工業和其他廢棄物的處理

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工業廢物簡介

由於城市化和工業化的快速發展，導致生產和消費過程增加，從而產生廢物。這些廢物是在其用於主要目的後丟棄的不需要的和無法使用的物質。多年來，廢物不斷積累，對環境和個人健康造成很大影響。

廢物處理和管理通常旨在減少廢物對人類的影響。根據物質廢物的物理狀態，主要將其分類為不同的型別，即固體廢物、液體廢物和氣體廢物。

固體廢物

這些包括乳膠、油漆、輪胎、廢金屬等。工業廢物通常是一種固體廢物。

液體廢物

這種廢物以液體的形式存在，通常稱為汙水。一些例子包括生活用水、化學品、油、有害家庭液體等。

氣體廢物

這些以氣體形式產生。例如一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、甲烷等。

許多化工廠、水泥廠、冶金廠、熱電廠、石油、煤炭、天然氣、紡織行業、食品加工行業等工業活動都會產生廢物，這些廢物通常被稱為工業廢物。這些工業排放物在排放到外部環境之前會進行處理，因為它可能含有許多有害化學物質。

工業廢水處理方法

工業廢水通常含有高比例的懸浮固體、有機和無機固體、鹼度或酸度。工業廢水處理是防止汙染的首選方法。這涉及改變有害廢物性質並使其危害性降低的實踐。

影響工業廢水處理廠規劃的因素包括：

• 間歇流動和季節性排放的廢物。

• 高汙染物濃度。

• 不可生物降解性和毒性。

含有有害液體、固體或氣體化合物的工業廢水可能導致地表水或地下水汙染。當廢水到達處理廠時，首先會採用物理或機械方法去除固體雜質、漂浮固體、懸浮物、油脂和脂肪。這些程式稱為預處理程式。這些包括以下內容。

機械篩分

這是工業廢物處理中進行的第一道工序。這裡使用一個篩子，它是一個具有許多均勻尺寸開口的裝置，用於保留廢物中發現的粗固體。此步驟去除大型固體，如箱子、瓶子、輪胎、罐頭、金屬等。

油水分離

在這裡，小型工業排放的油可以透過各種撇油裝置與受汙染或開放水體表面分離。在此過程中，將非乳化油和有機物等漂浮物與廢物分離。使用的撇油裝置包括 API（美國石油協會）分離器、CPI（波紋板攔截器）裝置和水力旋流分離器。

這種廢物處理通常包括以下一個或多個過程。

流量均衡

當廢水排放不均勻或間歇性時使用。進入廢水的液壓流量在流量均衡池中進行，以克服因流量變化而產生的操作問題，並提高每個階段的處理過程效能。設計必須提供足夠的混合，以防止固體分解和濃度變化，並提供曝氣以防止異味。此過程也可以在初級處理之後和生物處理程式之前進行。

中和

當工業廢水中含有過量的鹼或酸時，通常會使用鹼或酸分別進行維護。在此過程中，可以在均衡池或單獨的池中進行。因此，它中和了 pH 值，並透過沉澱法去除化學雜質。

物理處理

此過程有助於去除顆粒狀物質，如紙張和糞便。這包括不同的過程，其優點是可以去除沉降緩慢的非常細小或輕的顆粒。它們是：

• 沉澱：當廢水中含有高百分比的比水重的懸浮固體時，此過程變得必要。初沉池用於分離砂礫和顆粒物，活性汙泥沉澱池用於分離生物物質，混凝過程用於分離化學絮凝物。

• 浮選：此過程去除更細小的顆粒。在這裡，透過在液相中引入細小的氣體或氣泡來進行分離。這些氣泡附著在細小的顆粒上，並導致它們上升到表面，形成浮渣層。這種浮渣隨後使用撇渣機制去除。

化學處理

此步驟是工業廢水處理的重要組成部分之一。有時，在沒有生物處理的情況下或與生物方法結合使用的情況下，會將溶氣浮選系統等物理化學處理用於工業廢物。有用的各種物理化學程式包括：

• 化學沉澱 – 此過程有助於沉澱不沉降的微米級和膠體雜質。這又包括混凝、絮凝和沉澱。在這裡，新增化學物質以改變溶解和懸浮固體的物理狀態。

• 反滲透 – 這裡，廢水中的溶解鹽透過由醋酸纖維素製成的半透膜從較高滲透壓罐到較低壓力罐移動。

• 化學氧化 – 這裡，氧化劑用作去除重金屬的第一步，重金屬氧化成有機物，並在處理過程的最後一步氧化臭味化合物（如硫化氫）和無機物（如氰化物）。這裡使用氯、臭氧、次氯酸鈉和鈣、過氧化氫等化學物質去除氨和氰化物。

• 吸附 – 此過程用於去除工業廢水中的不可生物降解的有機物、顏色和異味。在這裡，廢物透過活性炭。使用活性炭還可以去除廢物中的揮發性有機化合物。

• 離子交換 - 這裡，透過使廢水流過合成離子交換樹脂床進行脫鹽。這裡，陰離子和陽離子被交換為樹脂的鈉或氫離子。

• 電滲析 – 這裡，透過使電流流過安裝有離子交換樹脂的罐體，將廢物中的溶解鹽分離。

生物處理

當工業廢物含有大量可生物降解物質時，會進行此處理程式。在這裡，如果廢物的 BOD 與 COD 比率大於 0.6，則使用此生物處理程式；如果比率小於 0.6，則在生物處理之前需要進行馴化。馴化是在受控條件下培育或培養初始微生物種群。這些處理過程可以在有氧和厭氧條件下進行。

一些好氧和厭氧生物處理方法包括：

好氧方法

在這裡，使用以下方法在氧氣下消化汙泥。

活性汙泥法

在這裡，該系統由廢水曝氣池、沉澱池和固體迴圈管線組成。廢水在活性汙泥中持續曝氣流動，並在停留 4-8 小時後從池中排出。

序批式反應器 (SBR)

這裡也進行曝氣和沉澱。它與汙泥法的區別在於，它在同一個池中順序地進行這些過程，而不是像汙泥法那樣在單獨的池中進行。這裡涉及的步驟包括充填、曝氣、沉澱、傾析和閒置。

滴濾池

這些也被稱為生物空氣過濾器。在此係統中，廢水滲入由高滲透性介質製成的過濾床，微生物附著在該介質上，形成生物膜層。頂部有一個旋轉分配器，廢水透過它灑在過濾介質上。然後，由微生物組成的生物膜層降解汙泥，並允許其滲入由岩石組成的介質中。底部收集的液體透過沉澱池，在那裡分離固體。

厭氧處理

此方法用於處理高強度有機負荷。但是，此方法存在許多缺點，例如生長速度需要較長的停留時間和使用高溫。產生的甲烷氣體作為最終產物是可燃的，因此是有用的。

結論

由於許多行業排放的廢物是一個全球性問題，因此行業經常在生產運營的同時進行處理程式，以使用多種技術降低這些廢水的風險。然後將這些處理過的廢水排放到其他水源中。廢水處理經過不同的階段。廢水經過處理以去除其中存在的物理、化學和生物汙染物，並透過各種工藝進行。