[科普中国]-工业废水治理

工业废水治理（industrial wastewater management），指的是工业生产过程用过的水经过适当处理回用于生产或妥善地排放出厂，包括生产用水的管理和为便于治理废水而采取的措施。

实地考察工业废水的量和质随产品和生产工艺而定，变化很大，不宜采用典型数据，应实地考察。工业上使用大量的冷却用水，大多不同物料接触，用过的水水质一般变化很小，只是水温有所上升。相反，生产过程中使用的液体和洗涤废水（除造纸、纺织、印染等行业的废水外），一般水量不大，但水质却极复杂，浓度一般也高。

污染参数工业废水的主要污染参数

通用的有化学需氧量、悬浮固体、pH值等。五日生化需氧量也是常用参数，但对某些工业废水不适用。工业废水的化学需氧量和五日生化需氧量,有高达千、万毫克/升的。酸碱废水的pH值常远离7。工业废水含特殊的污染物时,需采用专用的污染参数,如酚。有毒、有害金属离子,可用生物实验（一般是鱼类实验）测定毒性,用鼠伤寒沙门氏菌-微粒诱变试验 (Ames Test)测定致特变性。污染参数的选择取决于废水的处置方式，也就是取决于它对环境的影响1。

发展背景污染治理投资增加新中国成立60年以来，环境保护事业逐步发展壮大。其中，关于环境污染治理投资总额逐年增加，环境污染治理投资占GDP比重也稳步提高。上世纪80年代初期，全国环保治理投资每年为25至30亿元，约占同期国内生产总值(GDP)的0.51%；到80年代末期，投资总额超过100亿元，占同期国民生产总值的0.60%左右；"九五"期末，投资总额达到1010.3亿元，占同期国民生产总值的1.02%，首次突破1%；"十五"期末，投资总额达到2388亿元，占同期国民生产总值的1.30%；2007年，全国环境污染治理投资总额达3387亿元，是1981年25亿元的135倍；占同期国内生产总值的比重为1.36%。1992至2007年间，中国经济总量扩大了3.3倍，但工业废水和二氧化硫排放量分别仅增长5%和62%，化学需氧量和工业固体废弃物排放量分别降低了31%和54%。2007年，全国化学需氧量和二氧化硫排放量比2006年分别下降3.14%和4.66%，污染减排第一次出现"拐点"，实现双下降；2008年全国新增城市污水处理能力1149万吨/日，新增燃煤脱硫机组装机容量9712万千瓦，关停小火电1669万千瓦，化学需氧量、二氧化硫排放量比上年分别减少4.42%和5.95%。

发展现状经过多年努力，中国正在逐步形成以自然保护区为主体，湿地公园、湿地保护小区等多种保护管理形式并存的保护管理体系。截至2008年，全国共建立各种类型、不同级别的自然保护区2538个，比2000年增加了1311个；自然保护区总面积14894.3万公顷，比2000年增长了51.7%。与此同时，环境法制建设日臻完善。我国环境立法从无到有，从少到多，目前，我国已制定了包括水污染防治、大气污染防治、环境影响评价等10部环境保护法律，15部自然资源法律，颁布国家环境标准800多项，批准和签署多边国际环境条约50余项，颁布地方性环境法规和地方政府规章660余件。

全国工商联环境服务业商会秘书长骆建华在第七届环境产业大会上透露，《水污染防治行动计划》最快将于5、6月份上报，其核心是关注工业废水处理，提出至2017年前消灭劣V类水目标，比原定目标提前3年。据测算，水污染防治行动计划将投入2万亿元。

对此，（2014年全国工业废水治理产业投资发展现状）分析，工业废水治理领域投资需求将超过千亿，水处理上市公司特别是工业废水处理相关公司将迎来新一轮投资盛宴。

2万亿投资盛宴开启

《水污染防治行动计划》是和大气污染、土壤污染防治并行的环保部“三大战役”之一。环保部副部长吴晓青此前表示，计划将于今年正式出台。2月13日，环保部已经审议并原则通过了《水污染防治行动计划（送审稿）》。

