工廠廢水處理技術(shù)方案匯編1.引言工廠廢水是工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各類廢水的總稱，其成分復(fù)雜、污染物濃度高、排放量大，若未經(jīng)有效處理直接排放，會(huì)嚴(yán)重污染水體、土壤和空氣，威脅生態(tài)環(huán)境與人類健康。隨著環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格（如《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB____、各行業(yè)專項(xiàng)排放標(biāo)準(zhǔn)），工廠廢水處理已成為企業(yè)合規(guī)運(yùn)營的核心環(huán)節(jié)。本文基于“分類處理、分級(jí)達(dá)標(biāo)、資源回用”的原則，系統(tǒng)匯編工廠廢水處理的關(guān)鍵技術(shù)方案，涵蓋預(yù)處理、物理化學(xué)處理、生物處理、深度處理及典型行業(yè)案例，旨在為企業(yè)提供實(shí)用的技術(shù)參考。2.工廠廢水概述2.1來源與分類工廠廢水按行業(yè)可分為：化工廢水：來自化肥、農(nóng)藥、涂料等生產(chǎn)，含苯類、酚類、重金屬等污染物；印染廢水：來自紡織染色、印花，含染料、助劑、懸浮物等，色度高；食品廢水：來自釀酒、屠宰、乳制品生產(chǎn)，含高濃度有機(jī)物（如COD、BOD）；機(jī)械廢水：來自機(jī)床冷卻、金屬表面處理，含油、重金屬（如Zn、Cu）；電子廢水：來自半導(dǎo)體、電路板生產(chǎn)，含重金屬（如Pb、Cd）、絡(luò)合物。2.2污染物特征成分復(fù)雜：多含有機(jī)物、無機(jī)物、重金屬、微生物等；濃度波動(dòng)大：受生產(chǎn)工藝、批次影響，COD可從數(shù)百mg/L到數(shù)萬mg/L；毒性強(qiáng)：部分廢水含致癌、致畸物質(zhì)（如苯并芘、六價(jià)鉻）；難生物降解：如化工廢水的多環(huán)芳烴、印染廢水的偶氮染料。2.3處理要求工廠廢水處理需滿足“達(dá)標(biāo)排放”與“資源回用”雙重目標(biāo)：排放指標(biāo)：需符合國家/地方排放標(biāo)準(zhǔn)（如COD≤50mg/L、NH3-N≤5mg/L、總磷≤0.5mg/L）；回用指標(biāo)：若用于冷卻水、沖洗水，需滿足《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》GB/T____。3.預(yù)處理技術(shù)：去除粗雜質(zhì)，穩(wěn)定水質(zhì)預(yù)處理是廢水處理的第一步，旨在去除大顆粒懸浮物、油脂、調(diào)整水質(zhì)水量，為后續(xù)處理創(chuàng)造條件。3.1格柵與篩網(wǎng)原理：通過機(jī)械攔截去除廢水中的漂浮物（如塑料、纖維、木塊）；類型：粗格柵（柵條間隙10-20mm）、細(xì)格柵（間隙1-5mm）；設(shè)計(jì)參數(shù)：格柵傾角60°-75°，過柵流速0.6-1.0m/s，每日清理1-2次；適用場(chǎng)景：所有工廠廢水的前端處理。3.2沉砂池原理：利用重力分離去除廢水中的砂粒、石子等無機(jī)顆粒；類型：平流式沉砂池（最常用）、旋流式沉砂池；設(shè)計(jì)參數(shù)：停留時(shí)間30-60s，水平流速0.15-0.3m/s，有效水深1-2m；適用場(chǎng)景：含砂量大的廢水（如機(jī)械、食品廢水）。3.3調(diào)節(jié)池原理：均衡廢水的水量（避免后續(xù)處理設(shè)施過載）與水質(zhì)（降低pH、COD波動(dòng)）；類型：均質(zhì)調(diào)節(jié)池（帶攪拌裝置）、均量調(diào)節(jié)池；設(shè)計(jì)參數(shù)：容積按最大小時(shí)水量的1-2倍計(jì)算，攪拌方式采用機(jī)械攪拌或空氣攪拌；適用場(chǎng)景：水量水質(zhì)波動(dòng)大的廢水（如化工、印染廢水）。3.4隔油池原理：利用油與水的密度差，分離廢水中的浮油（如機(jī)械廢水的礦物油、食品廢水的動(dòng)植物油）；類型：平流式隔油池（適合大水量）、斜板式隔油池（效率更高）；設(shè)計(jì)參數(shù)：停留時(shí)間1.5-2.0h，水平流速0.002-0.005m/s，油層厚度0.1-0.2m；適用場(chǎng)景：含油廢水（如機(jī)械、餐飲廢水）。