工业废水简单处理工艺研究

随着工业化进程的加速，工业废水排放量持续增长，其含有的重金属、有机物、酸碱物质等污染物已成为水环境污染的主要来源之一。据统计，我国工业废水年排放量占总废水量的 30% 以上，部分未达标排放的废水导致河流、湖泊水质恶化，甚至威胁饮用水安全。对于中小型工业企业而言，复杂的深度处理工艺往往面临投资高、运行难度大等问题，因此开发和应用操作简便、成本低廉的简单处理工艺具有重要现实意义。

一、工业废水概述

工业废水是指工业生产过程中产生的各类废水、污水和废液，包含生产原料、中间产物、副产品及其他污染物，按行业来源可分为冶金废水、化工废水、食品加工废水等，按污染物性质可分为含重金属废水、高浓度有机废水、酸碱废水等。其核心特点体现为成分复杂性，往往同时含有多种污染物，如化工废水中可能兼具苯系物、重金属离子及酸碱物质；水质水量波动性显著，受生产周期、工艺调整影响，同一企业不同时段的废水污染物浓度、流量差异可达数倍甚至数十倍；部分废水具有毒性与难降解性，如含氰废水、农药废水等，若直接排放会破坏水体生态平衡，通过食物链富集威胁人类健康。工业废水处理是阻断污染物进入水环境的关键环节，不仅关系到水资源的可持续利用，更是落实“绿水青山就是金山银山”理念的重要实践，其处理需遵循减量化、无害化、资源化原则，即在源头减少废水产生，通过处理实现污染物达标排放，同时探索中水回用、污染物回收等资源化路径，以降低环境风险并提升经济效益。

二、工业废水简单处理工艺类型

工业废水简单处理工艺以操作简便、成本可控、适应性强为核心特征，主要涵盖物理处理法、化学处理法及生物处理法中流程简化、设备要求低的技术类型，其应用需结合废水水质特性与处理目标，在保证基础处理效果的前提下降低实施难度。

（一）物理处理法

物理处理法通过物理作用分离废水中的悬浮污染物，无需改变污染物化学性质，是简单处理工艺中应用最广泛的类别。沉淀法利用重力作用使悬浮颗粒自然沉降，适用于处理含砂粒、金属碎屑等密度较大颗粒物的废水，如矿山废水预处理，其核心设备为平流式沉淀池，通过控制水力停留时间（通常 30-60分钟）实现固液分离，对粒径大于 50μm 的颗粒去除率可达 80% 以上，但对胶体态污染物效果有限。过滤法借助多孔介质截留悬浮物质，砂滤池以石英砂为滤料，可去除沉淀后残留的细小颗粒，过滤速度一般控制在 5-10m/h ，常用于后续处理的预处理或深度净化；活性炭过滤则兼具吸附功能，对小分子有机物有一定去除效果，但需定期更换滤料以避免堵塞。气浮法通过向水中通入微气泡，使气泡黏附于轻质悬浮颗粒（如油类、纤维）并携带上浮至水面分离，适用于含油废水处理，加压溶气气浮是常见形式，通过将加压溶气水释放产生气泡，对乳化油的去除率可达 90% ，但需控制气泡尺寸与废水 pH 值以保证黏附效率。

（二）化学处理法

化学处理法利用化学反应转化污染物形态，使其无害化或易于分离，适用于含溶解性污染物的废水处理。中和法通过投加酸碱药剂调节废水 pH 值，酸性废水常用石灰、氢氧化钠作为中和剂，碱性废水则可通入二氧化碳或投加硫酸，反应需控制药剂投加量以避免过度调节，如处理 pH 值为2-3 的酸洗废水时，石灰投加量通常为 50-100g/L ，可将 pH 值稳定至 6-9，该工艺设备简单（如中和池加搅拌装置），但需处理反应生成的沉渣。混凝法通过投加混凝剂（如聚合氯化铝、硫酸亚铁）使胶体颗粒脱稳凝聚，形成可沉淀的絮体，适用于含悬浮物、色度的废水，如印染废水预处理，混凝剂投加量一般为 10-50mg/L ，配合 pH 值调节（通常 6-8），COD 去除率可达 30%-50% ，但需根据水质特性选择药剂类型。氧化还原法利用氧化剂或还原剂改变污染物化学价态，如含铬废水可投加亚硫酸钠将六价铬还原为三价铬，再通过沉淀去除，常用氧化剂包括次氯酸钠、过氧化氢，还原剂有硫酸亚铁、亚硫酸钠，该工艺对毒性物质处理效率高（如氰化物去除率可达 95% 以上），但药剂消耗成本相对较高，适用于小水量、高毒性废水的应急处理。

（三）生物处理法

生物处理法依靠微生物代谢作用降解污染物，适用于可生物降解的有机废水，具有成本低、无二次污染的优势。好氧生物处理在有氧条件下利用好氧微生物分解有机物，简易工艺如生物接触氧化法，通过在池内设置填料供微生物附着，无需污泥回流，水力停留时间一般为 2-6 小时，COD 去除率可达 60‰ 80% ，适用于食品加工、酿造等行业的低浓度有机废水，运行时需通过曝气维持溶解氧在 2-4mg/L ，避免微生物缺氧失活。厌氧生物处理在无氧环境下利用厌氧微生物分解有机物，产甲烷菌将污染物转化为甲烷和二氧化碳，简易工艺如厌氧滤池，通过填料截留微生物，适用于高浓度有机废水（如啤酒废水）的预处理，COD 去除率可达 50%-70% ，且能耗低，但处理周期较长（水力停留时间 12-24 小时），需控制温度（中温 35℃左右为宜）以保证微生物活性。生物处理法对水质波动较敏感，需避免高浓度毒性物质冲击，通常作为预处理或二级处理单元配合其他工艺使用。

总结

综上所述，工业废水的有效处理是实现生态环境保护与可持续发展的关键环节，而简单处理工艺凭借操作简便、成本可控的优势，在中小规模工业企业及应急处理场景中具有不可替代的应用价值。未来研究可进一步聚焦工艺组合优化（如“物理预处理 + 简易生物处理”）、低成本药剂开发及智能化运行控制等方向，以提升简单处理工艺的稳定性与经济性。总之，推动简单处理工艺的规范化应用，对于补齐中小企业污染治理短板、促进水资源循环利用具有重要实践意义。

参考文献：

[1] 马前, 胥丁文, 顾学喜. UASB- 好氧- 混凝工艺处理高盐榨菜废水研究[J]. 工业水处理 , 2011, 31(4): 62-65.

[2] 金艳青 , 章启帆 , 李勇 , 等 . 沼气循环厌氧膜生物反应器处理高盐有机废水 [J]. 中国给水排水 , 2017, 33(17): 117-121.

[3] 闫林涛 , 黄振兴 , 肖小兰 , 等 . 厌氧膜生物反应器处理高浓度有机废水的中试研究 [J]. 食品与生物技术学报 , 2015, 34(12): 1248-1255.