简便、不产生二次污染等优点。但在形成铁氧体过程中需要加热(约70oC)，能耗较高，处理后盐度高，而且有不能处理含Hg和络合物废水的缺点。
1.2.3 电解法
电解法处理含Cr废水在我国已经有二十多年的历史，具有去除率高、无二次污染、所沉淀的重金属可回收利用等优点。大约有30多种废水溶液中的金属离子可进行电沉积。电解法是一种比较成熟的处理技术，能减少污泥的生成量，且能回收Cu、Ag、Cd等金属，已应用于废水的治理。不过电解法成本比较高，一般经浓缩后再电解经济效益较好。
近年来，电解法迅速发展，并对铁屑内电解进行了深入研究，利用铁屑内电解原理研制的动态废水处理装置对重金属离子有很好的去除效果。
另外，高压脉冲电凝系统(High Voltage Electrocagulation System)为当今世界新一代电化学水处理设备，对表面处理、涂装废水以及电镀混合废水中的Cr、Zn、Ni、Cu、Cd、CN-等污染物有显著的治理效果。高压脉冲电凝法比传统电解法电流效率提高20%—30%；电解时间缩短30%—40%；节省电能达到30%—40%；污泥产生量少；对重金属去除率可达96%一99%[3]。
1.3 溶剂萃取分离
溶剂萃取法[4]是分离和净化物质常用的方法。由于液一液接触，可连续操作，分离效果较好。使用这种方法时，要选择有较高选择性的萃取剂，废水中重金属一般以阳离子或阴离子形式存在，例如在酸性条件下，与萃取剂发生络合反应，从水相被萃取到有机相，然后在碱性条件下被反萃取到水相，使溶剂再生以循环利用。这就要求在萃取操作时注意选择水相酸度。尽管萃取法有较大优越性，然而溶剂在萃取过程中的流失和再生过程中能源消耗大，使这种方法存在一定局限性，应用受到很大的限制。
1.4 吸附法
吸附法是利用吸附剂的独特结构去除重金属离子的一种有效方法。利用吸附法处理电镀重金属废水的吸附剂有活性炭、腐植酸、海泡石、聚糖树脂等。活性炭装备简单，在废水治理中应用广泛，但活性炭再生效率低，处理水质很难达到回用要求，一般用于电镀废水的预处理。腐植酸类物质是比较廉价的吸附剂，把腐植酸做成腐植酸树脂用以处理含Cr、含Ni废水已有成功经验。有相关研究表明，壳聚糖及其衍生物是重金属离子的良好吸附剂，壳聚糖树脂交联后，可重复使用10次，吸附容量没有明显降低[5]。利用改性的海泡石治理重金属废水对Pb2+、Hg2+、Cd2+有很好的吸附能力，处理后废水中重金属含量显著低于污水综合排放标准。另有文献报道蒙脱石也是一种性能良好的粘土矿物吸附剂，铝锆柱撑蒙脱石在酸性条件下对Cr 6+的去除率达到99%，出水中Cr 6+含量低于国家排放标准，具有实际应用前暑[6]。
1.5 膜分离技术
膜分离法是利用高分子所具有的选择性来进行物质分离的技术，包括电渗析、反渗透、膜萃取、超过滤等。用电渗析法处理电镀工业废水，处理后废水组成不变，有利于回槽使用。含Cu2+、Ni2+、Zn2+、Cr6+等金属离子废水都适宜用电渗析处理，已有成套设备。反渗透法已大规模用于镀Zn、Ni、Cr漂洗水和混合重金属废水处理。采用反渗透法处理电镀废水，已处理水可以回用，实现闭路循环。液膜法治理电镀废水的研究报道很多，有些领域液膜法已由基础理论研究进入到初步工业应用阶段，如我国和奥地利均用乳状液膜技术处理含Zn废水，此外也应用于镀Au废液处理中[7]。膜萃取技术是一种高效、无二次污染的分离技术，该项技术在金属萃取方面有很大进展。
1.6 离子交换处理法
离子交换处理法是利用离子交换剂分离废水中有害物质的方法，应用的离子交换剂有离子交换树脂、沸石等等，离子交换树脂有凝胶型和大孔型。前者有选择性，后者制造复杂、成本高、再生剂耗量大，因而在应用上受到很大限制。离子交换是靠交换剂自身所带的能自由移动的离子与被处理的溶液中的离子通过离子交换来实现的。推动离子交换的动力是离子间浓度差和交换剂上的功能基对离子的亲和能力，多数情况下离子是先被吸附，再被交换，离子交换剂具有吸附、交换双重作用。这种材料的应用越来越多，如膨润土[11]，它是以蒙脱石为主要成分的粘土，具有吸水膨胀性好、比表面积大、较强的吸附能力和离子交换能力，若经改良后其吸附及离子交换的能力更强。