基于环境工程技术的工业废水处理与回用探索

工业化的高速发展推动经济发展，但也带来一些不容忽视的环境问题，如：工业废气造成的雾霾天气，工业废水排放造成的河流污染，对人们的生活产生深远影响。废水处理行业肩负着重大责任，强化废水处理与回用，不仅符合我国经济的绿色可持续发展理念，更是推动工业发展绿色化和生态化的关键举措。不断地努力，使环境污染减轻，提高人民生活水平，促进社会和经济的和谐发展。

一、工业废水特点和处理方法

随着工业化的快速发展，工业废水已成为影响环境和生态的重要污染源之一。工业废水因其组成复杂、含有大量有毒有害物质，对环境和生态系统构成了严重的威胁。

（一）工业废水的特点

1. 成分复杂：工业废水中的污染物种类繁多，包括有机物、无机物、重金属、油类、悬浮物等。

2. 浓度高：由于工业生产过程中大量使用原料和添加剂，废水中污染物的浓度往往较高。

3. 毒性大：许多工业废水中的物质具有较大的毒性和生物积累性，对环境和生物体有长期影响。

4. 排放量大：随着工业生产规模的扩大，工业废水的排放量也日益增加。

5. 治理难度大：由于工业废水成分复杂，治理过程中需要采用多种技术和方法进行综合处理。

（二）工业废水处理方法

1. 物理法

（1）沉淀法：通过向废水中投加沉淀剂，使废水中的悬浮物形成沉淀而去除。这种方法常用于去除重金属和悬浮物。

（2）过滤法：利用各种滤料截留废水中的悬浮物和胶体颗粒物，如砂滤、微滤、超滤等。

（3）吸附法：利用吸附剂的吸附性能去除废水中的有机物、重金属等污染物。常用的吸附剂有活性炭、硅藻土等。

2. 化学法

（1）中和法：通过向废水中投加化学药剂，使废水中的酸碱度得到调整，达到中和的目的。常用于处理酸性或碱性废水。

（2）氧化还原法：利用氧化剂或还原剂将废水中的有害物质转化为无害物质或降低其浓度。如利用臭氧、次氯酸钠等氧化剂处理含氰废水。

（3）沉淀- 混凝法：通过投加混凝剂使废水中的胶体颗粒脱稳并凝聚成大颗粒而沉淀。常用的混凝剂有明矾、三氯化铁等。

3. 生物法

（1）活性污泥法：利用活性污泥的吸附和生物降解作用去除废水中的有机物和部分无机物。此方法适用于处理有机物含量较高的废水。

（2）生物膜法：通过生物膜上的微生物对废水进行生物降解和处理。生物膜法包括生物滤池、生物转盘等工艺。

（3）厌氧生物处理：在无氧或低氧条件下，利用厌氧微生物对有机物进行降解和处理。常用于处理高浓度有机废水和高盐度废水。

二、环境工程技术在工业废水处理与回用中的创新

（一）加强对智能化废水处理系统的应用

智能化废水处理系统的核心是对废水的收集与处理，所以必须引进先进的传感器、监测仪器及自动装置，以便对废水的各种参数进行实时收集，并将其传送至中心控制中心。在此基础上，对传感器的灵敏度进一步优化，以保证其能够在复杂的工业环境中工作。同时，利用自动调整阀、泵等有效的执行器，可以依据监控数据对处理设备的运行状况进行自动调整，克服常规工艺中人工干预的滞后现象，提高废水处理效率。此外，还要注重利用先进的软件平台，对所收集的数据进行处理、分析，并与其他系统进行联动，比如利用基于云计算的数据分析平台，增强数据处理的能力，实现跨区域、多地点的集中监测与管理，这样的集中管理模式使得企业可以在任何时间、任何地点获得废水处理的有关数据，对废水处理工艺的实时动态进行了解，对出现的异常状况进行及时检测，并采取相应对策。物联网的核心是将各种设备、系统通过互联网进行互联，从而实现闭环的信息共享与实时反馈。通过将废水处理装置、传感器和执行器等连接到物联网平台上，实现对废水处理装置的远程监控。例如，物联网可以对废水中污染物含量的变化进行实时反馈，从而对废水处理装置进行动态调节，保证废水处理系统的稳定运行。另外，还可以利用物联网进行系统之间的信息交换，实现不同处理单元之间的协作，比如在某个加工单元发生故障时，可以自动进行备份或者调节其他单元的工作量，从而防止加工效率降低或者停机。

