第一篇：烟草工业废水处理的研究进展论文
摘要：分析了烟草工业废水的来源及特点，归纳了目前常见的烟草工业废水处理工艺，分别介绍了多级联合处理法和深度处理法的内容、特点及应用，提出烟草废水处理工艺的改进方向，为烟草行业的节能减排工作提供一定的理论支持。
关键词：烟草工业；废水污染；处理工艺；耦合烟草废水主要是造纸法生产烟草薄片过程中的排放物，其作为烟草行业主要污染源具有排放量大、浓度和色度高、成分种类多且波动性大的特点，不仅会对破坏水质环境，还会影响人体健康。因此，研究并选取合适有效的废水处理工艺方法，使排放废水达到国家标准(GB8978-202_)要求，成为烟草行业亟待解决的问题。考虑到造纸法生产烟草的过程与纸浆生产过程类似，因此烟草废水处理一般参考纸厂废水的工艺，主要有物理、化学、生物相互搭配的多级联合处理，此外还有包括光催化氧化、Fenton氧化和电化学氧化等在内的深度氧化技术。针对以上处理工艺，目前国内外已经开展了大量实验研究及生产实践，并取得了一定成果。本文在分析烟草薄片废水来源及特点的基础之上，归纳出多级联合处理和两大类处理工艺，分别介绍了各自具体处理方法及优缺点，并围绕环境友好且资源节约这一目标，提出烟草废水处理工艺的改进方向。
1烟草工业废水来源及特点
由于造纸法生产烟草薄片具有利用率高、焦油量少、物理性能好等优点，因而成为目前广泛研究的生产技术。造纸法生产烟草薄片的工艺流程见图1。图1造纸法生产烟草薄片流程图，虚线为废水来源由图1可知，造纸法在清洗浸泡、萃取浓缩和打浆抄造环节会产生大量的高浓度工业废水，一般每生产1t烟草薄片会产生50m3~70m3高浓废水。废水污染物种类多、含量高且成分波动较大。此外，烟草薄片废水不仅包含烟叶、纤维素等悬浮物，具有制浆废水多悬浮物、富营养污染等共性，而且富含烟碱(尼古丁)、高分子有机酸、酯类等溶解性有机化合物，兼具色度高、微生物毒性高等特点。因此烟草废水环境危害大，急需发展先进废水处理工艺技术。
2烟草工业废水的处理工艺
2.1多级联合处理法
常见的多级联合处理法涉及物理、化学和生物法之间的联合。物理法包括沉降法和溶解空气浮选法，主要针对悬浮物，工序简单，但不能去掉有机物，如芬兰部分造纸厂发现使用沉降法能够净化掉初级澄清池中超过80%残渣等悬浮物。化学法一般指化学混凝脱色法，是采用无机盐或高分子絮凝剂促进废水中的胶体凝结沉淀，特点是成本低，效率高，稳定性好，但需要根据水质选择适应性强的絮凝剂。生物法主要包括好氧和厌氧接触处理，通过微生物将大分子有机物分解，特点是成本适中，自动化程度高，但对特征污染物如尼古丁等转化效果不佳，抗水质波动性差等。实际应用中一般结合物理、生物和化学三种方法进行废水处理，常见的物化法有“过滤+混凝”、“格栅+混凝+气浮”等。生物法一般也结合化学法同时使用，如李友明等采用“混凝+厌氧+好氧+AOPs”耦合工艺处理废水，得到厌氧阶段废水化学需氧量(chemicaloxygendemand,COD)去除率达到80%以上，好氧阶段COD去除率介于48%~70%之间。我国废水处理方式普遍采用三级流程，首先通过沉降法或溶解空气浮选法筛掉悬浮物；然后采用厌氧或好氧生化处理；最后进行化学混凝处理。
2.2AOPs法
多级联合处理法存在工序衔接要求高、运行费用较高、出水色度较高、微生物转化效率易受水质波动影响等问题，因此一般还需要AOPs法进行补充。AOPs是在声、光、电、催化剂等因素作用下，将有机污染物氧化或完全矿化为小分子化合物如CO2和H2等，该方法因降解效率高，对环境友好，普适性强等特点已受到国内外广泛研究。常用AOPs法见图2。目前应用最为普遍的深度处理法为隶属化学氧化类的Fen-ton法。如Catalkaya等通过测定可吸附有机卤代物、有机碳总量和色度等指标的去除率，比较了Fenton、光催化Fenton、H2O2/UV、O3/H2O2和O3等深度氧化方法对纸浆废水的处理效果，得知Fen-ton法表现出最佳处理效果。
3结语
国内外关于烟草废水处理工艺的研究目前较少，主要是参考造纸工业废水的处理工艺，考虑到烟草废水中存在较多特征有机污染物如焦油、尼古丁等，且成分波动较大，因此不存在一种公认最佳的处理工艺，只能在兼顾环境友好和资源节约的目标下，根据具体水质、环境及企业自身情况进行合理选择，以达到国家标准的排放要求。
参考文献
[1]吴晖,向菲,官钰希.烟草废水处理工艺技术研究[J].山西建筑,202_(07):129-130.[2]许日鹏,苏文强段继生.烟草薄片的开发与应用[J].上海造纸,202_(06):46-49.