但是却较难再生，天然沸石在对重金属废水的处理方面比膨润土具有更大的优点：沸石[9]是含网架结构的铝硅酸盐矿物，其内部多孔，比表面积大，具有独特的吸附和离子交换能力。研究表明[10]，沸石从废水中去除重金属离子的机理，多数情况下是吸附和离子交换双重作用，随流速增加，离子交换将取代吸附作用占主要地位。若用NaCl对天然沸石进行预处理可提高吸附和离子交换能力。通过吸附和离子交换再生过程，废水中重金属离子浓度可浓缩提高30倍。沸石去除铜，在NaCl再生过程中，去除率达97%以上，可多次吸附交换，再生循环，而且对铜的去除率并不降低。
1.7 生物处理技术
由于传统治理方法有成本高、操作复杂、对于大流量低浓度的有害污染难处理等缺点，经过多年的探索和研究，生物治理技术日益受到人们的重视。随着耐重金属毒性微生物的研究进展，采用生物技术处理电镀重金属废水呈现蓬勃发展势头，根据生物去除重金属离子的机理不同可分为生物絮凝法、生物吸附法、生物化学法以及植物修复法。
1.7.1 生物絮凝法
生物絮凝法是利用微生物或微生物产生的代谢物进行絮凝沉淀的一种除污方法。微生物絮凝剂是一类由微生物产生并分泌到细胞外，具有絮凝活性的代谢物。一般由多糖、蛋白质、DNA、纤维素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物质构成，分子中含有多种官能团，能使水中胶体悬浮物相互凝聚沉淀。至目前为止，对重金属有絮凝作用的约有十几个品种，生物絮凝剂中的氨基和羟基可与Cu2+、 Hg2+、Ag+、Au2+等重金属离子形成稳定的鳌合物而沉淀下来。应用微生物絮凝法处理废水安全方便无毒、不产生二次污染、絮凝效果好，且生长快、易于实现工业化等特点。此外，微生物可以通过遗传工程、驯化或构造出具有特殊功能的菌株。因而微生物絮凝法具有广阔的应用前景。
1.7.2 生物吸附法
生物吸附法是利用生物体本身的化学结构及成分特性来吸附溶于水中的金属离子，再通过固液两相分离去除水溶液中的金属离子的方法。利用胞外聚合物分离金属离子，有些细菌在生长过程中释放的蛋白质，能使溶液中可溶性的重金属离子转化为沉淀物而去除。生物吸附剂具有来源广、价格低、吸附能力强、易于分离回收重金属等特点，已经被广泛应用。
1.7.3 生物化学法
生物化学法指通过微生物处理含重金属废水，将可溶性离子转化为不溶性化合物而去除。硫酸盐生物还原法是一种典型生物化学法。该法是在厌氧条件下硫酸盐还原菌通过异化的硫酸盐还原作用，将硫酸盐还原成H2S，废水中的重金属离子可以和所产生的H2S反应生成溶解度很低的金属硫化物沉淀而被去除，同时H2SO4的还原作用可将SO42-转化为S2-而使废水的pH值升高。因许多重金属离子氢氧化物的离子积很小而沉淀。有关研究表明，生物化学法处理含Cr 6+浓度为30—40mg/L的废水去除率可达99.67%—99.97%[11]。有人还利用家畜粪便厌氧消化污泥进行矿山酸性废水重金属离子的处理，结果表明该方法能有效去除废水中的重金属。赵晓红等人[12]用脱硫肠杆菌(SRV)去除电镀废水中的铜离子，在铜质量浓度为246.8 mg/L的溶液，当pH为4.0时，去除率达99.12%。
1.7.4 植物修复法[13]
植物修复法是指利用高等植物通过吸收、沉淀、富集等作用降低已有污染的土壤或地表水的重金属含量，以达到治理污染、修复环境的目的。植物修复法是利用生态工程治理环境的一种有效方法，它是生物技术处理企业废水的一种延伸。利用植物处理重金属，主要有三部分组成：（1）利用金属积累植物或超积累植物从废水中吸取、沉淀或富集有毒金属；（2）利用金属积累植物或超积累植物降低有毒金属活性，从而可减少重金属被淋滤到地下或通过空气载体扩散：（3）利用金属积累植物或超积累植物将土壤中或水中的重金属萃取出来，富集并输送到植物根部可收割部分和植物地上枝条部分。通过收获或移去已积累和富集了重金属植物的枝条，降低土壤或水体中的重金属浓度。在植物修复技术中能利用的植物有藻类、草本植物、木本植物等。
