廢水之所以是廢水，因?yàn)槠渲泻写罅炕瘜W(xué)物質(zhì)，如果含有大量化學(xué)物質(zhì)的廢水直接排放到自然環(huán)境中，不但會(huì)破壞生態(tài)平衡，還會(huì)污染周圍環(huán)境。加上水資源本身不可再生，這些化學(xué)物質(zhì)讓廢水不能參與到地球水循環(huán)中再生，加劇水資源短缺問題。

經(jīng)過長期研究發(fā)現(xiàn)，混合不同類型的廢水后，其中化學(xué)物質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng)形成沉淀物，減少廢水中的污染物。可以借用這種方法降低廢水中化學(xué)物質(zhì)的含量，用化學(xué)專業(yè)術(shù)語來說就是自凝。自凝本身就是釋放能量的過程，利用這種方法可以改變廢水性質(zhì)，比如利用酸堿中和將水的酸堿度恢復(fù)到中心;利用兩種化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)生成沉淀，簡(jiǎn)單過濾后形成可以直接排放到自然環(huán)境中的水。

通常廢水的來源主要有三種：①工業(yè)廢水，過去幾十年間為追求工業(yè)發(fā)展，我國并不是很重視環(huán)境保護(hù)，造成水污染情況日益嚴(yán)重;②生活廢水，我國人口基礎(chǔ)龐大，日常生活中存在隨意排放生活廢水的情況;③實(shí)驗(yàn)室廢水，大量化學(xué)與科研類實(shí)驗(yàn)室的存在，會(huì)產(chǎn)生大量的實(shí)驗(yàn)廢水，如果隨意排放廢水，也是主要的廢水來源。

1、物理處理

廢水的物理處理法是指通過一定手段在不變動(dòng)廢水化學(xué)組成的同時(shí)剔除廢水中的污染物。一般而言，其多是借助一定的機(jī)械裝置，運(yùn)用一定的物理原理，將廢水中含有的不易溶解的有害物質(zhì)剔除出來?，F(xiàn)階段工藝相對(duì)完善的物理處理方法有：

(1)重力分離法：這種方法主要用于分離不溶于水且密度較大，易于沉底的雜質(zhì);

(2)浮力分離法：這種方法類似與重力分離法，依據(jù)廢水中懸浮雜質(zhì)密度及親水性的高低，增強(qiáng)廢水浮力使雜質(zhì)自動(dòng)浮出。其中較為常見的浮力分離法有自然上浮法、藥劑浮選法與氣泡浮選法，均能夠讓小密度的雜志浮至廢水表面而予以清除;

(3)體積分離法：這種方法主要用于剔除廢水中體積較大且密度同水體相似的雜物，主要采取過濾的方法進(jìn)行;

(4)磁力分離法：這種方法對(duì)于具備一定磁性的雜物可直接依靠磁場(chǎng)將其去除，若不具備磁性則可通過添加磁粉接種的方法，使雜物具備磁性后再使用磁場(chǎng)將其清除。一般而言，這種方法主要用于清除廢水中其他方法不易分離出的膠體或細(xì)小懸浮物。

2、化學(xué)處理

化學(xué)法是指運(yùn)用化學(xué)原理通過化學(xué)反應(yīng)將廢水中污染物的物理或化學(xué)性質(zhì)改變后，再將其從廢水中清除的方法，多用于廢水中無極溶解雜質(zhì)的凈化。目前，較為常見的化學(xué)反應(yīng)方法主要有：

(1)氧化還原法：這種方法的主要目的在于將溶解于廢水中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無毒或弱毒的物質(zhì)，從而降低廢水的污染性;

(2)電分解法：對(duì)于廢水而言，其組分中最為關(guān)鍵的污染物主要為各類Hg2+、Cr3+、Zn2+、Ni2+、Pd2+、Cu2+、As3+等各類重金屬離子。對(duì)于這些金屬離子的處理就是主要通過電解法進(jìn)行，譬如含有Au+、Ag+等貴金屬離子或含有Ni2+、Cr6+等稀有元素的工業(yè)廢液，可通過電滲析電解法對(duì)這些貴重金屬加以還原和回收再利用。而對(duì)于廢液中含有酚類化合物、苯類化合物、芳烴類化合物等有機(jī)化合物時(shí)，可通過電解氧化的方法將這些有機(jī)物質(zhì)加以氧化，使其轉(zhuǎn)化為其他無害的物質(zhì)，達(dá)到凈化廢水的目的;

