第一章 工业废水处理概论
知之为知之，不知为不知，是知也。 学而不思则罔，思而不学则殆。 温故而知新，可以为师也。 师者，传道授业解惑者也。
教材及参考书：
排水工程（第四版），中国建筑工业出版社，张自杰编
特种废水处理技术，哈尔滨工业大学出版社，赵庆良，李伟光编 废水处理，化学工业出版，佟玉衡编
水污染控制工程，化学工业出版社，王郁，金人中主编 工业废水处理技术，化学工业，邹家庆主编
主要内容分为三篇：
第一篇：工业废水中典型污染物 第二篇：工业废水主要的处理方法
第三篇：典型工业废水的污染分析及其处理方法
工业废水处理概论
1.1 概论
一、工业废水的分类
1．工业废水定义：工业企业的各行各业在生产过程中排出的废水，均称为工业废水industrial wastewater。包括生产污水polluted industrial wastewater（被污染的工业废水）、生产废水non-polluted industrial wastewater（生产过程中排出的未受污染或受轻微污染以及水温稍有升高的排水如冷却水、热排水等）和生活污水domestic sewage、domestic wastewater 3种。
2．工业废水分类：通过区分工业废水的种类，了解其性质和危害，从而能
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够针对性地研究处理措施。对于工业废水一般有以下分类方法。
（1）按照行业的产品加工对象分类。如冶金废水、造纸废水、炼焦废水、金属酸洗废水、纺织印染废水、制革废水、农药废水、化纤废水等等。
（2）按照工业废水种所含主要污染物的性质分类。如无机废水和有机废水。对于无机废水主要含有重金属盐类如Pb2+、Cd2+、Cr6+、Fe2+、Hg2+或高浓度阴离子如F-、AsO43-、CN-、Cl-、SO42-等。有机废水主要含有机物，又包括可降解和不可降解两类。这种分类方法简单，有利于选择相应的处理方法。如对于可生物降解的有机废水可以考虑采用生物处理工艺，无机废水则一般采用物理、化学如化学沉淀、沉降等工艺处理。当然，一般工业废水中不会单一地仅含有机或无机污染物，而是混合的，这就要考虑哪种污染物是主要的，或是所需要去除的。
（3）按废水所含污染物主要成份分类。酸性、碱性、含酚废水、含铬废水、放射性废水等。这种分类方法的优点是突出了废水中主要污染物成分，可针对性地考虑处理方法或进行回收利用。将高浓度污染物回收后，对出水再进一步采用普通的处理工艺综合处理。如对于焦化废水，通过萃取回收酚后，出水采用生化的工艺去除CODCr和氮。
（4）除了上述分类方法，还可以根据工业废水的危害性及处理难易程度，将废水分为3类：易处理、危害性性较小的废水，如生产废水中排放的冷却水等，主要含有较高浓度的盐，和阻垢剂及温度较高，对环境的毒害性不是很大，经过除盐、pH调节和降温，即可排放；易生物降解无明显生态毒性的废水，可以采用生化处理工艺，如酒精废水、食品加工废水；难生物降解又有生态毒性的废水。如印染废水中偶氮染料具有较强的致癌性、但又难以生物降解，还有含酚废水、电镀废水等。
针对一种废水选择处理方案时，首先要了解废水中污染物的种类、浓度、性质。同样对于印染废水，不同批次的原料，采用的染料、涂料、助剂都是千差万别的，因此，进行废水处理时，必须详细了解废水的产生过程，即工厂的生产工艺，明确污染物的数量、浓度、性质，才能有针对性地选择有效的处理工艺。 二、工业废水对环境的污染
未经达标处理的污水排入水体后，会污染地表水、地下水，甚至土壤（重金