藻类净化重金属废水的能力，主要表现在对重金属具有很强的吸附力[14]，利用藻类去除重金属离子的研究已有大量报道[15]。褐藻对Au的吸收量达400 mg/ g，在一定条件下绿藻对Cu、Pb、La、Cd、Hg等重金属离子的去除率达80 %—90 %，马尾藻、鼠尾藻对重金属的吸附虽然不及绿海藻，但仍具有较好的去除能力。
草本植物净化重金属废水的应用已有很多报道。凤眼莲是国际上公认和常用的一种治理污染的水生漂浮植物，它具有生长迅速，既能耐低温、又能耐高温的特点，能迅速、大量地富集废水中Cd、Pb、Hg、Ni、Ag、Co、Cr等多种重金属。有关研究发现[16]凤眼莲对钴和锌的吸收率分别高达97%和80%。此外，还有很多草本植物具有净化作用，如喜莲子草、水龙、刺苦草、浮萍、印度芥菜等。
木本植物具有处理量大、净化效果好、受气候影响小、不易造成二次污染等等优点，受到人们广泛关注。同时对土壤中Cd、Hg等有较强的吸附积累作用，由胡焕斌等[17]试验结果表明：芦苇和池杉对重金属Pb和Cd都有较强富集能力。
转贴于 2电镀重金属废水治理技术展望
随着全球可持续发展战略的实施，循环经济和清洁生产技术越来越受到人们关注。电镀重金属废水治理从末端治理已向清洁生产工艺、物质循环利用、废水回用等综合防治阶段发展。未来电镀重金属废水治理将突出以下几个方面：
(1)贯彻循环经济、重视清洁生产技术的开发与应用；提高电镀物质、资源的转化率和循环使用率；从源头上削减重金属污染物的产生量，并采用全过程控制、结合废水综合治理、最终实现废水零排放。
(2)电镀重金属废水的处理技术很多，其中生物技术是具有较大发展潜力的技术，具有成本低、效益高、不造成二次污染等优点。随着基因工程、分子生物学等技术的发展和应用，具有高效、耐毒性的菌种不断培育成功，为生物技术的广泛应用提供了有利条件。对于已经污染的、范围大的外环境，可采用植物修复技术治理，在治污的同时，不仅美化了环境，还可以获得一定的经济效益。
(3)综合一体化技术是未来电镀废水治理技术的热点。电镀废水种类繁多，各种电镀工艺差异很大，仅使用一种废水治理方法往往有其局限性，达不到理想的效果。因此，综合多种治理技术特点的一体化技术应运而生。
3 结束语
综上所述，虽然化学法、物理化学法、生物化学法都可以治理和回收废水中的重金属，但通过生物化学法处理重金属污水成本低、效益高、容易管理、不给环境造成二次污染、有利于生态环境的改善。但生物化学法也有一定的局限性，无论是植物还是微生物，一般都具有选择性，只吸取或吸附一种或几种金属，有的在重金属浓度较高时会导致中毒，从而限制其应用。尽管如此生物化学法的研究和发展仍有广阔前景，许多学者通过基因工程、分子生物学等技术应用，使生物具有更强的吸附、絮凝、整治修复能力。我们应该充分利用自然界中的微生物与植物的协同净化作用，并辅之以物理或化学方法，寻找净化重金属的有效途径。
[参考文献]
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[3]翁国坚，李湘祁，烫德平，等。铝锆柱撑蒙脱石处理Cr6+废水的应用研究[J]。福州大学学报，2003，31(1)：116—119。
关键词：重金属；离子；废水；处理；技术；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;
中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：
1. 重金属污染概述
重金属污染是当今世界三大水环境污染之一，主要包括汞、镉、铬、铅、锌、铜、钴、锰、钛、钼等，其含量和存形态随产生条件而不同，大部分重金属离子具有毒性且是致癌因子，重金属在自然环境中很难讲解，仅会在形态上发生改变，在环境水体中容易破坏生态平衡，并可通过食物链富集危害人类健康。重金属对健康的影响通常表现为对神经系统的长期损害，以及对消化系统、泌尿系统的细胞、脏器、皮肤及骨骼的破坏。而重金属离子的慢性危害，短时间内不易被发现和诊断出，一旦发生病变后果十分严重。震惊世界的日本水俣病就汞离子引起人体生理机能病变的真实病例。