第二篇：工业废水处理教学大纲
《工业废水处理》教学大纲
一、课程性质、地位和作用
工业废水是我国水环境污染的主要来源，工业废水污染防治是影响国民经济能否持续发展、自然资源能否持续保存和永续利用的一个重要因素。为了人民的身心健康，为了社会和经济的可持续发展以及子孙后代的可持续生存，必须严格控制工业废水污染，积极开展工业废水污染防治和水资源保护工作。本课程以可持续发展理论为指导思想，主要讲授关于工业废水污染防治的技术政策、清洁生产、废水净化技术途径、典型处理流程等内容。
二、课程教学对象、目的和要求
本课程适用于环境工程本科专业。课程教学目的、要求：
（一）从内容上，应使学生牢固掌握清洁生产与循环经济的基本概念和原理；国民经济主要工业行业生产工艺流程和污水产生环节；各种不同类型工业废水的特点和典型处理流程。
（二）从能力方面，培养学生从千变万化的实际问题中抓住事物本质的能力和掌握解决问题的思路与方法，并注意培养学生：①具有工程观点，考虑问题时不仅注意到从理论上探索它的可能性，在实际应用中更需要考虑技术上的可行性和经济上的合理性，同时应具有探索优化过程及改进工艺设计的本领；②具有较强的分析问题和解决问题的能力，能够灵活应用书本知识去解决工业废水处理工程中的实际问题。
（三）从教学方法上，着重基本概念和基本原理的阐释，注重理论联系实际。特别强调教学方法的生动性、直观性和条理性。
三、相关课程及关系
本课程的先修课程包括《高等数学》、《无机化学》、《有机化学》、《分析化学》、《化工原理》、《环境学导论》、《环境监测》、《环境工程微生物学》、《水污染控制工程》等，本课程的学习应在学生掌握一定数理、化学、微生物知识的基础上进行。与此同时，本课程为后续的 《水污染控制工程课程设计》和《毕业设计（论文）》等课程打下了必要的理论基础。
四、课程内容及学时分配
总学时：32学时
（一）清洁生产与循环经济：2学时
1、清洁生产概论
2、清洁生产审计
3、清洁生产与环境管理体系
4、循环经济
要求学生了解：实施清洁生产和循环经济的必要性以及清洁生产与可持续发展的关系。熟悉：清洁生产的实施途径以及清洁生产审计的步骤；环境管理体系审核认证实施程序。掌握：清洁生产、循环经济、清洁生产审计、环境管理体系的基本概念；循环经济的“3R”原则。
（二）啤酒工业生产及废水处理技术： 2学时
1、啤酒工业生产工艺及水污染源分析
2、啤酒工业废水的治理技术
3、啤酒废水处理工程实例
要求学生了解：啤酒生产工艺和主要的原辅材料。熟悉：啤酒生产废水污染组分的主要特征。掌握：啤酒生产的主要废水来源和分类；啤酒废水的主要治理技术。
（三）酒精工业生产及废水处理技术：2学时
1、酒精工业概述
2、酒精生产工艺与废水来源
3、酒精废水处理及资源综合利用技术
4、工程实例
要求学生了解： 酒精工业生产工艺和主要的原辅材料。熟悉：酒精生产废水污染组分的主要特征。掌握：酒精生产的主要废水来源和分类；酒精废水的主要治理技术和资源化技术。
（四）肉类加工工业生产及废水处理技术：2学时
1、生产工艺与废水来源
2、废水处理与资源利用
3、工程实例
要求学生了解： 肉类加工工业生产工艺。熟悉：肉类加工工业生产废水污染组分的主要特征。掌握：肉类加工工业的主要废水来源；肉类加工工业废水的主要治理技术和资源化技术。
（五）油脂工业生产及废水处理技术：2学时
1、油脂生产工艺简介
2、废水来源及特点
3、工程实例
要求学生了解：油脂工业生产工艺。掌握：油脂工业的主要废水来源及特点；油脂工业废水的主要治理技术和废水回用技术。
（六）纺织工业生产及废水处理技术：4学时
1、印染废水的产生及其特点
2、印染废水处理方法
3、印染废水治理工程实例
4、洗毛工业废水特点
5、洗毛工业废水治理工程实例
要求学生了解：染整工艺流程和废水来源。熟悉：印染废水水质特点；碱减量、退浆废水的局部预处理技术和印染废水回用处理流程；洗毛工业废水废水来源及其特点。掌握：印染废水的物理、化学、生物处理技术；洗毛工业废水处理和利用技术。
（七）制浆造纸工业生产及其废水处理：2学时
1、制浆造纸工艺简介
2、制浆造纸工业的废水污染特点
3、制浆造纸废水处理技术
4、工程实例
要求学生了解：制浆、造纸工艺流程和废水来源、分类；造纸废水处理新技术发展动态。熟悉：制浆造纸工业的废水污染特点。掌握：造纸黑液、白水、中段废水、红液等难处理废水的治理技术。
（八）制革工业生产及其废水处理：2学时
1、制革工业生产工艺及废水来源
2、制革工业废水处理工艺简介
3、制革工业废水处理工程实例
要求学生了解： 制革工艺流程和废水来源。熟悉：制革工业的废水污染特点。掌握：含硫废水、铬鞣废水、脱脂废水、染色废水、综合废水等制革废水的治理技术；制革废水处理技术发展趋势。
（九）化工生产及废水处理：4学时
1、农药生产废水来源及特性
2、农药废水的处理技术
3、农药生产废水处理工程实例
4、氮肥生产及其废水来源
5、氮肥生产废水治理技术