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属等）和大气（含挥发性污染物如氨氮、硫化氢、酚等的废水）。水体、大气、土壤受到污染后，也就很难在短时间内恢复到原有的环境水平，在环境管理和规划中我们已经对此有了较深刻的认识。
几乎所有的物质，排入水体后都有产生污染的可能性，虽然他们的污染程度有所差别，但一旦超过某一浓度后均会产生危害。下面分别举例来讲。
1、含无毒物质的有机或无机废水。有些污染物虽然本身无毒性，但超过一定浓度和数量后会对环境造成危害。如蛋白质、淀粉等有机物，排放浓度超过一定BOD5后，在天然水体中生物降解过程中消耗了大量的溶解氧，造成水体发生厌氧、腐败，破坏水体的生态平衡；高浓度的盐类如NaCl、MgSO4等，在天然水体中，造成很高的渗透压，导致水体中水生动植物脱水死亡，破坏生态平衡。
2、含有毒物质的有机或无机废水。这些有毒物质排入水体后，不但造成水生动植物的急性死亡，而且还会通过水生动植物的生物富集作用，在食物链中逐渐传递并累积，造成长期的危害。
3、不溶性悬浮物废水。如造纸、纤维废水中大量的纤维，选矿、采石、洗煤废水。这些污染物会减少水体的采光性和复氧能力，造成水生物的死亡和腐烂。
4、含油废水。海上石油开采和石油水上运输过程的泄漏。（见海鸟图片） 5、高温废水。热污染。热污染是一种能量污染，它是工矿企业向水体排放高温废水造成的。一些热电厂及各种工业过程中的冷却水，若不采取措施，直接排放到水体中，均可使水温升高，水中化学反应、生化反应的速度随之加快，使某些有毒物质(如氰化物、重金属离子等)的毒性提高，溶解氧减少，影响鱼类的生存和繁殖，加速某些细菌的繁殖，助长水草丛生，厌气发酵，恶臭。
鱼类生长都有一个最佳的水温区间。水温过高或过低都不适合鱼类生长，甚至会导致死亡。不同鱼类对水温的适应性也是不同的。如热带鱼适于15～32℃，温带鱼适于10～22℃，寒带鱼适于2～10℃的范围。又如鳟鱼虽在24℃的水中生活，但其繁殖温度则要低于14℃。一般水生生物能够生活的水温上限是33～35℃。
6、氮、磷工业废水。水体的富营养化。太湖污染的图片，郑州东风渠图片。 7、酸碱废水。水体的酸碱平衡、水坝、船体、管道等设备的腐蚀。
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8、放射性废水的污染。长期存在于水体或被生物富集起来，直至自然衰减。 9、生物污染。在水中存在的微生物可分为两大类：动物和植物，植物又可分为藻类（内含叶绿体）和菌类（一般不含叶绿体）两种；菌类分为真菌和细菌，如单细胞的酵母菌和多细胞的毒菌，均属真菌类，同样细菌也有单细胞和多细胞之分。动物型分为单细胞的原生动物和多细胞的微型动物，如轮虫、线虫、甲壳虫等。引起水体污染的微生物主要是致病细菌和病毒，当然藻类过多地繁殖也会造成水体富营养化。举例：医疗废水、赤峰饮水污染事件。
10、环境内分泌干扰素。亦称环境激素。是指环境中存在的能干扰人类和动物内分泌系统诸环节并导致异常效应的物质。影响内分泌系统的环境化学污染物种类很多（如有机卤化物、杀虫剂、除草剂、邻苯二甲酸酯、金属化合物等），由于其对人类和动物的危害性，正受到越来越多的关注。表1-1列出了一些此类污染物的标准限值。可以预期，随着对环境内分泌干扰素研究的深入和认识的提高及人工合成物质种类的增加，该表中此类污染物种类也将不断增加。
表1-1 集中式生活饮用水地表水源地特定项目标准限值（摘自GB 3838-2002） mg/L