重金属废水主要来源于采矿、有色金属、电解、电镀、医药、农药、颜料、油漆等工业，这些生产废水常以多种废水混合状态存在，往往包含了多种重金属离子，因此在重金属离子的处理上存在较大的困难，对环境危害程度大。处理工业废水的重金属离子一直是全世界共同的课题，在处理重金属离子的研究上许多学者都取得了相应的效果和成就，现对重金属废水处理的方法做叙述。
重金属废水处理方法
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还原作用除去废水中的毒害物质。该法投资少、效果好，但存在吸附速度慢、吸附容量小的缺点，因此不适合于处理污染物浓度较高的废水。
目前，科技工作者致力于新型廉价吸附剂的研究应用，已经取得了一定进展，用粉煤灰、沸石、落叶、蛭石、椭圆小球藻等一系列天然物质或工农业废弃物对重金属离子具有良好的吸附效果，而此类吸附剂来源丰富，使用后不必再生，具有极其广阔的应用前景。
2.1.2 膜分离技术法
反渗透法：是利用特种半透膜具有溶剂水透过而溶质难以透过的特性，通过对废水施加高压，使对废水进行浓缩，减少水处理过程中的水量，进而减少工作量。该法投资少、操作方便、可回收有用材料，其关键技术是制造高效耐用的反渗透膜。为避免杂质的积累，最好与离子交换法联合使用。
超滤法：聚合物增强超滤是指通过利用超滤膜的滤过性质，能够有效截流结合有重金属离子的聚合物大分子，此法要根据不同的重金属离子选用不同水溶性聚合物，通过聚合物官能团即可选择性分离重金属离子。例如用以十二烷基苯磺胺表面活性剂增强的超滤膜处理含Pb2+废水，使之形成Pb／DAS、Pb／十二甲基胺系统，Pb2+去除率大于99％；用聚乙烯亚胺、壳聚糖等作聚合剂，采用超滤法去除水中的Cr 3+去除率可达100％。
纳米过滤：纳米过滤膜分离机理包括原子筛分效应与电效应。纳米膜上的带电离子与液体中的离子形成离子对，同时后者被除去。这种膜的小孔道以及表面电荷使得尺寸小于孔道的离子能被去除。纳米过滤法比反渗透法需要的压力低，因此，操作费用也较后者低。一般说来，纳米过滤法可以处理含重金属离子浓度大于2 000 mg／L的无机废水。如何在多种膜分离方法中选择最合适的，主要考虑以下几个因素：废水的性质、金属离子在水中的本性与浓度、pH值与温度。除此之外，膜还要和投料溶液与清洁剂相配套，以使表面污塞最小。
2.1.3气浮法
气浮法是利用气泡的吸附作用进行固液分离，在一定条件下，可实现回收金属又消除污染的目的，杨晓玲等对某电镀厂含重金属离子废水进行气浮处理，取得了理想效果，气浮法具有占地面积小、设备简单、适宜于间歇生产等优点，适宜对重金属氢氧化物或碳酸盐过滤困难的废水处理。
2.1.4 絮凝-浮选法
絮凝-浮选法是通过添加试剂使得废水中的胶体粒子稳定性变差，从而聚集沉淀下来，过程包括调节pH值和加入含铁或铝盐的絮凝剂。此法可以处理浓度小于100 mg／L或高于1 000 mg／L的重金属废水。絮凝-浮选法能pH值为11-11.5时可以有效去除重金属离子[1]。
化学方法
3.1化学沉淀法
化学沉淀法是一种传统的水处理方法，具有技术成熟、投资少、处理成本低、自动化程度高等优点，在国内外已广泛被应用。在含重金属废水的处理中，根据沉淀类型的不同，可分为氢氧化物沉淀法、难溶盐沉淀法和铁氧体法[2]。氢氧化物沉淀法即中和沉淀法，加入碱使废水中的金属阳离子以氢氧化物或盐的形态沉淀析出。难溶盐法则是通过加入沉淀剂与废水中的金属离子形成难溶化合物的方式去除或回收金属离子。铁氧化体法是一种新型的化学沉淀法，是指向废水中投加铁盐，使废水中的重金属离子在铁氧体的包裹、夹带作用下进入铁氧体的晶格中形成复合铁氧体，然后再采用固液分离的手段，一次脱除多种重金属离子的方法。
3.2 离子交换法
离子交换法是利用离子交换树脂对废水中离子进行选择换，而进行废水处理的方法，基本上所有的无机有害离子都可用离子交换法进行处理，在处理废水时，离子交换发生在固体与液相之间：不溶性的物质从电解液中除去离子，同时以相同价态释放出离子。离子交换也可从无机废水中回收有价值的重金属，再将金属浓缩后回收。该法的不足之处在于一次性投资高、占地面积较大，废水中污染物浓度不宜太高。
4 电化学法