6、氮肥生产废水处理工程实例 要求学生了解：农药生产工艺过程和废水来源；氮肥生产工艺过程和废水来源。熟悉：农药生产的废水污染特点；氮肥生产的废水污染特点。掌握：农药生产的废水的处理技术；氮肥生产的废水（包括含氰废水、碳黑废水、含氨废水等）的处理技术及研究进展。
（十）石油工业生产及废水处理：2学时
1、石油开采工艺及废水来源
2、石油开采工业废水治理技术
3、石油化工生产工艺及废水来源
4、石油化工生产废水处理
要求学生了解：采油、采气、钻井、脱硫生产工艺过程和废水来源；石油化工生产系统的设置概况及其废水来源和种类。熟悉：采油、采气、钻井、脱硫、洗井生产的废水污染特点。掌握：采油、采气、钻井、脱硫生产废水的处理技术；石油化工生产废水的处理技术。
（十一）制药工业生产及废水处理：2学时
1、概
述
2、生物制药生产工艺及废水处理技术
3、化学制药生产工艺和废水处理技术
4、中成药生产工艺和废水处理技术
5、工程实例
要求学生了解：制药工业及其产生废水的分类；生物制药、中成药生产、化学制药生产工艺流程和废水来源。熟悉：三大类药品生产的废水种类和特点。掌握：制药工业生产废水的处理技术。
（十二）机械行业废水处理技术：2学时
1、机械行业废水处理概述
2、电镀废水处理技术
3、工程实例
要求学生了解：机械行业产生废水的分类和特点。熟悉：涂装废水和其它废水的处理技术。掌握：电镀废水的处理技术。
（十三）有色工业生产及废水处理技术：2学时
1、采矿废水处理
2、选矿废水治理
3、有色冶金工业废水处理
4、工程实例 要求学生了解：采矿、选矿、冶炼有色金属工业生产工艺及废水来源。熟悉：有色工业生产过程中排放的各种废水特点。掌握：采矿、选矿、冶炼有色金属生产废水的处理技术。
（十四）焦化生产及废水处理技术：2学时
1、焦化废水来源、特点特处理技术
2、工程实例
要求学生了解：焦化生产废水的处理技术。熟悉：焦化生产过程中排放的各种废水特点。掌握：焦化生产工艺及废水来源。
五、实践教学环节
本科课程无独立开课的实践环节。
六、作业（习题）要求
本科课程无作业要求，但要求学生在课外时间加强阅读同类教材和专业期刊，便于扩大学生知识面。
七、考核
本科课程采用闭卷考试，内容包括教学大纲所列全部内容，以大纲所列重点为主。
八、教材与主要参考书
（一）推荐使用教材： 章非娟编 《工业废水污染防治》
同济大学出版社
（二）主要参考书目： 北京市水环境技术与设备研究中心等编 《三废处理工程技术手册（废水卷）》
化学工业出版社
曾抗美编
《工业生产与污染控制防治》化学工业出版社 陈忠明译
《工业水污染控制》
化学工业出版社
第三篇：环境保护工业废水处理
环境保护——工业废水的处理 【参考文献】
[01]吴军.3 T—I B固定化微生物处理废水技术开发.202_.09.[02]陈德义.络合吸附树脂用于化工废水处理.202_.11.[03]陈钧.化学模拟生物降解废水处理综合技术.202_.11.[04]江浩.油田回注废水的处理技术和工艺研究.202_.02.[05]高长华.高效膜分离与活性污泥法结合处理废水.202_.12.[06]穆兴凯.化工废水处理常用技术的创新分析 202_.12 [07]吴舜泽/徐敏/马乐宽/张涛.新形势下如何深化水污染防治工作与管理策略建设202_.10 [08]闫向阳.工业废水污染状况及处理的几个技术特征.202_.12 [09]倪庆伟.膜分离技术在印染废水回用中的技术分析.202_.07 [10]王一岭.氯碱工艺废水“零排放”难点和解决对策.202_.01 【摘要】
化工废水对水系的污染是许多地方最严重的环境污染现象，是进行环境治理的首要目标。化工废水的基本特征是：有毒有害物质多，生物难降解物质多，废水色度高，污染物含量高，水质成分复杂，副产物多。增加了废水的处理难度。有机废水——炼油碱渣废水的处理
炼油厂的初级油品含有硫、酚、环烷酸等多种杂质以及不饱和烃类,需经精制处理才能成为产品。目前国内炼油厂主要采用碱洗精制,由此产生的碱渣废水是国内大部分炼油厂最难处理的主要污染源。
炼油碱渣废水是石油化工行业炼油厂的油品在电精制及脱硫醇等生产过程中，产生的强碱性高浓度生化难降解有机废水，含大量的中性油、有机酸、挥发酚和硫化物等有毒有害污染物。焚烧法，是一种简单可靠，且能达到标准的方法，国内外常用该方法进行碱处理。但其能耗大，操作成本高。
湿式催化氧化技术（CWO）是利用高温高压湿式催化氧化的原理，将炼油碱渣废水和空气共同升温升压后，通过填充有催化剂的反应器，使废水中的污染物被分解成氮气、氧气和水等，同时对废水进行脱色、除臭，处理过程中不产生污泥，无二次污染。CWO处理炼油碱渣废水的COD去除率达95%以上，挥发酚去除率达99%以上。处理过程中系统运行安全可靠，对周边环境无污染。该技术在石化厂的成功应用，为炼油碱渣废水的处理提供了一条有效途径。
