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北极星水处理网讯:摘要：由于当前我国经济发展势头迅猛，而我国工业生产长期处于低产出、低效率、高消耗、高投入的状况，资源浪费现象极其严重，废水、污染物排放量极大，导致我国生态环境污染日趋严重，水环境污染的产生。因此，加强对工业污水、实验室废水的处理方法及发展趋势的探讨显得尤为重要。本文对工业水处理新工艺进行了深入的探索，具有一定的参考价值。
关键词：工业废水 实验室废水 处理工艺及方法
随着经济的发展和科技的进步，各大城市的科研单位和大专院校开展的科研实验越来越深入和广泛。实验室和工厂排出的废水量相对来说越来越多，而且废水的水质相当复杂。这类废水的排放周期不确定，排放量也无规律，所含污染物成分也比较复杂，除了含有洗涤剂、常用溶剂等有机物质外，还含有较多的酸碱、有毒有害有机物（三氯乙烷、酚类及环境激素类物质等）和重金属，而且含有许多新物质，性质难以确定。实验室废水量虽然相对较少，但如果不经处理就排放，对环境将造成很大的污染。但经调查发现，许多科研实验室只是对其产生的废水进行简单的处理，甚至不经任何处理就排放。工业废水的排放量不仅巨大，而且处理工程极其简陋，不符合废水排放的要求。 为了进一步加强实验室、工厂废水排放的管理，研究处理效果好、技术先进、投资少的废水综合处理方法和设备势在必行。
1、工业废水和实验室废水的分类
工业废水有三种类型：
第一类是按照工业废水中所含主要污染物的化学性质来划分的，主要含有无机污染物的废水为无机废水，主要含有有机污染物的废水为有机废水，例如电镀废水、选矿废水等属于无机废水，而食品或石油加工废水等属于有机废水。
第二类，按工业企业的产品和加工对象分类，如冶金废水、造纸废水、焦化煤气废水、金属酸洗废水、化肥废水、纺织印染废水、染料废水、制革废水、农药废水、电站废水等。
第三类，按废水所含污染物的主要成分分为酸性废水、碱性废水、含氰化物废水、含铬废水、含镉废水、含汞废水、含酚废水、含甲醛废水、含油废水、含硫废水、有机磷废水、放射性废水等。
实验室废水分类：
2、实验室废水按污染程度可分为高浓度和低浓度实验室废水。高浓度实验室废水主要成分为液态过期试剂（废洗液、废有机溶剂、废试剂等）、液态实验废品或中间体（如各种有机溶剂、离心液、液态副产品等）；低浓度实验室废水是指实验室过程中排放的浓度低、毒性小的实验用水，以及各种洗涤液（产品或中间体的洗涤液、仪器或用具的漂洗液和洗涤废水等）、低毒、低浓度的废试液以及冷却、加热用的水。
根据废水中含有的主要污染物的性质，可分为有机和无机实验室废水两大类。无机废水主要含有重金属、重金属络合物、酸碱、氰化物、硫化物、卤素离子等无机离子。有机废水含有常用的有机溶剂、有机酸、醚类、多氯联苯、有机磷化合物、酚类、石油类、油脂类物质等。
2.废水处理方法
1、离子交换法：离子交换法的主要工作状态是利用离子交换剂将废水中的有害离子进行交换，从而达到消除废水中有害离子的目的。而其方法应用于重金属废水的处理，其中的重金属离子也可以得到回收。因此，此方法具有处理效果好、有效物质可回收、应用简便高效等优点。但在实际的废水处理过程中，此方法受交换剂、成本等因素的影响，其废水处理范围极其有限。而且此方法对废水的预处理要求较高，不适用于大规模的废水处理。
2、反渗透和电渗析法：在所有物理和化学处理方法中，反渗透和电渗析法是废水处理效果最好的方法，处理后的水可以循环使用。但是，它们的成本较高，不能适应大规模的废水处理，应用范围十分有限。