电化学法利用通电时阴阳极的电化学反应而使废水中的有毒物分解、氧化还原、沉淀。该法设备相对简单，易于自动控制；以电子作为反应剂，可避免产生二次污染。
4.1 电渗析法
电渗析法是一种膜分离技术，是利用对废水通以低压直流电时，阴阳离子定向运动并的透过选择性薄膜的性质，将电解质浓缩在一定的区域内，在另一些区域内得到较纯的水，从而提高渗析效率。电渗法并不能有效去除浓度大于1 000 mg／L的离子，它更适用于浓度小于20 mg／L的离子的去除。Smara等报道了对离子交换／电渗析处理Pb2+、Cd2+、Cu2+、Zn2+等离子吸附顺序及混合液中竞争吸附的情况[3]。
4.2 三维电极法
三维电极法是电化学法处理重金属废水的最新研究成果。三维电极是在传统二维电解槽电极间装填材料，并使表面带电，进而在其表面发生电化学反应。与二维电极相比，三维电极将电解槽的面积比加大、提高物质迁移速度、分离产物便捷。三维电极的缺点是床内电流电位分布不均，可能导致局部出现“盲区”，并易发生副反应[4]。
5 生化法
生物膜法当今废水生物处理研究领域的主流，是在固体载体上附着微生物细胞并使其生长繁殖，而后在载体上形成膜状生物污泥。生物膜法具有污泥产量少、参与净化反应的微生物种类多及运行操作简单方便等优点。
Ahluwalia等研究表明可通过利用无活性微生物体吸附重金属离子技术，且对细胞无毒化作用及突破了细胞本身生理特征、生长性质的限制；但其缺点为死细胞无法通过基因工程学提高微生物的处理潜力。
此外酵母菌吸附剂已成为环境生物技术研究的重要组成部分，有研究表明相关研究表明酵母菌可以有效吸附的金属离子包括铜、铯、钴、铀、镉、锶、锌、铅、铬、镍等重金属离子。其中，对铅、镉、锌、铬和镍等金属离子的吸附能力较强。Yakubu研究发现酵母菌吸附剂吸附铀的能力是离子交换树脂的14倍。Norris等发现酵母菌对Ni2+和Cu2+的吸附能力比细菌更强。而Wang比较发现酿酒酵母对不同重金属离子具有不同的吸附能力，还发现酿酒酵母对Cu2+的吸附能力强于其它金属离子。如今酵母菌吸附剂的发展已成为处理重金属废水新工艺的技术基础。但酵母菌吸附工艺仍处于实验阶段，要实现大规模的工业化仍需要酵母菌深入研究和开发其它相关水处理技术。
6 电-生物耦合法
利用生物法与电化学法耦合是近年来处理该类废水的一项新技术，该法能发挥双方优势，提高含重金属离子废水的处理效果。电-生物耦合法为了不影响微生物的活性，电解或电沉积电流密度较低。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 的直流电，耐电性是游离细菌的承受能力的3倍。利用电-生物耦合法，不但使重金属离子的定向迁移，还能能调节微生物的代谢，提高细菌有丝分裂速度和生化处理重金属离子废水的效果。李天成等研究出利用电沉积-生物膜复合工艺处理含重金属有机废水的方法；而Li等用电生物膜反应器处理含高浓度苯酚的Cr2+和Pb2+废水，苯酚降解率提高了138％，Cr6+ 和Pb2+浓度分别在12 h和6 h内降至1 mg／L以下，达到国家标准[5]。
7 结语
随着现代化工业的发展，许多水域包括地下水都已受到含重金属离子废水的污染，鉴于重金属废水的特点及处理的复杂性，在处理重金属废水时应考虑多种方法和工艺的综合运用，以期收到更好效果。随着科学技术的进一步发展，传统的处理工艺会得到进一步的改进与完善，与此同时还会不断出现更新的处理方法和技术。
参考文献：
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[关键词]源头治理；末端治理；半合成抗生素；生产废水
中图分类号：TP215 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）43-0334-01
对于抗生素生产废水来说，由于化学成分相对比较复杂，同时COD含量值非常高，因此，对着这一类废水的处理相对比较困难，一般处理工艺的处理方法相对落后。通过一系列的实践探究，采用生物膜法和fenton试剂氧化法这两种处理工艺相结合的形式取得了很好的处理效果，最终经过处理后出水COD含量值达到了行业排放标准中的要求，本文就针对这一处理方法进行如下的论述。