项目 三氯甲烷 四氯化碳 三溴甲烷 二氯甲烷 1,2-二氯乙烷 环氧氯丙烷 氯乙烯 1,1-二氯乙烯 1,2-二氯乙烯 三氯乙烯 四氯乙烯 氯丁二烯 六氯丁二烯 标准值 0.06 0.002 0.2 0.02 0.03 0.02 0.005 0.03 0.05 0.07 0.04 0.002 0.0006 项目 乙醛 丙烯醛 三氯乙醛 苯 甲苯 乙苯 二甲苯 异丙苯 氯苯 1,2-二氯苯 1,4-二氯苯 三氯苯 四氯苯 标准值 0.05 0.1 0.01 0.01 0.7 0.3 0.5 0.25 0.3 1.0 0.3 0.02 0.02 项目 联苯胺 丙烯酰胺 丙烯腈 吡啶 四乙基铅 松节油 丁基黄原酸 活性氯 滴滴涕 林丹 环氧七氯 对硫磷 甲基对硫磷 标准值 0.0002 0.0005 0.1 0.2 0.0001 0.2 0.005 0.01 0.001 0.002 0.0002 0.003 0.002 项目 敌敌畏 敌百虫 内吸磷 百菌清 甲萘威 溴氰菊酯 阿特拉津 苯并α芘 甲基汞 多氯联苯 微囊藻毒素 黄磷 铍 标准值 0.05 0.05 0.03 0.01 0.05 0.02 0.003 2.8×10-6 1.0×10-6 2.0×10-5 0.001 0.003 0.002 - 4 - / 10
苯乙烯 甲醛 2,4-二硝基甲苯 2,4,6-三硝基甲苯 0.02 0.9 0.0003 0.5 六氯苯 硝基苯 二硝基苯 五氯酚 0.05 0.017 0.5 0.009 马拉硫磷 乐果 苦味酸 2,4-二氯苯酚 0.05 0.08 0.5 0.093 锑 铊 镍 钛 0.005 0.0001 0.02 0.1 上述讨论的工业废水中污染物及其来源综合于表1-2。
污染物 游离氯 氨及铵盐 镉及其化合物 铅及其化合物 砷及其化合物 汞及其化合物 铬及其化合物 酸类 氟化物 氰化物 苯酚及其他酚类 有机氯化物 有机磷化物 醛类 硫化物 硝基及氨基化合物 油类 铜化合物 放射性物质 热污染 生物污染 碱类 主要来源 氯碱厂、造纸厂、石油化工厂、漂洗车间 煤气厂、氮肥厂、化工厂、炼焦厂 颜料厂、石油化工厂、有色金属冶炼厂 颜料厂、冶炼厂、蓄电池厂、烷基铅厂、制革厂 农药使用过程、农药厂、氮肥厂、制药厂、皮毛厂、染料厂 氯碱厂、氯乙烯、乙醛等的石油化工厂、农药厂、炸药厂、汞矿山厂 颜料厂、石油化工厂、铁合金厂、皮革厂、制药厂、陶瓷、玻璃厂、电镀厂 三酸工业、石油化工厂、合成材料厂、矿山、钢铁厂、金属酸洗车间、电镀厂、染料厂 磷肥厂、氟化盐厂、塑料厂、玻璃制品制造厂 煤气厂、丙烯腈生产厂、有机玻璃厂、黄血盐生产厂、电镀厂 煤气厂、石油裂解厂、合成苯酚厂、合成染料厂、合成纤维厂、酚醛塑料厂、合成树脂厂、制药厂、农药厂 农药厂、农药使用过程、塑料厂 农药厂、农药使用过程 合成树脂厂、青霉素药厂、合成橡胶厂、合成纤维厂 硫化染料厂、煤气厂、石油化工厂 化工厂、染料厂、炸药厂、石油化工厂 石油化工厂、纺织厂、食品厂 石油化工厂、 试剂厂、矿山 原子能工业、放射性同位素实验室、医院 工矿企业的冷却水、发电厂 制药厂、屠宰厂、医院、养老院、生物研究所、天然水体、阴沟 氯碱厂、纯碱厂、石油化工厂、化纤厂 表1-3综合了一些工业废水的主要化学成分。
表1-3 典型工业废水主要化学成分
废水来源 pH 石油化工厂 7~8 NH3-N - CODCr - BOD5 200~250 SS 50~250 60~1500 200~400 油或砷 酚 氰化物 硫化物 - 100~200 油 - 300~41500 油 200~1430 - - 200~260 500~700 油页岩厂 7.5~8.5 煤气厂 焦化厂 6~9 8~9 1780~1840 5700~7000 - 2000~3000 - - 0.2~0.9 450~500 15~30 50~100 1634~1968 5245~7778 1420~2070 46~58 - 5 - / 10
930~1690 1.5~3.0 5.4
第一章 工业废水处理概论讲义