4.物理化學(xué)處理技術(shù)：去除難生物降解污染物物理化學(xué)處理適用于高濃度、難生物降解的廢水，或作為生物處理的預(yù)處理/深度處理。4.1混凝沉淀原理：通過混凝劑（如鋁鹽、鐵鹽、有機(jī)高分子）破壞膠體穩(wěn)定性，形成大顆粒絮凝體，再通過沉淀去除；作用機(jī)理：壓縮雙電層、吸附架橋、網(wǎng)捕卷掃；設(shè)計(jì)參數(shù)：混凝劑投加量10-50mg/L（以Al2O3計(jì)），pH控制在6-9，攪拌強(qiáng)度（快速攪拌____r/min，慢速攪拌20-50r/min）；適用場(chǎng)景：含懸浮物、膠體、色度高的廢水（如印染、食品廢水）。4.2吸附法原理：利用吸附劑（如活性炭、沸石、樹脂）的多孔結(jié)構(gòu)，吸附廢水中的有機(jī)物、重金屬；常用吸附劑：活性炭：適合去除苯類、酚類等有機(jī)物，碘值≥800mg/g；離子交換樹脂：適合去除重金屬（如Cu2?、Pb2?）；沸石：廉價(jià)，適合去除NH3-N；設(shè)計(jì)參數(shù)：吸附柱空床停留時(shí)間30-60min，流速1-3m/h，吸附劑更換周期3-6個(gè)月；適用場(chǎng)景：低濃度有機(jī)廢水、重金屬廢水（如電子、化工廢水）。4.3膜分離技術(shù)原理：利用膜的選擇性透過性，分離廢水中的污染物；類型與適用場(chǎng)景：超濾（UF）：去除懸浮物、膠體，用于回用預(yù)處理；納濾（NF）：去除小分子有機(jī)物、重金屬，用于深度處理；反滲透（RO）：去除離子、有機(jī)物，用于高純水制備；設(shè)計(jì)參數(shù)：膜通量10-30L/(m2·h)，操作壓力0.1-1.0MPa（UF）、1.0-2.0MPa（NF）、2.0-4.0MPa（RO）；注意事項(xiàng)：需預(yù)處理（如混凝沉淀、保安過濾）防止膜污染，定期反沖洗（用清水或化學(xué)藥劑）。4.4高級(jí)氧化技術(shù)（AOPs）原理：產(chǎn)生強(qiáng)氧化性的羥基自由基（·OH），氧化分解難生物降解有機(jī)物；類型與適用場(chǎng)景：Fenton法（H?O?+Fe2?）：適合處理高濃度有機(jī)廢水（如化工、印染廢水），COD去除率可達(dá)60%-80%；臭氧氧化（O?）：適合脫色、去除酚類，臭氧投加量____mg/L；光催化氧化（TiO?+UV）：適合去除持久性有機(jī)物（如PCB）；設(shè)計(jì)參數(shù)：Fenton法H?O?與Fe2?摩爾比3:1-5:1，pH控制在3-4；臭氧氧化接觸時(shí)間30-60min；優(yōu)缺點(diǎn)：處理效果好，但運(yùn)行成本高（如臭氧發(fā)生器能耗大）。5.生物處理技術(shù)：降解有機(jī)物的核心工藝生物處理是利用微生物的代謝作用，將廢水中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)（如CO?、H?O、N?），是工廠廢水處理的主流技術(shù)。5.1好氧生物處理好氧生物處理適用于低濃度有機(jī)廢水（COD≤2000mg/L），需充足供氧。5.1.1活性污泥法原理：通過曝氣使微生物形成活性污泥，吸附、降解有機(jī)物；類型：傳統(tǒng)活性污泥法：流程簡(jiǎn)單，適合穩(wěn)定廢水；SBR（序批式活性污泥法）：間歇運(yùn)行，適合水量波動(dòng)大的廢水；MBR（膜生物反應(yīng)器）：結(jié)合活性污泥與超濾，出水水質(zhì)好（COD≤30mg/L）；設(shè)計(jì)參數(shù)：傳統(tǒng)活性污泥法：MLSS（混合液懸浮固體）2-4g/L，HRT（水力停留時(shí)間）4-8h，COD負(fù)荷0.2-0.4kg/(kg·MLSS·d)；SBR：周期時(shí)間4-8h（進(jìn)水→反應(yīng)→沉淀→排水→閑置），MLSS3-5g/L；MBR：MLSS8-12g/L，HRT6-12h，膜通量15-25L/(m2·h)；適用場(chǎng)景：食品、印染、化工廢水。