一、污水的排放节点分析
一般的抗生素药物生产流程都包括粗品的合成和产品的精制这两个过程，这两个过程中都会生成一些比较难处理的污水，其中，前者产生的污水主要是以一些高浓度有机废水为主，是经过粗合成反应后生成的水母液，后者产生的污水主要是以一些高浓度的釜底液，除了这两个过程中会产生大量有机污水之外，在生产流程过程中的用于泵循环流程和设备的清洗等操作同样会产生一些中等浓度的废水，这些废水同样要和前两种高浓度废水一起进行处理[1-2]。
二、源头处理
对于半合成抗生素的生产来讲，排水的废水中主要包括的是一些抗生素分解产物、中间体以及其他各种种类的化学溶剂，这些物质中有相当一部分其化学结构非常稳定，尤其是一些环芳烃类的物质，具有相对稳定的杂环，正是由于这种原因，使得这一类废水单一依靠生物降解的形式并不会取得非常明显的效果，传统污水处理工艺中的一些活性污泥法在处理这一类废水时其处理结果根本达不到行业制定的具体排放标准，一些污染物质对于微生物甚至还会起到一定的抑制作用。正是这个原因，在处理这一类废水时，工艺设计人员需要在源头处进行预处理，这样就能够有效地减轻污水的处理难度，避免了污水中大量有毒有害成分对后续污水处理设备所带来的不利影响。以头孢原料药的处理为例，下表为这一类制药废水的源头处理方案[3]。（如表1）
三、末端治理
（一）传统治理工艺
传统的制药废水后续处理工艺采用的接触氧化法、铁炭微电解和厌氧处理工艺相结合的方法，采用这种复合型的处理工艺对于制药废水的处理来讲，对于COD的去除率相对较低，不能够达到相关的行业排放标准，处理效果较差。
（二）改良后的后续处理工艺
1、单一的MBR处理工艺
由于传统处理工艺对于制药废水的末端治理效果较差，因此，一些研究人员开始寻找一些新的处理工艺，经过大量的实践验证表明，采用MBR法进行后续处理具有非常好的处理效果，其COD去除率处于一个较高的水平。下图为采用MBR处理工艺对于废水中高浓度COD值的实际除去效果。
从图1中可知，采用单一的MBR处理工艺实现了中低浓度废水处理工艺流程的进一步简化，当所处理废水的进水COD值大约为1700mg/L左右时，出水的COD值可以达到90mg/L左右。对于高浓度的废水，在经过生物膜工艺处理之后就可以进入到调节池中进行处理，这一环节的废水浓度处于一个相对中低的水平。最终采用这种处理工艺的出水COD值可以达到140mg/L左右，相比于传统的处理工艺，这种处理方法的处理效果非常明显，但是相比于行业排放标准中的具体数值，仍然不能够满足排放要求，因此还需要对这种工艺进行进一步的改进[4]。
（二）MBR处理工艺的改进
在原有的MBR处理工艺中加入fenton试剂法和水解酸化法两种方法，这种方法相比于单一的生物膜法处理效果更好，这主要是因为高浓度的制药废水在经过厌氧处理之后其生化性会大幅度地降低，如果直接采用生物膜法，处理的效果相对较差，这时候就可以采用fenton试剂法和水解酸化法对废水进行预处理，以此来提升废水的可生化性，之后再采用生物膜法可以将废水处理后的出水COD含量值控制在行业标准中的合格排放数值以下。
结束语
综上所述，对于制药废水来讲，由于废水中的污染物浓度较高，成分非常复杂，同时COD值相对较高，因此，采用一般的处理方法往往其处理效果并不能够达到行业的具体排放标准。通过试验和研究，采用源头和末端治理这两方面处理相结合的形式应用于制药废水的处理过程中具有非常好的处理效果，相信今后会应用于越来越多的制药废水处理工程中。
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关键词三级沉淀池高位水池雨污分流拦水坝
1 工程概况
天马山黄金矿业有限公司是铜陵有色金属集团股份有限公司控股子公司，主要从事硫金矿的采选及转炉渣的加工，主要产品有金精砂、硫精砂、铜精砂和铁精砂，采选能力1500t/d，其中金硫矿石1200t/d，单硫矿石300t/d。