3）生物强化技术(QBR技术)是一项专门针对高浓度、生物难降解有机废水的处理技术，由于污染物浓度高(COD浓度20万毫克/升左右，挥发酚和硫化物3万毫克/升左右，盐含量150毫克/升以上)，采用常规方法难以达到处理要求。QBR技术将现代微生物培养技术应用于好氧污水处理系统中，通过生物强化技术将好氧系统中专一性强、活性高的优势微生物进行强化，以高于传统活性污泥法10倍以上的容积负荷。适用对象还包括液体焚烧废水、稀释处理的废水、化学法(高费用)处理的废水等。焚烧和湿式催化氧化都是投资费用、运行费用非常高的处理技术。QBR技术将传统生物法难以处理的高浓度、毒性废水进行生化处理，极大地降低了高浓度有机废水的处理成本，可以产生良好的社会和经济效益。无机废水——重金属废水的处理
重金属废水是指矿冶、机械制造、化工、电子、仪表等工业生产过程中排出的含重金属的废水。如含镉、镍、汞、锌等废水是对一环境污染最严重和对人类危害最大的工业废水之一，所以国内外一直十分重视其处理，研究出多种治理技术。本着将有毒化为无毒、将有害转化为无害，并且回收其中的贵重金属，将净化后的废水循环使用等措施，消除和减少重金属的排放量。化学沉淀法 a.中和沉淀法
在含重金属的废水中加入碱进行中和反应，使重金属生成不溶于水的氢氧化物沉淀形式加以分离。中和沉淀法操作简单，是常用的处理废水方法。b.硫化物沉淀法
加入硫化物沉淀剂使废水中重金属离子生成硫化物沉淀后从废水中去除的方法。与中和沉淀法相比，硫化物沉淀法的优点是：重金属硫化物溶解度比其氢氧化物的溶解度更低。硫化物沉淀法的缺点是：硫化物沉淀物颗粒小，易形成胶体；硫化物沉淀剂本身在水中残留，遇酸生成硫化氢气体，产生二次污染。2）氧化还原处理
a.化学还原法处理含Cr废水，碱化时一般用石灰，但废渣多；用NaOH或Na2CO3，则污泥少，但药剂费用高，处理成本大，这是化学还原法的缺点。
b.铁氧体法具有设备简单、投资少、操作简便、不产生二次污染等优点。但在形成铁氧体过程中需要加热(约70℃)，能耗较高，处理后盐度高，而且有不能处理含Hg和络合物废水的缺点。3）电解法
a.传统电解法处理含Cr废水具有去除率高、无二次污染、所沉淀的重金属可回收利用等优点。大约有30多种废水溶液中的金属离子可进行电沉积。电解法是一种比较成熟的处理技术，能减少污泥的生成量，且能回收Cu、Ag、Cd等金属。不过电解法成本比较高，一般经浓缩后再电解经济效益较好。
b.高压脉冲电凝系统对表面处理、涂装废水以及电镀混合废水中的Cr、Zn、Ni、Cu、Cd、CN-等污染物有显著的治理效果。比传统电解法电流效率提高20%—30%；电解时间缩短30%—40%；节省电能达到30%—40%；污泥产生量少；对重金属去除率可达96%一99%。离子交换和吸附：
a.离子交换法是一种借助于离子交换剂上离子和水中离子进行交换反应而除去废水有害离子态物质的方法，在水的软化、有机废水处理中有着广泛的应用。废水中的重金属如果以阳离子形式存在，用阳离子交换树脂或其他阳离子交换剂处理；如果以阴离子形式存在，如氯碱工业的含汞废水中的氯化汞络合阴离子，含铬废水中的铬酸根阴离子CrO-，则用阴离子交换树脂处理。
b.活性炭能在酸性(pH值2～3)条件下从低浓度含铬废水中有效地去除铬。含硫活性炭能有效地去除废水中的汞。活性炭还可用于处理含锌和铜的电镀废水。活性炭能吸附CN-。活性炭是一种非选择性的常用的水处理吸附材料。但是由于活性炭再生性能差，水处理费用高，因而难以广泛使用。膜分离技术
利用半渗透膜进行分子过滤，来处理废水的一种方法只适用于某一类物质的分离，具有较强的选择性，且成本较高，容易造成二次污染。结语
随着我国的科学技术的不断发展，废水处理的技术也在朝着高效以及紧凑还有专一的技术方向发展，各类污染源不管是有机废水还是无机废水，排放量大，是我国水环境质量改善避不开、必须解决的本源性核心问题，必须着眼于经济社会发展的全局，创新开拓新型的更节能经济实用的废水处理办法，以人为本，创新开拓，坚持科学发展观，走持续发展道路。
第四篇：工业废水处理难点
工业废水处理的十大难题 技术、市场、监管、商业模式和管理方面存在问题
曾有舆论认为，世界上最难处理的工业废水在中国，这个说法虽然偏颇，但不无道理，改革开放30年来，我国工业以密集、高速态势发展，发达国家产业转移之潮同时也降临中国，工业产生的三废问题挤压着本就脆弱的生态环境，工业废水到底该怎么治理，目前面临哪些难题？我由于工业废水中污染物的特性，近年来发生的比较严重的污染事故几乎都和工业废水有关。相关污染事件中，有事故、有偷排、有治理不当，和工业企业本身关系很大，这些事件几乎是工业废水处理现状的缩影，事件发生后处理也十分困难。那么，引发事故的原因是什么呢？
工业废水处理的十大难题
工业废水处理的困难既有技术方面的原因也有市场方面的原因，既有宏观环境管理的原因，又有企业操作人员管理的原因。主要问题如下:
1、工业废水处理技术水平有限，目前我们对工业废水处理往往是设计院凭设计