5.1.2生物膜法原理：微生物附著在載體（如填料、轉(zhuǎn)盤）上形成生物膜，降解有機(jī)物；類型：生物濾池：適合低濃度廢水，填料為陶粒、塑料；生物轉(zhuǎn)盤：適合中小水量，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速0.8-1.5r/min；接觸氧化法：結(jié)合活性污泥與生物膜，耐沖擊負(fù)荷，適合印染、食品廢水；設(shè)計(jì)參數(shù)：接觸氧化法：填料體積負(fù)荷0.5-1.5kgCOD/(m3·d)，氣水比15:1-20:1，HRT2-4h；優(yōu)缺點(diǎn)：運(yùn)行穩(wěn)定，污泥量少，但填料易堵塞。5.2厭氧生物處理厭氧生物處理適用于高濃度有機(jī)廢水（COD≥2000mg/L），能耗低（無需曝氣），并能產(chǎn)生沼氣（CH?）資源化利用。5.2.1UASB（上流式厭氧污泥床）原理：廢水自下而上流過污泥床，微生物降解有機(jī)物產(chǎn)生沼氣，推動(dòng)污泥膨脹；設(shè)計(jì)參數(shù)：COD負(fù)荷5-15kg/(m3·d)，上升流速1-3m/h，HRT8-24h；適用場(chǎng)景：食品（如釀酒、屠宰）、化工廢水。5.2.2IC（內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器）原理：通過沼氣提升實(shí)現(xiàn)內(nèi)循環(huán)，強(qiáng)化傳質(zhì)，處理效率更高；設(shè)計(jì)參數(shù)：COD負(fù)荷15-30kg/(m3·d)，上升流速3-10m/h，HRT4-12h；適用場(chǎng)景：高濃度、難降解廢水（如造紙、印染廢水）。5.2.3厭氧生物濾池原理：微生物附著在填料上，廢水自上而下流過，適合低濃度厭氧廢水；設(shè)計(jì)參數(shù)：COD負(fù)荷2-5kg/(m3·d)，HRT12-24h；適用場(chǎng)景：中小水量的食品、化工廢水。6.深度處理與回用技術(shù)：實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)與資源化深度處理是在生物處理后，進(jìn)一步去除剩余污染物（如COD、NH3-N、總磷、重金屬），以滿足排放或回用要求。6.1脫氮除磷脫氮：通過硝化（好氧，NH3-N→NO3?）與反硝化（厭氧，NO3?→N?）實(shí)現(xiàn)；設(shè)計(jì)參數(shù)：硝化池HRT4-6h，DO2-3mg/L；反硝化池HRT2-4h，碳源（如甲醇）投加量按COD:N=3:1；除磷：化學(xué)除磷：投加FeCl3、Al2(SO4)3，形成磷酸鐵/鋁沉淀，投加量按P:Fe=1:1.5；生物除磷：利用聚磷菌（好氧吸磷、厭氧釋磷），需設(shè)置厭氧池（HRT1-2h）；適用場(chǎng)景：需滿足總氮、總磷排放標(biāo)準(zhǔn)的廢水（如化工、食品廢水）。6.2活性炭深度吸附原理：利用活性炭的高比表面積，去除生物處理后剩余的有機(jī)物（如COD、色度）；設(shè)計(jì)參數(shù)：活性炭柱空床停留時(shí)間30-60min，流速1-2m/h，更換周期6-12個(gè)月；適用場(chǎng)景：印染、化工廢水的深度處理。6.3膜深度處理類型：納濾（NF）、反滲透（RO）；適用場(chǎng)景：NF：去除小分子有機(jī)物（如染料）、重金屬，用于印染廢水回用；RO：去除離子、有機(jī)物，用于電子廢水高純水制備；設(shè)計(jì)參數(shù)：NF膜通量15-25L/(m2·h)，RO膜通量10-20L/(m2·h)，操作壓力1.5-4.0MPa。6.4消毒處理目的：殺滅廢水中的病原微生物，滿足回用或排放要求；類型：氯消毒：投加次氯酸鈉，接觸時(shí)間30min，余氯0.5-1.0mg/L；紫外線消毒：劑量10-30mJ/cm2，適合低濁度廢水；臭氧消毒：投加量5-10mg/L，接觸時(shí)間15-30min，無殘留；適用場(chǎng)景：食品、醫(yī)療廢水的回用或排放。7.