随着公司不断发展，环保问题日渐显现，尤其是公司区域内的排水问题矛盾突出。选矿车间雨水排水沟（黑沙河支渠）建设在厂区唯一水泥运输道路之下，近年来，由于大吨位精砂运输车辆的长期辗压，雨水排水沟塌陷，造成了雨污混流的局面，采矿车间区域雨污和清污分流也未能理顺，因此废水处理站在下大雨时存在超负荷运行情况；同时由于废水处理站Φ30m的幅流式沉淀池处理能力表现不足，溢流水有时不能达到《污水综合排放标准》的规定。因此实现雨污分流，提高废水处理站处理能力，使环保工艺规范合理，才能从根本上解决天马山黄金矿业有限公司的环境污染问题。
2 工艺与给排水现状
2.1 工艺系统
硫金矿选矿采用碎矿、磨矿、浮选工艺，生产金精砂和硫精砂。其中：碎矿采用三段一闭路流程；磨矿采用螺旋分级机加旋流器控制分级形成一段闭路流程；浮选采用二粗二精一扫流程。产出的金精砂进Φ18m的浓缩机，浓缩机溢流水返回选矿山顶高位水池，浓缩机底流进压滤机过滤；硫金矿碎矿、磨矿、浮选场地冲洗水和跑冒滴漏矿沙因量小全部进入事故池，再用砂泵扬送至中沙池集中收集后送回再选。
选金尾矿再采用磁选工艺回收磁黄铁矿，磁选尾矿采用浮选工艺回收黄铁矿，即硫精砂。产出的硫精砂进入Φ24m的浓缩机，浓缩机溢流水返回选矿山顶高位水池，浓缩机底流进陶瓷过滤机过滤，磁选磁黄铁矿和浮选黄铁矿场地冲洗水和跑冒滴漏矿沙，以及陶瓷过滤机清洗时的硫精砂因量稍大而全部进入现三级沉淀池，现三级沉淀池的沉砂用吸沙泵返回Φ24m的浓缩机。现三级沉淀池最后一级形成了清水池，清水池的清水返回选矿山顶高位水池，且清水池设有溢流口通过管道与废水处理站相连，正常情况下，清水池没有排水。
铜冶炼渣选矿采用碎矿、磨矿、浮选工艺，生产铜精砂。其中：碎矿采用二段开路流程；磨矿采用螺旋分级机加旋流器控制分级形成一段闭路磨矿；浮选采用一粗二精二扫流程。产出的铜精砂进Φ9m高效浓缩机，浓缩机溢流水返回选矿山顶高位水池，浓缩机底流进陶瓷过滤机过滤，铜冶炼渣碎矿、磨矿、浮选场地冲洗水和跑冒滴漏矿沙也因量小全部进入铜冶炼渣中沙池，集中收集后送回浮选工段。
硫金矿选矿事故池和中沙池、铜冶炼渣中沙池等所有生产排水汇集至现三级沉淀池，最后由清水池返回选矿山顶高位水池。由于选矿回水为碱性，且含重金属离子微量，为确保选矿回水的水质达标，在现三级沉淀池第一级中加入硫酸亚铁，用中和沉淀法和铁氧体法联合作用，沉淀回水中所含的微量砷及重金属离子。
2.2 给水系统
生产用水主要为回用水，生产用水量约7860m3/d，其中选矿生产用水量7360m3/d，采矿生产用水量500m3/d。给水系统组成为：采矿井下用水由井下主排水管在适当的位置开路接入；选矿生产用水由高位水池供给。
2.3 排水系统
井下排水混合地表雨水及选矿生产排水进入废水处理站，正常生产时井下排水量3500m3/d，选矿排水量1442m3/d，经废水处理站处理后的水由泵扬至山顶高位水池，回用水量为3940m3/d，底流损失水量为1002m3/d；而由选矿系统浓缩机溢流水、三级沉淀清水池由泵直接扬至山顶高位水池回收利用水量为3420 m3/d，正常生产时废水处理站废水排放量为零。而在下大雨时，采选区域地表径流都经沟渠进入废水处理站，废水处理站存在超负荷运行情况，溢流水有时不能达到《污水综合排放标准》的规定。
3 设计方案
3.1 设计原则
一是尽量利用现有设施，完善废水治理方案；二是将地表径流受污染区域的雨水集中收集，会同选矿生产废水和采矿井下排水，集中输送至现有的废水处理站，经处理达标的废水作为选矿生产用水，以达到下雨时前15～30分钟雨水的收集和雨污分流的目的；三是通过技术经济论证，优化设计方案和设备改型，力求技术可靠、经济合理。
3.2 选矿区以南上游区域雨水排放设计
选矿区以南上游区域汇水面积较大，该区域现有雨水汇集后流至选矿厂东侧铁道边的排水沟，然后沿铁道边的排水沟流至选矿厂三级沉淀池，再由水沟及连接管道流至废水处理站。由于该区域的雨水比较洁净，未受污染，可以不经处理就排入黑砂河支渠，设计考虑在铁道南端，连通铁道边的排水沟，并在排水沟设一拦水坝，使该区域的雨水通过连接拦水坝的管径为DN400的焊接钢管直接进入黑砂河支渠。
3.3 选矿区雨污分流设计