环保部副部长翟青在介绍2013年环保工作进展情况的发布会上称，计划重点是抓两头，一头是污染重的地方坚决进行治理，另一头是水质较好的河湖坚决保护起来，不能先污染再治理。在具体措施方面，一是要大幅度削减工业污染的排放；二是要管理好城市生活污染的排放；三是治理好农村河沟、河岔。

在去年7月召开的中国环保产业高峰论坛上，环保部污染防治司处长汪涛表示，“水污染防治行动计划投入资金预计达2万亿元”，规模将高于大气污染防治的1.7万亿元。

《水污染防治行动计划》最快将于5、6月份上报，计划将消灭劣V类水的时间由原定的2020年提前到2017年。

《水污染防治行动计划》将是2014年影响资本市场环保板块的重大政策措施，2万亿的投资将开启新一轮的水处理公司投资热潮。

工业废水处理成核心

工业废水处理将是《水污染防治行动计划》的核心内容。我国市政污水处理已经覆盖得差不多了，工业废水是导致水污染的一大主因。工业废水处理投资分为新建项目“三同时”投资和存量企业的废水治理技术改造投资两部分。

根据2012年度全国环境统计公报，工业废水排放量221.6亿吨，占全国废水排放总量的35%。业内估计，工业废水治理领域投资需求将超过千亿元。

未来还将设立国家环保基金，通过提供低利息长周期的贷款来推动工业废水第三方治理。

A股上市公司中，工业废水处理膜设备与工程领域公司津膜科技、万邦达，电力工业污水处理龙头中电环保等有望受益。

前景预测"十二五"期间全国GDP将达到231.2万亿元。根据中国环境规划院宏观战略研究环保投入专题和"十二五"规划前期研究，初步估算"十二五"期间环保投资需求约为3.1万亿元，与"十一五"期间环保投资占国内生产总值1.35%的比例基本持平，年均环保投资为6200亿元左右。

生产管理革新生产工艺和完善生产管理

工业废水中的杂质有原料及其杂质、中间产物、产品与副产品、辅助剂等。对某些造成严重废水问题的产品或行业，可借助于原料、生产工艺或产品的革新来解除污染问题。例如用没有残毒或残毒量很小的农药取代残毒量大的农药，用生物可降解的链甲基苯磺酸钠（“软”洗涤剂）取代生物难降解的甲基苯磺酸钠（“硬”洗涤剂）。又如在电镀液配方中避免使用氰化物。改进生产管理，压缩用水量以减少废水量；降低单耗提高得率或充分回收废水中的副产品以降低废水浓度；加强管理,防止跑、冒、滴、漏;这些都将降低随后的废水处理要求和费用。

处置方式工业废水的处理

工厂里生产上用过的水有三种处置方式：①不经过处理或只经必要的处理后再次使用。有时回用于本工艺过程，构成循环用水系统；有时供其他工艺过程使用。构成循序用水系统。②在厂内作必要的预处理，满足城市对水质的要求后排入城市污水管道或合流管道。③在厂内处理，使水质达到排放水体或接入城市雨水管道或灌溉农田的要求后直接排放。

废水再用既可充分利用资源，又减少或避免污染环境，是一种合理的防治水污染的措施。如一个电镀用水循环系统（见图），回收了镀件从镀槽带出的镀液，同时避免了有害物质污染环境。为了降低蒸发浓缩中的耗热量，采用了镀件的逆流洗涤工艺(一种常用的循序用水方式)以压缩废水量。工业中的冷却用水常循环使用，大量降低原水用量，有时复用率可接近百分之百，补充的外源来水只占百分之几。工业废水的再用需要作经济分析。在作方案的经济比较时，应当估计再用时支付的费用以及因再用而节省的水费与排水费用和收到的环境效益。

