工业污水处理是指对工业生产过程中产生的废水进行物理、化学、生物等方法处理,去除其中的污染物(如重金属、有机物、悬浮物等)使其达到排放标准或回用要求的过程。

它是环境保护的重要环节,对防止水体污染、保障生态安全和水资源可持续利用具有关键意义。
根据污染物性质和处理目标,工业污水处理技术可分为物理处理、化学处理、生物处理及深度处理四大类,实际应用中常组合使用(即 “联用工艺”)。
1. 物理处理技术
通过物理作用分离污染物,适用于去除悬浮物、胶体等,作为预处理或初级处理。
格栅 / 筛网:拦截污水中的大块漂浮物(如塑料、纤维、废渣),保护后续设备(如泵、反应器),格栅间隙分为粗格栅(5-100mm)和细格栅(0.5-5mm)。
沉淀(沉淀池):利用重力使悬浮物(SS)自然沉降,分为平流式沉淀池(适合大水量)、竖流式沉淀池(占地面积小)、斜管沉淀池(斜管增加沉淀面积,效率提升 3-5 倍),可去除 60%-80% 的 SS。
过滤:通过滤料(石英砂、活性炭、膜组件)截留微小颗粒,如:
砂滤池:去除粒径 > 10μm 的悬浮物,作为生物处理后的深度处理;
活性炭过滤:吸附有机物、色度和异味(如印染废水的脱色);
膜过滤(超滤、纳滤、反渗透):超滤去除胶体和大分子有机物,反渗透可脱盐(如电子行业高纯水回用)。
离心分离:利用离心力分离密度不同的污染物(如含油污水的油水分离,通过离心机油水分离器实现油相和水相分层)。
2. 化学处理技术
通过化学反应去除污染物,适用于处理有毒有害、难生物降解的物质(如重金属、高浓度有机物)。
中和处理:调节污水 pH 值(工业污水常呈强酸或强碱性),酸性污水投加石灰(CaO)、氢氧化钠,碱性污水投加硫酸、盐酸,使 pH 稳定在 6-9(生物处理的适宜范围)。
混凝沉淀:投加混凝剂(如 PAC 聚合氯化铝、PAM 聚丙烯酰胺),使细小悬浮物或胶体凝聚成大颗粒(“矾花”),通过沉淀去除。例如:印染废水加 PAC 可去除 80% 以上的色度和悬浮物。
化学氧化:利用氧化剂(如臭氧、双氧水、次氯酸钠)氧化分解有机物或还原重金属,如:
臭氧氧化:破坏染料分子结构,降低印染废水色度和 COD;
芬顿反应(H₂O₂+Fe²⁺):产生羟基自由基(・OH),降解难生物降解的有机物(如化工废水中的酚类)。
重金属去除:通过化学沉淀(投加硫化钠、氢氧化钙,使重金属形成硫化物或氢氧化物沉淀)、螯合(投加 EDTA 等螯合剂,形成稳定螯合物)或离子交换(树脂吸附重金属离子)。
3. 生物处理技术
利用微生物(细菌、真菌、藻类等)的代谢作用分解有机物,适用于可生化性好的污水(BOD/COD>0.3),是工业污水处理的核心环节。
好氧生物处理:在有氧环境中,好氧菌将有机物分解为 CO₂和 H₂O,效率高、速度快。
活性污泥法:通过曝气使污水与活性污泥(含大量微生物)混合,微生物吸附降解有机物,常见工艺有 A/O(缺氧 - 好氧,脱氮)、A²/O(厌氧 - 缺氧 - 好氧,同步脱氮除磷)、SBR(序批式反应器,适合小水量、高波动污水)。
生物膜法:微生物附着在填料(如蜂窝填料、弹性填料)表面形成生物膜,污水流经时被降解,包括生物滤池(适合低浓度污水)、生物转盘(能耗低,维护简单)、接触氧化池(兼具活性污泥和生物膜优势,抗冲击性强)。
厌氧生物处理:在无氧环境中,厌氧菌将有机物分解为甲烷(可回收能源)和 CO₂,适合高浓度有机污水(如食品废水、化工废水,COD>5000mg/L)。
常见工艺:UASB(上流式厌氧污泥床,处理效率高,甲烷产率 0.3-0.5m³/kg COD)、IC(内循环厌氧反应器,负荷更高,适合高浓度废水)。
其他生物技术:
膜生物反应器(MBR):将生物处理与膜过滤结合,污泥浓度高,出水水质好(可直接回用),但膜易堵塞,成本较高;
生物活性炭法:活性炭吸附与微生物降解协同作用,强化有机物去除(如处理微污染工业废水)。
4. 深度处理技术
当出水需回用或排放标准严格(如《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级 A)时,需进行深度处理,进一步去除残留污染物。
高级氧化技术:如光催化氧化(UV+H₂O₂)、电催化氧化,通过强氧化性自由基彻底矿化难降解有机物;
膜分离技术:超滤(去除胶体、细菌)、纳滤(去除小分子有机物、重金属)、反渗透(脱盐,出水可作为循环冷却水);
消毒处理:紫外线消毒(无残留,适合食品、医药行业)、二氧化氯消毒(杀菌效率高,适合市政及工业污水),杀灭病原微生物。