(3)凝聚法：這種方法主要用于清除廢水中的膠狀物質(zhì)，通過在廢水中添加碳酸鋁、硫酸亞鐵、氯化鐵、明礬等凝聚劑，將膠體所攜帶的電荷消除后，使其轉(zhuǎn)變?yōu)樾鯛钗锖蟪两滴龀鲞_(dá)到凈化效果。

3、理化處理

這種方法是指通過物理手段將廢水中的微小離子態(tài)雜質(zhì)分離出來，目前較為常見的方法有：

(1)吸附法：這種方法是指運(yùn)用多孔性固體吸附劑，借助其表層具備的活性將廢水中的分子態(tài)或離子態(tài)污染物吸附集聚在吸附劑表面，再將吸附劑同廢水分離從而達(dá)到凈化效果。其中較為常見的吸附劑主要有活性炭、腐殖酸、活性硅等，這些吸附劑主要對(duì)廢水中的有機(jī)物擁有良好的吸附功效，能夠有效清除廢水中的苯酚化合物、胺類化合物等雜質(zhì);

(2)泡沫分離法：這種方法主要針對(duì)經(jīng)過氣伏物理后的廢水中未清除雜質(zhì)的凈化，主要是通過添加浮選劑，使得廢水中親水易溶物質(zhì)的表面特性發(fā)生改變，轉(zhuǎn)變?yōu)槭杷灰兹艿奈镔|(zhì)后，隨氣泡上浮至廢水表層形成泡沫層，再通過機(jī)械清除達(dá)到凈化廢水的效果;

(3)反滲透法：這種方法是指讓廢水通過半滲透膜對(duì)廢水中的雜質(zhì)進(jìn)行凈化。當(dāng)溶液中的溶解物從低濃度向高濃度轉(zhuǎn)移時(shí)，通過在高濃度側(cè)施加超過滲透壓力的作用壓力，就可使得溶解物發(fā)生反向流動(dòng)。通過這種方法不僅能夠有效清除廢水中的無機(jī)污染物與有機(jī)污染物，進(jìn)而達(dá)到凈化效果，而且工藝操作簡(jiǎn)便、凈化效率高。

4、生物處理

生物法是指運(yùn)用細(xì)菌、霉菌等微生物所獨(dú)有的生物功能，譬如代謝作用等，實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水中有機(jī)雜質(zhì)的吸附、降解。通過這種方法能夠?qū)U水中呈現(xiàn)懸浮態(tài)、膠體態(tài)及溶解態(tài)的有毒有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定、無害的物質(zhì)。目前，較為常見的生物凈化法主要有：

(1)活性污泥法：這種方法是指在氧氣供應(yīng)充足的情況下，讓廢水同存活于活性污泥中的微生物群落相接觸，微生物群落則將這些有機(jī)物質(zhì)作為自身生長反之所需的能源供給，從而將廢水中的有害有機(jī)物消耗一空，實(shí)現(xiàn)凈水的目標(biāo)，這也是現(xiàn)階段應(yīng)用最為廣泛的一種廢水生物凈化法;

(2)生物膜法：這種方法是指為廢水提供一個(gè)特制的流通渠道，在渠道上布設(shè)有各類雜質(zhì)并生存有數(shù)量眾多的各類微生物菌群，當(dāng)廢水流過這些微生物群落時(shí)，微生物群落就會(huì)將廢水中的有機(jī)物吸附消化并生成無害的物質(zhì)，從而達(dá)到凈水目標(biāo);

(3)厭氧法：這種方法是指在無氧環(huán)境中通過厭氧微生物的代謝作用，將廢水中的各類有機(jī)雜質(zhì)轉(zhuǎn)化分解成甲烷、二氧化碳等無害的物質(zhì)。通過這種方法不僅能夠?qū)崿F(xiàn)廢水的凈化還能生成清潔的沼氣能源，為企業(yè)提供能源，從而起到一舉多得的效果。

1、一級(jí)處理

對(duì)廢水進(jìn)行一次處理，主要目的是去除廢水中的懸浮物質(zhì)，調(diào)整廢水的酸堿度等。主要采用的方法有自然沉降法、濾網(wǎng)過濾法、浮選法、油水分離法等。經(jīng)一級(jí)處理后，污水不能夠達(dá)到正常排放標(biāo)準(zhǔn)。因此，通常還需要進(jìn)行二級(jí)處理和三級(jí)處理。

①篩濾法

篩濾法主要是去除廢水中懸浮污染物的一種方法。使用此方法會(huì)經(jīng)常使用格柵和篩網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)備。格柵作用主要是控制污水中大于網(wǎng)格間隙的懸浮物質(zhì)。通常情況下，將其放在污水處理廠，以避免堵塞管道和一些易堵塞的設(shè)備。在使用格柵除渣的過程中，可以采用機(jī)械和手工兩種方法。必要時(shí)，殘留物將被磨碎后，投入到格柵下游位置。