规范来确定容积负荷，在利用给排水和生活污水处理中的经验来进行工艺确定、设备选型。并在业主要求进行杯瓶试验求取设计参数，试验往往不在现场进行，水样也不能代表实际废水的情况。废水不是产品，无标准可循，工艺品种的更改废水中的污染物面貌全非。同一品种在不同企业生产最后排放的废水品质差异很大。我们认为废水处理工艺技术的选择，设计参数的求取必须建立在现场较长时间工业模拟化试验的基础上。从目前掌握的技术水平看，国内很多工业废水的处理在理论上是达不到标准的，也许检查时能应对，但是不能达到真正的长期稳定达标运行。如制药、农药、化工废水、造纸、电镀、味精等废水，处理难度很大，现有的技术水准还有待提高。
2、我国经济还不是很发达，对经济贡献大的高产污企业还在继续存在。就制药
行业来说，我国很多制药厂是初级制药，产污量很大。国外药厂把这些初级产品买走做一些化学加工以提高药效，这时的产污量比较少，产生的价值更多。但是，我国的制药生产技术没那么发达，只能“干笨活”，不仅附加值有限，还造成严重的环境污染。
3、工业园区废水处理问题。工业园区本意是将工业废水集中处理，但是现实运
作中又造成了新的问题。工业废水都集中到一起后，末端建有公共的集中式污水处理厂，每个工厂的废水要处理到一定程度才能进入污水处理厂。后果是容易处理的污染物质工厂自行处理了，到了末端的污染物质大部分都是难以处理的，最终导致污水处理厂运行负荷非常高，无法实现污染物的削减。
4、“负效应”问题。一些产污企业并不想在废水治理方面投入太多，他们认为
工业废水的治理除了应付环保部门检查以免于被责罚外，并无益处，反而增加了成本。企业的趋利性导致工业废水不能真正有效处理。
5、废水治理项目的经济技术评价应是在去除污染物有效并稳定可靠达标基础
上，比较总投资及运行成本的高低，由于企业经济实力以及环保工程本身无法直接产生效益，业在选择环保技术路线时往往着眼于自己能投多少钱，在此前提下总投资成了首选条件，造成一而再、再而的追加投资，不断改造，由于效果不尽人意，原来较低的投资实际则造成浪费。市场混
乱，承接工业废水治理项目的治污企业(环保公司)鱼龙混杂，一味降低价格，导致恶性竞争，致使一些技术型致力于工业废水治理领域的企业纷纷转型，能干工程的环保公司，根本不去研究工业废水的治理办法，导致废水工程不能真正的达标，客户买骗。
6、规模效应问题。很多工业废水处理项目的单子不够大，与市政污水处理相比，难以形成规模效应，产生大企业。虽然这个领域也有优秀的环保公司，但是很难像市政污水处理企业那样日处理规模达到百万甚至千万吨。
7、商业模式问题。每个环保公司都有出奇制胜的生存之道，但是主要模式仍为
“设计、采购、施工”，其他普遍适用的商业模式仍在摸索。
8、零排放误区。我国推行工业废水处理零排放已经多年，但实际上，真正意义
上的零排放是做不到的，我国目前也不存在完美的零排放案例。零排放的误区使很多企业在此问题上盲目上设备、上技术。
9、排放标准难落实、监管不严问题。监管不严、“一刀切”、脱离实际是一些
行业排放标准难以落到实处的主要原因。
10、微生物的研究盲区 ：由于微生物降解与转化物质的巨大潜力，科学家将
其概括为“微生物的绝对可靠性或微生物的必然性”理论，使得世界上大多数环保专业人员乐观的认为自发菌或经过驯化的专用菌可完成生物降解的任务，现实告诉我们一百多年之前，英国人发现了活性污泥法，虽有成熟的设计规范，但对一百多年来化学家发明的难以计数的新化合物生物降解途径研究甚少，针对这些新的化合物能有效分解的微生物群及酶研究更少，由什么种类的微生物能迅速降解某种特殊化合物都不去深入研究，传统生化处理不断出现的新工艺、新产品的废水只能是束手无策。制药业又是品种更新迅速的行业，新的合成药、半合成抗生菌、抗生菌的生产废水是不可能用自发菌来进行处理的。
哪些废水被解决了？
据调查，我国在工业废水污染治理方面做了大量工作，污染治理技术、工业行业制造工艺的提高和改进让人看到了污染治理的希望。造纸、味精、制药、煤化工等都是废水处理很难攻克的“堡垒”，在这些方面，科研人员和政府部门、制造企业、环保公司进行了不懈努力。
造纸厂排污曾导致许多的河流生态遭到严重破坏，造纸黑液处理技术的发展以及关停并转多种手段的使用，扭转了局面。在有机酸生产工艺方面，包括味精赖氨酸的生产、制造工艺增加了浓缩液、发酵母液的蒸发回收、多效蒸发，有了这些工艺，产生的废水就容易处理了，否则这些“水”根本无法直接处理。柠檬酸行业开发了新的提取工艺，原来的结晶方式使用的原料是偏酸性的，加完硫酸以后排出来的水无法处理，对环境危害极大；现在改用工业离子色谱法，直接提取，不需要加硫酸，回收率提高了，最终水处理也更加容易。
总之，我国对特殊行业采取了大量的有针对性的措施，同时原有的排放标准也在修订，如原来淀粉废水主要是考量有机物是否达标，现在增加了氨、氮的达标考核。
“十二五”如何解决工业废水？
对于工业废水处理来说，严格的标准、严格的监管体系很重要，技术发展也很重要，要让工业企业有可选择的技术解决方案。
“十二五”期间，国家仍需要从产业结构调整、促进技术进步等角度
重视工业废水处理。