（二）对废水处理和回用的集成化、系统化设计

要想实现废水处理和回用的集成化设计，就需要在流程设计阶段对整个流程进行优化，集成化设计要求将不同的废水处理工艺和回用技术进行结合，形成一个整体的系统，保证每个环节的有效衔接。要做到这一点，首先要做好废水处理企业的特点、处理要求的调查与分析。在此过程中，要对废水的组成、浓度和工艺的变化进行详细地分析。针对不同种类废水，应采用不同的工艺方法，在进行集成化设计时，应充分考虑各工序之间的协调作用。如对某些废水，要采用物理、化学、生化等方法对其进行进一步净化。在回用方面，应针对不同的用水（生产用水、冷却水等），选用不同的回用技术。所以，系统化设计需要废水处理过程中的各个环节相互协调，确保出水达到标准，达到最佳处理效果。

（三）加强对新型处理技术的研究应用

在新的废水处理技术的研发投入中，要注重对现有的废水处理技术的瓶颈进行突破，所以，研究机构与企业可以共同研究出一种能够充分利用各种物理化学原理，实现对有毒污染物的有效降解，从而达到降低二次污染的目的。近年来，纳米材料在废水处理中得到应用，尤其是在吸附、催化、降解等方面显示出巨大优势。利用纳米材料对有机污染物进行快速降解，利用纳米材料对重金属、油类、有机物等污染物进行高效去除，并具备良好的可再生性。加强新工艺的研究和开发，以满足各种工业废水处理的特点。另外，在实验室水平上的技术革新也需要在装置与工程上得到进一步优化。例如，在实验室条件下，电化学氧化技术已经有了很好的结果，但是要实现规模化的工业化，其电极材料的选择和槽的设计还有待于深入研究。因此，企业需要与科研院所、设备生产商密切协作，将试验与工程应用相结合，对装备设计进行优化，以提升装备运行稳定性。

结论：总之，随着工业化的发展，废水排放已是一个全球性的难题。以环境工程为基础的废水处理及资源化利用，对于缓解我国缺水问题，促进产业绿色发展具有重要意义。注重创新和技术进步，可以优化废水处理工艺，逐步提升回用水平，更多的企业可以在满足环境需求的前提下，将废水进行回用，降低废水对生态环境的不利影响。随着科技的不断进步和环保要求的日益严格，未来工业废水处理将更加注重高效、环保和可持续性。一方面，将进一步研究和开发新型的物理、化学和生物处理方法，提高处理效率和降低处理成本；另一方面，将加强废水资源化利用的研究和推广，实现废水资源化和回用，为经济和环境的协调发展做出更大贡献。

参考文献：

[1] 崔小东 ， 石秀花 ， 付大业 ， 张焕 . 市政废水处理与回用中生物膜技术的应用研究 [J]. 城市建设理论研究 （ 电子版 ），2024，（18）：187-189.

[2] 盛忠祥 ， 耿安朝 ， 耿策 ， 李旭 ， 单以停 .NSUF 技术在自来水厂废水回用处理中的应用[J]. 中国给水排水，1-13.

[3] 张雪琴 ， 陈树华 ， 付艳鹏 ， 金峰 . 煤化工企业废水处理及资源化利用技术研究及应用 [J]. 山西化工 ，2024，44（03）：213-216.