水处理基本知识 工业废水零排放
浏览: 日期:2026-02-07
一、水处理基础核心认知
水处理是通过物理、化学、生物及组合工艺,去除水体中悬浮物、有机物、重金属、无机盐等污染物,使水质达到回用、排放或生产工艺标准的过程,核心分为给水处理(原水净化为可用水)和废水处理(污水净化达标 / 回用),工业废水处理因污染物成分复杂、浓度高,是水处理领域的重点和难点。
工业废水核心分类(按污染物特性)
- 有机废水:含大量 COD、BOD,如食品加工、印染、造纸、化工废水,易造成水体富营养化;
- 无机废水:含高盐、重金属、酸碱、无机离子,如电镀、冶金、光伏、煤化工废水,腐蚀性强、对生态毒性大;
- 综合废水:同时含机物和无机物,如制药、化纤、电子制造废水,处理难度最高。
水处理通用工艺层级
所有水处理均遵循 “由易到难、逐级净化” 原则,工业废水基础处理流程为:
预处理→一级处理→二级处理→深度处理→浓水处理 / 回用- 预处理:调节 pH、温度、水量,去除大颗粒悬浮物、油类(格栅、隔油池、调节池),为后续工艺创造条件;
- 一级处理(物理法):通过沉淀、过滤、气浮去除悬浮态污染物,COD 去除率 30% 左右,仅能达到初步净化;
- 二级处理(生物 / 化学法):核心去除溶解性有机物,生物法(活性污泥、生物膜、厌氧消化)适合可生化性好的废水,化学法(氧化、混凝沉淀)适合难生化废水,COD 去除率可达 80%-95%;
- 深度处理(物理化学法):进一步去除微量污染物、盐类,如超滤(UF)、纳滤(NF)、反渗透(RO)、离子交换,使水质达到回用标准;
- 浓水处理:深度处理产生的浓水,是实现零排放的关键环节。
二、工业废水零排放核心定义与核心目标
1. 零排放的准确定义
工业废水零排放并非指完全没有废水排出,而是行业内的高标准环保要求:通过工艺组合,使工业生产产生的废水经处理后全部回用于生产 / 厂区杂用,无外排废水,且产生的少量固废(盐泥、污泥)经合规处置(如危废处理、资源化利用),实现水体污染物在生产系统内的闭路循环,从根源上杜绝工业废水对自然水体的污染。
2. 零排放核心目标
- 水质目标:处理后水满足生产工艺用水(如冷却、洗涤、配料)或厂区杂用(如绿化、冲厕)标准;
- 资源目标:实现水的循环利用(提高水重复利用率,降低新鲜水消耗)、污染物资源化(如重金属回收、废盐提纯);
- 环保目标:无废水外排,固废合规处置,满足最严格的环保排放标准。
三、工业废水零排放核心工艺体系
零排放工艺是
深度处理 + 浓水减量化 + 高盐废水固化 / 资源化的组合,核心围绕 “
减量化、资源化、无害化” 展开,不同行业(如煤化工、光伏、电镀、印染)因废水水质(尤其是含盐量、污染物类型)不同,工艺组合差异较大,但通用核心流程为:
工业废水→常规预处理 / 二级处理→深度净化(膜法为主)→中水回用→浓水减量化(浓缩)→高盐废水处理(固化 / 分盐资源化)→固废合规处置核心工艺模块详解
1. 前端预处理 / 二级处理(基础保障)
零排放的前提是将废水处理至可进入深度处理的水质,需先通过常规工艺去除悬浮物、胶体、大部分有机物、重金属等,避免后续膜组件、浓缩设备堵塞、污染或结垢。
- 关键工艺:混凝沉淀、过滤、高级氧化(Fenton、臭氧)、生物脱氮除磷、重金属螯合沉淀等;