首先，工业结构调整与产业(产品、产能)淘汰相结合。调整的对象是高能耗、高物耗、高污染和资源消耗型的工业行业和小型制造企业。如草浆造纸，煤化工、焦炭，染料、医药、农药等精细化工，酿造、木薯淀粉酒精，铅锌冶炼、电路板，发泡剂、离子膜烧碱等。这些行业废水等污染治理难度大、投资高、运行成本高。要严格控制这些行业的规模数量，产品最好禁止出口，能够满足内需即可，或者转而依靠进口。针对这些行业，要采取的措施是严格环境管理制度，通过项目审批、环评等手段限制这些行业。
其次，提高排放标准、促进深度治理。当标准提高时，处理技术必须适应，增加工艺流程、采取关键技术、提高去除效率。同时，加强工业废水的循环利用、废水回用，深度处理、发展低排放技术等。
第三，推进清洁生产、发展循环经济。
第四，提高设施运行管理的技术水平。废水处理设施的运行管理水平至关重要，建设设施、工艺技术的科技支持固然重要，但支撑达标排放和减排的根本还在于运行。先进技术的采用、缺陷的改造和保障正常运行都需要高新科技的支持，且后者要求更高。
然而，遗憾的是“十一五”水专项里涉及工业废水的项目不多，而“十二五”水专项里，工业废水处理方面几乎没有专门的研究课题。从工业废水角度看，国家应加强技术研发和投入，企业需要经济可行、效果明显的解决方案。
“十二五”工业废水污染治理重点技术
清洁生产技术，改革生产工艺。如电路板的蚀刻液在线循环技术、表面处理的电镀液在线循环技术、清洁制浆造纸与综合利用技术。
过程控制技术，强化污染物排放控制。节能、节水、节约原材料的技术，有价物质回收与资源化综合利用技术，废水循环利用与再生回用技术等。如木薯酒精废水处理技术路线、啤酒废水处理技术等。
末端治理技术是关键工艺。物化/生化集成化复合处理技术；精细、高速的过滤分离技术及新型滤料等高效固液分离技术装备；高效低能耗的污泥消化和浓缩、脱水与干化、焚烧技术和设备；高强度、抗污染的超滤、纳滤膜等硬体膜材料、膜组件、膜组器；化学催化氧化/还原技术和高效氧化剂、还原剂与高效催化剂；超临界、声波催化、电解催化、光催化等催化氧化技术；高效厌氧、产沼成套装置与沼气纯化、压缩技术。
4.1.3.1 城镇污水处理厂水污染排放基本控制项目，执行表1
表 1基本控制一级标准
序号
基 本 控 制 项 目一级标准二级标准三级标准120① 60①A标准 B标准50 10 60 20 100 30 化学需氧量（COD）生化需氧量（BOD5）悬浮物（SS）10 20 30 50动植物油1 3 5 20 5 石油类1 3 5 15阴离子表面活性剂0.5 1 2 5 7 总氮（以N计）15 20 — —氨氮（以N计）②5（8）8（15）25（30）9 总磷（以P计）202_年12月31日前建设的 1 1.5 3 5
202_年1月1日起建设的 0.5 1 3 5色度（稀释倍数）30 30 40 50 11 PH 6～9粪大肠菌群数（个/L）103 104 104 —
①下列情况下按去除率指标执行：当进水COD大于350mg/L时，去除率应大于60%；BOD大于160mg/L时，去除率应大于50%。
②括号外数值为水温＞120℃时的控制指标，括号内数值为水温≤120℃时的控制指标。
—
第五篇：变性淀粉在工业废水处理技术中的应用及研究进展
专业：化学工程与工艺年级：202_级
选题类别：变性淀粉在工业废水处理技术中的应用及研究进展
学号：2010507345姓名：郭晓萍
成绩:
变性淀粉在工业废水处理技术中的应用及研究进展
摘要：描述了变性淀粉在工业水处理行业中的应用现状，主要研究变性淀粉作为絮凝剂的现状及进展。因为淀粉来源广，价格低廉，并且产物完全可被生物降解，因此，进入20世纪80年代以来，变性淀粉絮凝剂的研制开发呈现出明显的增长势头，美、日、英等国家在废水处理中已开始使用淀粉衍生物絮凝剂，近几年，我国研究淀粉衍生物作为水处理絮凝剂也已取得了较大的进展。
关键字：变性淀粉；工业废水处理；絮凝剂；接枝共聚；交联；
随着水资源的紧缺和水环境污染的加剧。近年来工业水处理技术有了很大的发展.目前的技术主要有化学法、物理法、物理化学法等和各种方法的集成组合.大都少不了用到化学方法即投加药剂，因为它是一种处理工艺简单，占地面积少，处理速度快。处理成本相对较低的成熟方法。而改性淀粉水处理剂作为天然高分子碳水化合物改性而得的水处理剂，它对环境无毒无害，且其处理残渣易被微生物降解。因此，不会对环境造成二次污染.有着广阔的应用前景。变性后的天然高分子絮凝剂与合成有机高分子絮凝剂相比，具有选择性大、无毒、价廉等显著特点。
在众多天然改性高分子絮凝剂中，淀粉改性絮凝剂的研究、开发尤为引人注目。因为淀粉来源广，价格低廉，并且产物完全可被生物降解，因此，进入20世纪80年代以来，改性淀粉絮凝剂的研制开发呈现出明显的增长势头，美、日、英等国家在废水处理中已开始使用淀粉衍生物絮凝剂，近几年，我国研究淀粉衍生物作为水处理絮凝剂也已取得了较大的进展。
一、淀粉衍生物絮凝剂研究现状
淀粉分子带有很多羟基，通过这些羟基的醚化、氧化、酯化、交联、接枝共聚等化学改性，其活性基团大大增加，聚合物呈枝化结构，分散了絮凝基团，因而对悬浮体系中颗粒物有更强的捕捉与促沉作用。改性淀粉絮凝剂性质比较稳定，能够进行生物降解，不会对环境造成二次污染，从而减轻污水后续处理的压力。
