工业和其他废弃物的处理

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工业废物简介

由于城市化和工业化的快速发展，导致生产和消费过程增加，从而产生废物。这些废物是在其用于主要目的后丢弃的不需要的和无法使用的物质。多年来，废物不断积累，对环境和个人健康造成很大影响。

废物处理和管理通常旨在减少废物对人类的影响。根据物质废物的物理状态，主要将其分类为不同的类型，即固体废物、液体废物和气体废物。

固体废物

这些包括乳胶、油漆、轮胎、废金属等。工业废物通常是一种固体废物。

液体废物

这种废物以液体的形式存在，通常称为污水。一些例子包括生活用水、化学品、油、有害家庭液体等。

气体废物

这些以气体形式产生。例如一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、甲烷等。

许多化工厂、水泥厂、冶金厂、热电厂、石油、煤炭、天然气、纺织行业、食品加工行业等工业活动都会产生废物，这些废物通常被称为工业废物。这些工业排放物在排放到外部环境之前会进行处理，因为它可能含有许多有害化学物质。

工业废水处理方法

工业废水通常含有高比例的悬浮固体、有机和无机固体、碱度或酸度。工业废水处理是防止污染的首选方法。这涉及改变有害废物性质并使其危害性降低的实践。

影响工业废水处理厂规划的因素包括：

• 间歇流动和季节性排放的废物。

• 高污染物浓度。

• 不可生物降解性和毒性。

含有有害液体、固体或气体化合物的工业废水可能导致地表水或地下水污染。当废水到达处理厂时，首先会采用物理或机械方法去除固体杂质、漂浮固体、悬浮物、油脂和脂肪。这些程序称为预处理程序。这些包括以下内容。

机械筛分

这是工业废物处理中进行的第一道工序。这里使用一个筛子，它是一个具有许多均匀尺寸开口的装置，用于保留废物中发现的粗固体。此步骤去除大型固体，如箱子、瓶子、轮胎、罐头、金属等。

油水分离

在这里，小型工业排放的油可以通过各种撇油装置与受污染或开放水体表面分离。在此过程中，将非乳化油和有机物等漂浮物与废物分离。使用的撇油装置包括 API（美国石油协会）分离器、CPI（波纹板拦截器）装置和水力旋流分离器。

这种废物处理通常包括以下一个或多个过程。

流量均衡

当废水排放不均匀或间歇性时使用。进入废水的液压流量在流量均衡池中进行，以克服因流量变化而产生的操作问题，并提高每个阶段的处理过程性能。设计必须提供足够的混合，以防止固体分解和浓度变化，并提供曝气以防止异味。此过程也可以在初级处理之后和生物处理程序之前进行。

中和

当工业废水中含有过量的碱或酸时，通常会使用碱或酸分别进行维护。在此过程中，可以在均衡池或单独的池中进行。因此，它中和了 pH 值，并通过沉淀法去除化学杂质。

物理处理

此过程有助于去除颗粒状物质，如纸张和粪便。这包括不同的过程，其优点是可以去除沉降缓慢的非常细小或轻的颗粒。它们是：

• 沉淀：当废水中含有高百分比的比水重的悬浮固体时，此过程变得必要。初沉池用于分离砂砾和颗粒物，活性污泥沉淀池用于分离生物物质，混凝过程用于分离化学絮凝物。

• 浮选：此过程去除更细小的颗粒。在这里，通过在液相中引入细小的气体或气泡来进行分离。这些气泡附着在细小的颗粒上，并导致它们上升到表面，形成浮渣层。这种浮渣随后使用撇渣机制去除。

化学处理

此步骤是工业废水处理的重要组成部分之一。有时，在没有生物处理的情况下或与生物方法结合使用的情况下，会将溶气浮选系统等物理化学处理用于工业废物。有用的各种物理化学程序包括：

• 化学沉淀 – 此过程有助于沉淀不沉降的微米级和胶体杂质。这又包括混凝、絮凝和沉淀。在这里，添加化学物质以改变溶解和悬浮固体的物理状态。

• 反渗透 – 这里，废水中的溶解盐通过由醋酸纤维素制成的半透膜从较高渗透压罐到较低压力罐移动。

• 化学氧化 – 这里，氧化剂用作去除重金属的第一步，重金属氧化成有机物，并在处理过程的最后一步氧化臭味化合物（如硫化氢）和无机物（如氰化物）。这里使用氯、臭氧、次氯酸钠和钙、过氧化氢等化学物质去除氨和氰化物。

• 吸附 – 此过程用于去除工业废水中的不可生物降解的有机物、颜色和异味。在这里，废物通过活性炭。使用活性炭还可以去除废物中的挥发性有机化合物。

• 离子交换 - 这里，通过使废水流过合成离子交换树脂床进行脱盐。这里，阴离子和阳离子被交换为树脂的钠或氢离子。

• 电渗析 – 这里，通过使电流流过安装有离子交换树脂的罐体，将废物中的溶解盐分离。

生物处理

当工业废物含有大量可生物降解物质时，会进行此处理程序。在这里，如果废物的 BOD 与 COD 比率大于 0.6，则使用此生物处理程序；如果比率小于 0.6，则在生物处理之前需要进行驯化。驯化是在受控条件下培育或培养初始微生物种群。这些处理过程可以在有氧和厌氧条件下进行。

一些好氧和厌氧生物处理方法包括：

好氧方法

在这里，使用以下方法在氧气下消化污泥。

活性污泥法

在这里，该系统由废水曝气池、沉淀池和固体循环管线组成。废水在活性污泥中持续曝气流动，并在停留 4-8 小时后从池中排出。

序批式反应器 (SBR)

这里也进行曝气和沉淀。它与污泥法的区别在于，它在同一个池中顺序地进行这些过程，而不是像污泥法那样在单独的池中进行。这里涉及的步骤包括充填、曝气、沉淀、倾析和闲置。

滴滤池

这些也被称为生物空气过滤器。在此系统中，废水渗入由高渗透性介质制成的过滤床，微生物附着在该介质上，形成生物膜层。顶部有一个旋转分配器，废水通过它洒在过滤介质上。然后，由微生物组成的生物膜层降解污泥，并允许其渗入由岩石组成的介质中。底部收集的液体通过沉淀池，在那里分离固体。

厌氧处理

此方法用于处理高强度有机负荷。但是，此方法存在许多缺点，例如生长速度需要较长的停留时间和使用高温。产生的甲烷气体作为最终产物是可燃的，因此是有用的。

结论

由于许多行业排放的废物是一个全球性问题，因此行业经常在生产运营的同时进行处理程序，以使用多种技术降低这些废水的风险。然后将这些处理过的废水排放到其他水源中。废水处理经过不同的阶段。废水经过处理以去除其中存在的物理、化学和生物污染物，并通过各种工艺进行。