典型行業(yè)廢水處理方案案例7.1化工廢水（含酚類、重金屬）處理流程：格柵→調(diào)節(jié)池→隔油池→混凝沉淀→UASB→接觸氧化→二沉池→活性炭吸附→排放；處理效果：進(jìn)水COD=3000mg/L、酚=50mg/L、Pb=10mg/L；出水COD=50mg/L、酚=0.5mg/L、Pb=0.1mg/L（符合《化工行業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB____一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)）；關(guān)鍵技術(shù)：UASB降解高濃度有機(jī)物，混凝沉淀去除重金屬，活性炭吸附剩余酚類。7.2印染廢水（含染料、色度）處理流程：格柵→調(diào)節(jié)池→混凝沉淀→水解酸化→MBR→臭氧氧化→排放；處理效果：進(jìn)水COD=800mg/L、色度=500倍、SS=300mg/L；出水COD=40mg/L、色度=20倍、SS=10mg/L（符合《印染行業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB____一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)）；關(guān)鍵技術(shù)：水解酸化提高染料可生化性，MBR強(qiáng)化固液分離，臭氧氧化脫色。7.3食品廢水（含高濃度有機(jī)物）處理流程：格柵→沉砂池→調(diào)節(jié)池→IC→SBR→消毒→回用（冷卻水）；處理效果：進(jìn)水COD=5000mg/L、BOD=2000mg/L；出水COD=30mg/L、BOD=5mg/L（符合《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》GB/T____）；關(guān)鍵技術(shù)：IC處理高濃度有機(jī)物并產(chǎn)生沼氣（用于鍋爐加熱），SBR進(jìn)一步降解有機(jī)物，消毒后回用。7.4電子廢水（含重金屬、絡(luò)合物）處理流程：格柵→調(diào)節(jié)池→破絡(luò)（加H2SO4+FeSO4）→混凝沉淀→離子交換→RO→排放；處理效果：進(jìn)水Cu=20mg/L、Ni=10mg/L、COD=100mg/L；出水Cu=0.5mg/L、Ni=0.1mg/L、COD=20mg/L（符合《電子工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB____一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)）；關(guān)鍵技術(shù)：破絡(luò)（將絡(luò)合態(tài)重金屬轉(zhuǎn)化為游離態(tài)），混凝沉淀去除重金屬，離子交換與RO深度處理。8.運(yùn)行管理與優(yōu)化：保障處理效果的關(guān)鍵8.1水質(zhì)監(jiān)測(cè)常規(guī)指標(biāo)：每日監(jiān)測(cè)COD、BOD、SS、pH、DO（好氧池）；特征污染物：每周監(jiān)測(cè)總氮、總磷、重金屬（如Pb、Cu）、有機(jī)物（如酚、染料）；監(jiān)測(cè)方法：采用國標(biāo)方法（如COD用重鉻酸鉀法，BOD用稀釋接種法）。8.2設(shè)備維護(hù)格柵：每日清理柵渣，防止堵塞；泵類：定期檢查軸承、密封件，防止泄漏；膜組件：每周反沖洗1-2次，每3個(gè)月化學(xué)清洗（用檸檬酸、NaOH）；曝氣系統(tǒng)：每月檢查曝氣頭，防止堵塞，確保DO達(dá)標(biāo)。8.3工藝優(yōu)化根據(jù)水質(zhì)調(diào)整參數(shù)：若進(jìn)水COD升高，增加好氧池曝氣強(qiáng)度或延長HRT；若NH3-N升高，增加硝化池DO或碳源投加量；污泥管理：定期排泥（活性污泥法剩余污泥量為進(jìn)水量的1%-2%），污泥脫水（用帶式壓濾機(jī)，脫水后含水率≤80%），污泥處置（填埋、焚燒或用作生物燃料）；智能化控制：采用PLC系統(tǒng)監(jiān)控水量、水質(zhì)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，自動(dòng)調(diào)整泵流量、曝氣強(qiáng)度，提高運(yùn)行效率。9.結(jié)論與展望工廠廢水處理需結(jié)合“預(yù)處理+物理化學(xué)處理+生物處理+深度處理”的組合工藝，根據(jù)廢水類型（行業(yè)、污染物特征）選擇合適的技術(shù)方案。未來，工廠廢水處理的趨勢(shì)將向“資源化、智能化、綠色化