淀粉衍生物絮凝剂主要有以下4种。
（一）阳离子型淀粉衍生物絮凝剂
阳离子型淀粉衍生物絮凝剂可以与水中微粒起电荷中和及吸附架桥作用，从而使体系中的微粒脱稳、絮凝而有助于沉降和过滤脱水。它对无机物质悬浮液或有机物质悬浮液都有很好的净化作用，使用的pH范围宽，用量少，成本低。
阳离子淀粉是在碱性介质中，由胺类化合物与淀粉的羟基直接发生亲核取代反应而得到的。
D.Sableviciene等以N-(2，3-环氧丙基)三甲基氯化铵(CHPTAC)为醚化剂，合成高取代度马铃薯阳离子淀粉，用其处理以高岭土配制成的50g/L的高浊度水，实验结果表明，在相同投加量条件下，取代度为0.27～0.32的阳离子淀粉絮凝剂的絮凝效果最佳。
S.Pal等将CHPTAC引入到淀粉骨架中，合成的一系列阳离子淀粉对硅土悬浮物具有良好的絮凝效果，且絮凝效果随CHPTAC链增长而增加。
王琛等以CHPTAC为醚化剂，制得取代度为0.32的玉米阳离子淀粉，对高浊度的高岭土悬浮液的絮凝试验结果表明，在相同投加量条件下，阳离子淀粉絮凝剂的絮凝效果与聚丙烯酰胺相当。通过乙烯基单体与淀粉的接枝共聚物阳离子化可制得阳离子改性絮凝剂。
赵彦生等利用硝酸铈铵为引发剂，将玉米淀粉与丙烯酰胺接枝共聚，再加入甲醛和二甲
胺进行阳离子化，制得阳离子淀粉絮凝剂，用这种絮凝剂处理印染废水取得了良好效果。
裘兆蓉等以淀粉、丙烯酰胺、环氧丙基三甲基氯化铵为原料合成了高密度阳离子高分子絮凝剂F2。发现相对分子质量为66万的F2对石油污水的澄清效果比常用的相对分子质量为800万的聚丙烯酰胺絮凝剂效果好。潘松汉等用木薯淀粉为原料，采用两步法合成了阳离子淀粉絮凝剂，该阳离子淀粉絮凝剂处理洗煤废水的沉降速度和上层清液的透光率较聚丙烯酰胺的好。
（二）阴离子型淀粉衍生物絮凝剂
阴离子淀粉可以从水中除去重金属离子，并可与许多高价金属离子生成难溶性盐。
1.含羧基淀粉
羧甲基淀粉和氧化淀粉具有含羧基高分子化合物所固有的螯合、离子交换、絮凝作用和酸功能等性质，能与重金属离子、钙离子等生成沉淀。
B.S.Kim等以玉米淀粉、三氯氧磷、氯乙酸钠为原料合成的交联羧甲基淀粉，用于处理含铜、铅、镉、汞废水，铜的脱除率达到80%以上，铅、镉、汞脱除率大于99%。全易用高交联的淀粉跟氯乙酸反应，得到在淀粉骨架上含有羧甲基的羧甲基交联淀粉(CCMS)，CCMS具有优良的吸附重金属离子的能力，且可再生重复使用。
D.K.Kweon等对比研究了氧化淀粉对铜、锌、铅、镉的吸附效果，结果表明，在相同条件下，氧化淀粉对铜离子的吸附效果最佳。笔者以玉米淀粉为主要原料合成了交联氧化淀粉、交联羧甲基淀粉、氧化羧甲基淀粉阻垢剂，其钙去除率大于93%。
2.淀粉黄原酸酯
淀粉黄原酸酯是20世纪70年代发展起来的淀粉衍生物，主要用于处理含重金属废水。将淀粉在碱性介质中与二硫化碳发生磺化后可得到淀粉黄原酸酯。
张淑媛将淀粉黄原酸酯用来处理含镍电镀废水，镍脱除率达到95%以上，镍残余质量浓度小于0.2mg/L，低于国家规定的排放标准。
王爱明将淀粉用环氧氯丙烷交联，交联淀粉用氢氧化钠、二硫化碳、硫酸处理，得到不溶性黄原酸酯，再以双氧水作氧化剂制得不溶性淀粉黄原酸化二硫，它是一种高效重金属脱除剂。邓再辉用不溶性淀粉黄原酸酯(ISX)处理含铜废水，实验表明，当ISX加入量为理论
2+2+加入量的1.4倍时，在室温搅拌反应40min，Cu的去除率可达97%以上，处理后的废水中Cu
小于0.2mg/L。
宋辉等以玉米淀粉为基材，与丙烯腈进行接枝共聚，经水解制得弱阴离子型絮凝剂，并进一步羧甲基化和磺化，从而合成强阴离子型天然高分子改性絮凝剂SAH。将SAH应用于印染废水及造纸厂污水的处理，COD去除率和浊度去除率都达到90%以上，取得了良好的絮凝效果。
另外，磷酸酯淀粉也可用作絮凝剂，林红梅等研究了磷酸酯淀粉/聚胺复合物絮凝剂对脱墨废水的作用效果，磷酸酯淀粉/聚胺复合物对脱墨废水的絮凝性能优于聚丙烯酰胺、硫酸铝和聚胺等。
（三）非离子淀粉衍生物絮凝剂
1.接枝淀粉
淀粉链与乙烯基单体在引发剂作用下接枝共聚是淀粉改性制备生物可降解高分子材料的重要途径之一。近20年来，国内外研究人员在该领域取得了突破性的进展。要使淀粉链接上适宜的活性基团，成为理想的改性淀粉絮凝剂，引发剂的筛选是接枝共聚反应的关键所在。国内外许多学者对于将乙烯基单体接枝到淀粉上的试验做了很多。
N.C.Karmakar等合成了淀粉接枝丙烯酰胺共聚物和支链淀粉接枝丙烯酰胺共聚物，将
它们用于处理不结焦煤悬浮液效果良好，且淀粉接枝丙烯酰胺共聚物比支链淀粉接枝丙烯酰胺共聚物的絮凝效果好。
常文越利用Ce(Ⅳ)作为引发剂，进行了淀粉接枝丙烯酰胺共聚反应，淀粉的接枝率高达94.9%，支链相对分子质量超过300万，对多种工业污水的絮凝效果不亚于聚丙烯酰胺。