目前，选矿区雨污未分流。合流后的雨污水，一部分通过排水沟进入黑砂河支渠；另外一部分雨污水，通过排水沟以及管道进入废水处理站进行处理，由于雨污合流，不仅导致处理费用增加而且造成环境污染。
设计方案为，在选矿区域设一个雨水排水口（不含生产厂房及所属设施部分），主要收集选矿区南部不受污染的洁净雨水，为避免洁净雨水进入生产废水，设计考虑在铁道南端，先在上游连通铁道边的排水沟，再在排水沟设一拦水坝（雨水排水口下，中沙池排水口上），由DN400的管道连通拦水坝内洁净雨水至黑砂河支渠。同时拦水坝设闸门连通下游中沙池排水口，小雨时雨水作为生产补充水。
选矿区域生产排水主要为生产厂房及所属设施部分的地表雨水、硫精砂清水池清水及选矿区域路面清洗水等，设计将大部分生产排水通过管径为DN400的焊接钢管接至三级沉淀池，处理后直接回用，一小部分生产排水直接通过污水沟流至废水处理站进行处理，确保正常情况选矿没有外排水。
3.4 采矿区雨污分流设计
采矿区现有井下涌水通过水泵扬至地表后，一部分通过排水沟流至厂区大门附近的地下集水池后，由管径为De325的尼龙管接入废水处理站反应池进行处理。另外一部分直接通过一根管径为D325×8的焊接钢管接至废水处理站反应池进行处理。由于排水沟为明沟，雨水和污水未能彻底分离，导致洁净雨水也通过废水处理站反应池进行处理，造成不必要的资源浪费。
设计方案为，井下涌水由泵扬至地表后，直接由一根管径为D325×8的焊接钢管接至废水处理站反应池进行处理，达标后，通过回水泵房扬至选矿300吨高位水池作为生产用水。下雨时采矿区域内的所有雨水由明沟汇集至B号办公楼南侧新建的地下积雨水池，再由一根管径为De325的尼龙管送入废水处理站反应池进行处理，达标后，作为选矿生产水进行回用。若遇大暴雨的时候，由于雨水量过大，可能会造成废水处理站来不及处理，那么15～30分钟后的洁净雨水，可以打开雨水沟上新建的闸门，让其直接排放到黑砂河支渠，达到采矿区雨污分流的目的。
3.5 废水处理站改造设计
3.5.1幅流式沉淀池改造设计
现有废水处理站建成于1992年5月，污水处理能力24000m3/d（即1000m3/h）。废水处理站的主要设备设施有：石灰乳稀释和集液池、石灰溶液输送泵、絮凝剂和石灰搅拌槽、鼓风机、废水反应池、废水输送泵、φ30m幅流式沉淀池（浓缩池）、地下泵房、平流沉淀池、清水池和清水输送泵等，占地面积6200m2。
废水处理工艺简述如下：废水净化站反应池中污水采用石灰乳一段中和法处理。井下废水和选矿排水经排水沟混合后，用管道自流进入废水处理站反应池进行石灰乳中和反应，使重金属离子生成碱性化合物沉淀。井下涌水中微细粒黄色粘土类悬浮物和重金属离子碱性化合物颗粒，在压缩空气充分搅拌并投加PAM絮凝剂进行助凝后，还可产生共沉淀效应，即达到快速沉淀的目的。沉淀物在Φ30m幅流式沉淀池里进行固液分离，底流（中和渣）由砂泵输送至冲填站用于井下充填，处理后的达标水全部返回供选矿生产使用。
现有废水处理站处理能力虽然达到了24000m3/d，但在处理前期15～30分钟雨水时，Φ30m幅流式沉淀池（浓缩池）处理能力就稍嫌不足，因此也就制约了废水处理站处理能力，所以Φ30m幅流式沉淀池（浓缩池）需要进行改造，设计方案为：
一是更换新型布料筒，使入料方式变为深层入料模式，增设系列深层侧向排流体排出孔。通过改进，形成较稳定上部沉降层，从而使细小颗粒沉降更彻底，消除跑浑现象；降低废水在池内液面下的排出点，避免涡流作用所吸附空气的干涉作用，缩短了絮状颗粒沉降时间，相应增长了其在池内的运行路径，提高了沉降效果；流体由垂直流改为水平流，减少了深层流体的扰动，保护了锥坑内和池底沉积物料不受干涉，提高了沉淀层的排放效果。
二是在浓缩池溢流堰增设漂浮物挡板圈和溢流堰找平档板，通过改进防止漂浮物在溢流堰淤塞，保持溢流堰均匀排水，提高浓缩池整体沉降效率，减少溢流中局部不均匀排水时跑浑，从而改善沉降效果。
3.5.2总排放口改造设计
现有排放口为一根DN150管道，由于近年来铜陵地区“一日最大降水量”的剧增，现已不能满足排放口运行的要求。设计方案将总排放口改为两根管径为DN350的焊接钢管作为排放管道，并在管道上设置两个规格为DN350的阀门以达到控制排放的要求。
