2. 资源化与无害化目标

工业废水中的物质来源于反应物的转化率、中间产物、产品分离与提纯，以及水作为介质等的循环利用、气相吸收与浓缩富集作用等工序。资源化途径必须考虑有效组分分离与水循环两个方面，它们相辅相成。另外，通过组分调控、厂际利用、性质互补、功能归一等模式实现废水产值化，也是需要重视的资源化途径。以煤化工废水为例，高浓度组分分离包括重油的沉降分离、苯酚的萃取或蒸馏分离、氨分子的加碱热蒸发脱出、以及硫化物的置换分离等；脱硫废液或沉淀硫化物作为自养反硝化脱氮的电子供体、吸附分离碳源物质作为异养反硝化脱氮的电子供体、以及纳滤分离硫酸根回流至厌氧单元置换小分子有机物获得硫化物的电子供体；还有，高浓盐水电解产生氧化性有效氯、纯化分离的产品盐以及反渗透分离纯水、污泥中重金属成分的富集分离以及磷盐的分离与回收利用等。从物质分离、循环自净化与产品回收利用三方面都可以重新规划并应用于再生产，表现出资源循环利用的多种途径。比如，本团队利用含硫化亚铁污泥作为自养电子供体参加的反硝化反应，在没有外加碳源的情况下实现了高效的总氮去除，实现总氮浓度的趋零，还减少了富铁化学污泥的处理成本。澳大利亚昆士兰大学袁志国教授使用不含硫酸的铁盐(例如氯化铁)作为铝絮凝剂的替代物实现下水道中或水处理过程中硫化物的控制，降低硫化氢的释放，保护管网免受其腐蚀，铁盐还与磷酸盐发生沉淀反应，提高出水水质，防止水垢。更重要的是，自来水厂生产过程中产生的含铁污泥可以应用于污废水处理厂的预处理，形成一个理想的资源循环过程。废水处理生物活性炭法，与传统的废水处理技术相比，对去除大分子、难降解有机物方面有着非常突出的效果。活性炭起到对有机物的物理吸附及生物降解的作用，这种生物降解作用可以使活性炭得以功能再生与重复循环利用，延长活性炭的使用寿命。焦油渣、酸焦油、蒸氨残渣、粗苯再生渣、废水处理污泥、焦粉、废活性炭、废矿物油与含废矿物油废物(含油抹布、劳保用品)等各类废物，可以掺煤炼焦或生产活性炭，回用于废水的预处理。铵法脱硫工艺产生的脱硫废液主要包括硫氰酸铵、硫代硫酸铵；钠法脱硫工艺产生的废液主要有硫代硫酸钠和硫氰酸钠。另外，脱硫废液中还有煤气中残留的多环芳烃、苯并芘、萘、蒽等具有毒性的有机物。在盐分离基础上利用高温煤焦油制备炭黑，或深加工提取萘、蒽、洗油、苯酚等化工产品，走化学产品资源化的技术路线。我们知道，污泥的无害化、资源化是废水处理未来的趋势。工业废水污泥中因元素分布的不同，与城市污水污泥相比，更有利于污泥炭的催化剂和吸附剂制备。本团队利用焦化废水工程产生的污泥制备污泥炭吸附剂，再投加到工业废水中污染物的吸附，实现了污泥的资源化短程循环回用，所制备的污泥活性炭，与原煤制备的活性炭相比，在吸附容量上相差不大，表现了较高的COD去除能力以及很好的节能效果。

无害化的本质是水溶液性质的转变，6类水的过渡是实现无害化的必要途径。污废水无害化的目标应取决于受纳水体，对象不同，执行的标准不尽相同。按照水体类别，可将无害化目标划分为江河、湖泊、运河、渠道、海洋、水库、池塘等；按照流域等别，可划分为五类地表水、五类地下水、四类海水等；按照生态类型，可划分为水源地、湿地、森林、草原、沙漠等；按照行业，可划分为生活用水、渔业养殖、农业灌溉、工业生产用水等；按照用途，可划分为生活用水、原料生产用水、产品处理用水、冷却用水、锅炉用水等；按照人类使用方式，可划分为饮用水、景观娱乐用水、非接触冲洗用水、生产活动用水等。

从水溶液性质的角度看，6类水均可作为特定功能加以使用或利用，任何一类水均具有其独自的价值属性。可见，纯净水不是水处理的唯一目标，因时和因地制宜，实现经济可行且技术合理的无害化过程。进一步而言，水工业不仅仅是水处理的集成，更在于大自然的调控；水技术不仅仅是水工艺，更在于大自然的工艺。作为生命之源的水，取之于自然，必将靠拢自然，最终回归于自然。在工业水回用、农业水回用、生活水回用以及生态水回用的不同资源化模式上，必须分别考虑资源中的水、热、能量、营养物、矿物质、微生物等的环境再分配。这样的考虑拓宽了水污染控制的工艺边界。

文章来源：《化学反应工程与工艺》 网址: http://www.hxfygcygy.cn/zonghexinwen/2022/0107/524.html

上一篇：7旬院士创业为传统制造工艺插上数据的翅膀
下一篇：燃煤烟气脱硫工艺选择