郭玲等采用60Co-γ射线预辐照的方法制备淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物，将其用作絮凝剂处理生活污水，最佳投加质量浓度为10mg/L，可作为工艺控制的参数;接枝物具有良好的絮凝沉降性能，加入3min就有明显的絮凝，且絮粒粗大沉降性能好，处理效果优于国产聚丙烯酰胺。
罗逸等用工业淀粉与丙烯酰胺反应得到改性淀粉HD-6，用于处理吉林油田碳酸盐型污水、胜利油田低矿化度污水、江汉油田高矿化度污水、中原油田炼油“三泥”废水，废水处理效果、药剂的毒性及经济可行性等综合评估效果优于聚丙烯酰胺类水处理剂。
2.糊精
糊精可用作絮凝剂或抑制剂。在浮选金矿时，加入糊精可改善矿物的可浮性，提高浮选的选择性。煤和焦抽砂等矿藏开采时，常伴随很多淤泥，用糊精做絮凝剂，可使淤泥沉积下来。
（四）两性淀粉衍生物絮凝剂
两性淀粉絮凝剂分子上兼具阴离子、阳离子两种基团，与仅含有一种电荷的阴离子或阳离子淀粉相比，它的性能较为独特。例如，用作絮凝剂的两性高分子淀粉因具有适用于阴、阳离子共存的污染体系、pH适用范围宽及抗盐性好等应用特点而成为国内外的研究热点。特别是近十年，水溶性两性高分子在水处理行业的应用取得了较大的发展，主要用作染料废水的脱色、污泥脱水剂及金属离子螯合剂等。目前，国外对两性高分子水处理剂研究较多的国家有美国、德国、法国和日本。我国对两性高分子水处理剂的研究起步较晚，仅有少数几个单位进行了实验研究，还没有工业化产品。
两性淀粉的制备是利用淀粉葡萄糖单元中羟基的反应活性，将其分别与阴、阳离子基团反应得到的。阴离子基团一般是由羧基、膦酰基或磺酸基构成，阳离子基团主要由季铵基团构成。邹新僖先将淀粉用环氧乙烷交联，再与氯乙酸和3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵分别进行阴、阳离子化反应制备了两性淀粉螯合剂，它对阴离子和重金属离子均有很强的吸附能力和较高的吸附容量，因此可望用于电镀废水、矿物及冶金工业提取重金属离子和污水处理。同时可以查看中国污水处理工程网更多技术文档。
王杰等以天然高分子植物粉F691为原料，通过羧甲基化、接枝共聚和Alemannic三步反应合成出两性天然高分子改性絮凝剂CGWLC。其对造纸混合污泥的脱水实验表明：在用量为10～20mg/L的范围内，对造纸混合污泥有较佳的絮凝脱水效果，能明显改善污泥的沉降性能和过滤性能，其脱水性能优于阳离子聚丙烯酰胺。马希晨等以淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物为原料，通过Alemannic反应和水解反应，合成了同时具有阴、阳离子基团的两性高分子絮凝剂。产物对印染和造纸污水的浊度和COD去除率优于部分水解聚丙烯酰胺。
二、存在的问题
近年来，我国在淀粉衍生物絮凝剂方面的研究和开发工作已取得了很大进展，合成出一系列环保型絮凝剂。但与国外发达国家相比还存在较大差距，尚存在以下几方面的问题。
（一）开展机理研究
我国淀粉衍生物絮凝剂品种少、质量不稳定、生产工艺落后、成本高。因而，应充分利用我国丰富的淀粉资源，继续加强对改性淀粉絮凝剂的研究。在对淀粉进行物化改性的同时，应更加系统、全面地开展机理研究，掌握其微观结构，使其成为不仅具有絮凝功能，而且具
有缓蚀、阻垢等多种功能的水处理药剂，以满足复杂多变的水质情况的需要。
（二）使用性能
我国对淀粉改性絮凝剂的实际应用还存在一些不足，尤其是对水处理工艺研究较少。因为影响絮凝剂絮凝效果的因素是多方面的，除与絮凝剂本身的性质及结构特点有关外，还跟水处理工艺有密切关系，如絮凝剂用量、溶液pH、温度、离子强度、絮凝时间、搅拌时间和强度等都会影响絮凝效果。因此，今后应加强对絮凝处理工艺的研究，优化絮凝剂产品，开发出更加有效的絮凝剂。
（三）价格
目前，改性淀粉絮凝剂的价格比普通絮凝剂产品高3～8倍，尽管在现有的天然高分子絮凝剂种类中，改性淀粉絮凝剂是最有希望与普通絮凝剂价格持平的，但目前国内外的改性淀粉絮凝剂的价格都较普通絮凝剂高许多，推广使用受到限制。因此淀粉类絮凝剂目前还难以涉足水处理行业。由于淀粉价格便宜，改性淀粉絮凝剂是天然高分子絮凝剂中成本最低的，随着研究的深入，改性淀粉絮凝剂与一般絮凝剂的价格相当是完全可能的。
以上几个方面是目前国内外改性淀粉絮凝剂研究中亟待解决的问题，进一步完善改性淀粉絮凝剂的生产技术，改进工艺，提高改性淀粉絮凝剂的性价比是改性淀粉絮凝剂研究发展的趋势。
三、前景
改性淀粉絮凝剂的潜在市场是巨大的，目前在水处理行业中改性淀粉絮凝剂约占絮凝剂总产量的0.1%。作为新一代的环境友好材料，开发改性淀粉絮凝剂对环境的保护和再生资源的利用有重要意义。改性淀粉絮凝剂的生产以淀粉为原料，可减少对石油的依赖，同时可促进农业经济的发展。改性淀粉絮凝剂可以在自然环境中生物降解，最终分解为二氧化碳和水，不会对环境产生任何污染。随着对絮凝剂制品需求量的增加和人们环保意识的提高，研究开发淀粉衍生物絮凝剂的前景是非常广阔的。
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