3、电解还原法：上面已经明确指出，物化处理过程的主要作用是从水中剥离金属离子。因此，这些物化处理方法的作用也都是消除废水中的金属离子。其中电解还原法主要是消除废水中的阳离子污染。电解还原法主要的工作方式是利用铁板电极，铁板在直流电的作用下，不断溶解亚铁离子。而且废水中的氢离子也在不断减少，导致废水中的pH值不断升高。此时废水呈强碱性，在这样的环境下，重金属离子会和废水中的氢氧离子结合生成氢氧化物沉淀，也阻止了废水碱度的继续升高，保证了重金属离子的独立性。
而且这些独立的重金属离子还会与阳极溶解的Fe3+、Fe2+发生反应，生成Fe(OH)3、Fe(OH)2，这些物质对水中的胶体物质能产生很强的凝聚和吸附作用，从而达到净化水质的目的。
但用电解还原法处理水中的废弃金属离子时，需要耗费大量的电力和钢材，成本较高。如果在废水中加入适量的食用盐，虽然可以减少电力的消耗，但废水中的含盐量也会增加，导致处理后的废水无法回用。因此，电解还原法的应用范围十分有限。
4、铁盐石灰法：铁盐石灰法是废水物理化学处理中应用最为广泛的方法，不仅能有效处理废水中的镉、铬、砷等污染物，而且经济效益高，处理费用低，投资小。在铁盐石灰法中，废水中还生成Fe(OH)3和Fe(OH)2，它们对水中的胶体物质有聚集和吸附作用。在消除废水中的镉、铬时，可用铁盐作为共沉淀剂，对废水中的Cr6+离子也有很好的处理效果。铁盐石灰法在应用过程中会产生大量的沉淀物，但应用范围比较广泛。
3、工业污水及实验室废水处理工艺
由于废水中含有大量的重金属，如果直接焚烧，势必会造成大气污染。因此，最终采用物理化学方法处置该危废。物理化学方法的主要目的是通过物理化学方法去除废水中的色度、CODcr和重金属，使处理后的水达到1996年《污水综合排放标准》的三级排放标准[9]。通过多次实验对比，进行了絮凝沉淀法、氧化法、亚钠氧化法、亚铁/石灰絮凝沉淀法、脱色剂+絮凝沉淀法等多种实验方法。经观察出水情况和数据分析，最终确定采用脱色剂+絮凝沉淀+氧化法。
废水工艺设计原理：脱色剂采用杭州银湖化工有限公司的季铵阳离子聚合物，利用其强吸附能力，容易吸附较大分子染料分子，通过絮凝沉淀达到脱色和去除部分CODcr的效果。但脱色剂本身为聚合物，过量添加会使废水中CODcr含量增加，因此需要选择合适的投加量，才能达到脱水效果，又不增加废水中CODcr含量。脱色后的废水呈淡红色，CODcr为5g/L，不能直接排放，必须经过氧化处理，去除剩余的色度和CODcr。
物化处理重金属废水的应用：根据上述设计原则，本文以含重金属离子的生产废水为例，采用物化与生化联合处理工艺。物化系统去除重金属离子，物化处理后的废水进入生化系统（废水进入生化系统时与厂区生活污水一并处理，从而提高B/C比，有利于生化反应）。为提高设备利用率，减小设备规模，工艺设计拟采用连续工作方式。加之废水来源决定其水量、水质波动不大，因此在物化处理设施前端设置调节池，后接pH调节、还原、中和、混凝、浓缩沉淀、过滤等措施。
四、结论
目前，我国危险废物处置尚处于发展阶段，各危险废物处置中心技术水平参差不齐，还存在处置设备利用率低、运行成本高、处理不彻底造成再次污染等问题。因此，各危险废物处置中心应改进现有的处理技术，在保证处理质量的同时，兼顾经济效益。本文简要介绍了物理化学处理技术在废水处理系统中的应用，旨在提高废水处理效果，实现经济可持续发展。