②沉淀法

沉降法的核心作用機(jī)理是重力沉降，可通過利用重力效果將懸浮狀態(tài)的污染物質(zhì)與廢水分離。沉降法的主要設(shè)備是沉砂池和沉淀池，用于去除污水中大部分能夠沉降的懸浮固態(tài)物質(zhì)，以便能夠提升后續(xù)處理效果。

③上浮法

上浮法的核心作用機(jī)理是去除污水中密度相對(duì)較小的污染物，在一級(jí)處理中主要體現(xiàn)在去除污水中的油類物質(zhì)和懸浮物。

2、二級(jí)處理

二級(jí)處理主要是進(jìn)一步處理廢水，去除廢水中存在的大量有機(jī)污染物。廢水經(jīng)過沉淀、過濾或漂浮、初處理、去除懸浮污染物等一級(jí)處理后，但對(duì)于那些存在于廢水中的膠體態(tài)或溶解態(tài)的氧化物或有機(jī)污染物不能有效去除。

因此，廢水不能夠滿足國家規(guī)范排放標(biāo)準(zhǔn)，不能直接排放。此時(shí)，二級(jí)處理是非常必要的。二級(jí)處理的主要方法如下所示。

①活性污泥法

在進(jìn)行廢水化學(xué)處理中，活性污泥處理法是十分重要的方法。其主要操作過程是以廢水中的有機(jī)污染物為基質(zhì)，在連續(xù)供氧的特殊條件下，將各種微生物混合并進(jìn)行連續(xù)培養(yǎng)，形成活性污泥。

廢水中的微生物群落通過吸附、縮合、分解、沉淀、氧化而形成活性污泥，去除廢水中的有毒有害的有機(jī)污染物中，從而進(jìn)一步凈化污水。

活性污泥法自成立以來已有90年的歷史，技術(shù)水平已經(jīng)相當(dāng)成熟。目前，活性污泥法已經(jīng)成為處理工業(yè)廢水和城市污水最為快捷、有效的生物處理方法，它已被廣泛使用。

②生物膜法

生物膜法主要操作方法是將廢水在固定載體表面的生物膜中生長，然后通過生物氧化和物質(zhì)交換相相結(jié)合的方法，使廢水中有機(jī)污染物能夠降解。

該方法在污水處理設(shè)備中的應(yīng)用主要包括旋轉(zhuǎn)生物接觸器、生物濾池和生物接觸氧化池以及逐漸研制發(fā)展起來的懸浮載體流化床，廣泛應(yīng)用于生物接觸氧化池。

3、三級(jí)處理

三級(jí)污水處理又稱深度處理或污水高級(jí)處理。經(jīng)過前兩級(jí)處理后，依然會(huì)存在一些污染物，主要包括一些可溶性的無機(jī)物以及不能夠被微生物降解的有機(jī)物等不容易被處理掉的物質(zhì)。三級(jí)處理與深度處理大體相似，但也存在極為重要的差異。

三級(jí)處理是在二級(jí)處理后，進(jìn)一步去除廢水中剩余的某些特殊的污染物，而設(shè)置的輔助處理單元;然而深度處理主要是基于廢水回收和再利用為主要目的。需要特別指出的是，三階處理階段所需要投入的資金較大，管理程序繁瑣復(fù)雜，但可以充分利用水資源。

一、工業(yè)廢水的主要類別

工業(yè)廢水包括生產(chǎn)廢水、冷卻用水和生活污水，一般有三種分類方法。

①按污染物的性質(zhì)分類：分為工業(yè)廢水中主要含有無機(jī)污染物為主的稱為無機(jī)廢水和主要含有機(jī)污染物為主的稱為有機(jī)廢水。

②按成分分類：分為含有硝酸等的酸性廢水、含有小蘇打的堿性廢水、氮過量的酚廢水、重金屬過量的鎘廢水、鉻廢水、汞廢水等。

③按加工對(duì)象分類：分為在工業(yè)冶金生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水、造紙過濾產(chǎn)生的廢水、煉焦煤氣廢水、洗滌金屬廢水、紡織染料產(chǎn)生的大量有色廢水、制革有毒廢水、農(nóng)藥化工廢水和和化學(xué)化工廢水等。

二、工業(yè)廢水特點(diǎn)