- 核心要求:出水 SS<5mg/L、COD<50mg/L,无重金属、油类等污染物,满足膜法深度处理的进水要求。
2. 深度净化与中水回用(核心回用环节)
以膜分离工艺为核心,去除水中微量有机物、无机盐、胶体,产出达标回用水,是实现水循环的关键,也是浓水产生的环节。
- 主流工艺:超滤(UF)+ 反渗透(RO) 组合(最成熟、应用最广);
- 超滤(UF):作为反渗透的 “预处理”,去除水中胶体、悬浮物、微生物,保护反渗透膜;
- 反渗透(RO):核心脱盐、去除溶解性污染物,脱盐率可达 98% 以上,产水可直接回用于生产;
- 其他工艺:纳滤(NF)(适合需部分脱盐的场景,如印染废水)、离子交换(适合低含盐量、高纯度用水需求)。
3. 浓水减量化(浓缩,零排放关键环节)
深度净化(RO 为主)会产生浓水(约占进水的 20%-50%,含盐量、污染物浓度是原水的 5-10 倍),浓水减量化的核心是通过浓缩工艺,进一步减少浓水体积,提高其含盐量,降低后续高盐废水处理的成本,是零排放的 “核心瓶颈”(浓缩成本随浓缩倍数提升大幅增加)。
- 主流浓缩工艺(按浓缩效率从低到高):
- 反渗透浓水再处理(二级 RO):将一级 RO 浓水进一步浓缩,提高水回用率;
- 纳滤浓缩:适合含特定盐类的浓水,兼顾部分脱盐和浓缩;
- 蒸发浓缩:热法浓缩,浓缩倍数高(可将浓水浓缩至含盐量 20% 以上),主流工艺为多效蒸发(MED)、机械式蒸汽再压缩(MVR)(MVR 能耗更低,应用更广);
- 膜蒸馏(MD)、正渗透(FO):新型浓缩工艺,浓缩效率高,但目前成本较高,应用处于推广阶段。
4. 高盐废水处理(固化 / 资源化,零排放收尾环节)
经浓缩后的高盐废水(含盐量≥10%,甚至达 20% 以上,俗称 “浓盐水”),已无法通过膜法进一步浓缩,需通过固化或资源化分盐处理,实现废水的 “彻底零排放”,最终产物为固废或合格工业盐。
- 工艺 1:蒸发结晶 / 喷雾干燥(固化)核心:将高盐废水通过热法(MVR、多效蒸发)蒸发至结晶,或直接喷雾干燥成盐泥,产物为混合固废,需按危废 / 一般固废合规处置;适用:废水含盐成分复杂、分盐难度大、资源化价值低的场景(如电镀废水、含重金属高盐废水);
- 工艺 2:分盐结晶(资源化)核心:通过纳滤分盐、冷冻结晶、蒸发结晶分盐等工艺,将高盐废水中的混合盐(如 NaCl、Na₂SO₄)分离提纯,产出符合工业标准的精制盐(如工业氯化钠、工业硫酸钠),实现资源回收;适用:废水含盐成分简单、资源化价值高的场景(如煤化工、光伏、电厂脱硫废水),是零排放的发展方向(变废为宝,降低处理成本)。
零排放主流工艺组合(按行业适配性)
- 低含盐、可生化性好的废水(印染、食品加工):调节池→气浮 / 混凝沉淀→生化处理(活性污泥)→超滤→反渗透→中水回用→RO 浓水→MVR 浓缩→蒸发结晶→固废处置;
- 高含盐、低有机物废水(光伏、电厂脱硫):调节池→过滤→软化→超滤→反渗透→中水回用→RO 浓水→纳滤分盐→MVR 蒸发结晶→精制盐回收;
- 高盐、高有机物、含重金属废水(电镀、化工):调节池→重金属螯合沉淀→高级氧化→混凝沉淀→过滤→超滤→反渗透→中水回用→RO 浓水→MVR 浓缩→喷雾干燥→危废处置。