协作方案城市和工厂的协作

当工业废水既有可能排放城市排水管道，也有可能直接排放水体时，应通过方案比较作出决定，在一般情况下，常常是综合性方案比较可取，即厂内处理和送城市处理相结合。有些废水可以回收物资或生产副产品，有些废水单独处理时技术简便、费用较少,这时把回收或处理放在厂内或车间内,甚至组织到生产流程中去是合理的。而废水耗氧性的降低，使工业废水和生活污水合并处理一般是比较经济的。同时，适度的集中处理比广泛的分散处理容易管理，容易保证处理效果。至于有毒、有害物质、重金属离子和生物不易降解的有害有机物质的去除，只有在生产现场立即解决，不让这些废水出厂，才是防止污染环境的可靠办法1。

治理方法活性炭在工业废水治理的技术应用：

处理含氰污水

在工业生产中，金银的湿法提取、化学纤维的生产、炼焦、合成氨、电镀、煤气生产等行业均要使用氰化物或副产氰化物，生产过程中必然要排放一定数量的含氰污水。活性炭用于净化污水已有相当长的历史，应用于含氰污水处理的文献报道也越来越多 。

处理含甲醇污水

活性炭可以吸附甲醇，但吸附能力不强，只适宜于处理甲醇含量低的污水。工程运行结果表明，活性炭用于处理低甲醇含量的污水，可将混合液的COD从40 mg/L降至12 mg/L以下，对甲醇的去除率可达93.16% ～100% ，处理后可满足回用锅炉脱盐水系统进水的水质要求 。

处理含酚污水

含酚污水广泛来源于石油化工厂、树脂厂、焦化厂和炼油化工厂。实验证明：活性炭对苯酚的吸附性能好，但温度升高不利于吸附，会使吸附容量减小，但升高温度可使达到吸附平衡的时间缩短。活性炭用于处理含酚污水时，其用量和吸附时间存在最佳值，在酸性和中性条件下，去除率变化不大，但强碱性条件下，苯酚去除率急剧下降，碱性越强，吸附效果越差。

处理含汞污水

活性炭有吸附汞和含汞化合物的性能，但吸附能力有限，只适宜于处理汞含量低的污水，如果是处理汞含量较高的污水，可先用化学沉淀法处理(处理后含汞约1 mg/L，高时可达2～3mg/L)，然后再用活性炭作进一步处理。

处理含铬污水

铬是电镀中用量较大的一种金属原料，污水中，六价铬随pH的不同分别以不同的形式存在。因此，利用活性炭处理含铬污水的过程是活性炭对溶液中Cr(Ⅵ)的物理吸附、化学吸附、化学还原等综合作用的结果。活性炭处理含铬污水，吸附性能稳定，处理效率高，操作费用低，经济效益明显引。

随着科学技术的进步和污水处理的特殊要求，活性炭的研究已从本身的孑L结构和比表面积逐步发展到研究表面官能团对活性炭吸附性能的影响。人们发现，活性炭不仅有吸附特性，而且还表现出了催化特性，由此而发展起来的催化氧化法现在也日益受到重视，其研究也在不断深入。

完善制度完善工业废水立法和完善收费制度

环境污染常伴随工业发展而来，严格管理工业废水是有效控制水污染所不可缺少的手段。对工业布局，废水排放标准，废水治理设施的设计、施工和管理，排水收费和罚款都应在有关法令（如宪法、环境保护法、水污染防治法等）的指导下订出地方的实施条例，以利有法可循，不致责任不清，执行无方。

对于工厂排水系统的设计，应当贯彻不同水质的废水，特别是水质特殊的废水，分别收集的制度，以便分别处理。环境主管单位不仅对新建的还要对扩建或改建的工厂排水系统的设计进行审查，并参与验收，排水设施的运行记录应定期按规定要求报送。

要使防止污染、保护环境的重要意义深入人心。人人主动减少污染。工厂主动把生产中产生的废水的处理和处置纳入生产过程。应当在厂内处理的，在厂内处理。排放城市排水系统与城市污水合并处理比较合理的，应交纳费用，纳费标准可按废水量、污染物量、或者两者兼及的原则来制订1。

本词条内容贡献者为:

黄头生 - 副教授 - 华北电力大学