①工業(yè)廢水種類繁多，處理方式復(fù)雜多樣，處理后要單獨(dú)排放到污水處理廠。

②工業(yè)廢水中含有各種各樣的污染物，處理過程中需要消耗大量資金，還需多種處理技術(shù)。

③工業(yè)廢水中含有大量污染物，對(duì)環(huán)境危害極大。

④工業(yè)廢水排放量大，占整個(gè)廢水排放量的68%。

⑤工業(yè)廢水處理技術(shù)繁雜，需要結(jié)合生物、化學(xué)、物理等處理工藝。

⑥工業(yè)廢水具有較高熱量，容易造成熱污染。

⑦工業(yè)廢水中含有許多有毒物質(zhì)。

⑧部分工業(yè)廢水具有易燃易爆的特性。

三、工業(yè)廢水處理技術(shù)

1、酸堿中和技術(shù)

對(duì)于工業(yè)廢水少量的強(qiáng)酸強(qiáng)堿可以用水稀釋后再排放，大量的強(qiáng)酸強(qiáng)堿廢液也使用酸堿中和技術(shù)將pH值調(diào)節(jié)成中性后再排放，如果當(dāng)中有可利用的強(qiáng)酸強(qiáng)堿，應(yīng)將其分離出來回收利用，避免造成二次污染。

2、絮泥沉淀技術(shù)

對(duì)于一些重金屬廢液中含有銅、鉛、鉻等物質(zhì)，就可使用絮泥沉淀技術(shù)來處理，就是在廢液中加入消石灰，將pH值調(diào)節(jié)成9左右，使其生成氫氧化物沉淀再進(jìn)行排放處理。

然而一些像六價(jià)鉻一樣的毒性較大的物質(zhì)，如果在呈酸性的形態(tài)下，則使用化學(xué)還原劑將六價(jià)鉻還原成二價(jià)鉻，隨后再使用消石灰來將其反應(yīng)成氫氧化鉻沉淀，然后除去其中汞廢液，并加入相應(yīng)的硫化鈉溶液，經(jīng)過攪拌后便會(huì)生成硫化汞，之后再放入一些硫化亞鐵溶液，便能生成硫化亞鐵沉淀，直到溶液徹底澄清后才能將其排放。

另外，對(duì)于含砷廢液，應(yīng)利用石灰將其pH值調(diào)節(jié)至8左右，從而生成砷酸鈣，等其徹底沉淀后，才能排放處理。此外，還可利用石灰將pH值調(diào)節(jié)至10，然后放入硫化鈉，最后生成具有較低濃度的硫化物沉淀，再進(jìn)行排放處理。

3、氧化分解技術(shù)

氰化物廢液具有穩(wěn)定的特點(diǎn)，在處理過程中要利用次氯酸鈉對(duì)其進(jìn)行分解。另外，也可以使用氧化劑將氰化物廢液氧化成具有低毒性特征的氰酸鹽，其中氧化劑使用高錳酸鉀、漂白粉、氯氣等，并經(jīng)過24h反應(yīng)后才可排放。

4、氧化分解技術(shù)

對(duì)于疊氯化合物廢液可將其放入一個(gè)密閉空間，并與鉛質(zhì)管配件、銅質(zhì)管配件共同作用并將其引爆，之后使用濃度適合的氫氧化鈉溶液來進(jìn)行浸泡處理，從而消除疊氯化合物。

5、造紙工業(yè)廢水處理技術(shù)

在造紙過程中主要涉及到制漿與抄紙兩個(gè)程序，這兩個(gè)程序中所產(chǎn)生的工業(yè)廢水對(duì)環(huán)境危害很大，尤其在制漿過程中，排放出的廢水呈黑色，對(duì)水體污染較為嚴(yán)重，應(yīng)對(duì)其使用燃燒的方式除去黑水的無機(jī)鹽。

另外在造紙過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的膠料與纖維，并在對(duì)紙張進(jìn)行漂白時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量酸堿水，首先要將污水中的固體纖維使用浮選法將其處理，之后再調(diào)節(jié)污水酸堿度將其調(diào)成中性水。

6、食品工業(yè)污水處理技術(shù)

由于食品的多樣性，其生產(chǎn)原料也形式各樣，使其在生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生多種類型的廢水，如，含油、淀粉類廢水;含酸、糖類廢水;含有機(jī)污染物廢水;含有毒病菌類廢水等對(duì)湖泊河流造成富營養(yǎng)化傷害，致使水中生物生存受到影響。

采用兩級(jí)生物濾池以及多級(jí)生物轉(zhuǎn)盤來聯(lián)合使用對(duì)其進(jìn)行處理，具有顯著效果，使這些高含量有機(jī)物食品工業(yè)污水得到有效處理。