半岛BOB废水处理的基本方法十篇

　　半岛BOB废水处理的基本方法十篇随着发达国家环境保护意识与压力的日益加强，引发了有机中间体生产与贸易中心的东移，促进和推动了我国有机中间体的迅速发展，但同时也带来了严重的环境污染问题。目前环境污染问题已成为制约我国有机中间体行业发展的“瓶颈”。尽管有机中间体环境污染治理的根本出路在于开发与推广应用清洁工艺，但由于生产技术、经济等诸多因素的限制，大部分生产工艺都会产生大量的三废，因此采取行之有效的三废处理技术显得尤为重要和必要。而这些有机中间体生产“三废”以废水为主，因此本文将着重介绍需首先控制的苯系有机中间体国内工业化应用的废水处理技术和国内外有发展前景的废水处理技术的开发与进展。 1 有机中间体的废水处理技术 1.1 氯化苯

　　氯化苯是重要的氯系中间体，每吨产品排放废水1.5t，废水中主要含苯、氯苯等有机物，通常含量为100～200mg/L[1]。

　　目前国内氯化苯废水治理主要采用吹脱（或汽提）、吸附与生物处理相结合的办法，由于温度升高利于氯化苯的挥发，因此在吹脱过程中，应将污水加热到一定温度，吹脱逸出的氯苯和苯冷疑回收，少量未冷凝的氯苯和苯用活性炭吸附回收，然后进行生化处理。

　　在吸附过程中由于活性炭不易再生，国内外开发树脂吸附，如美国采用苯乙烯－二乙烯苯类树脂对溶液中的氯苯进行吸附，至少可以回收95％的氯苯，树脂吸附后常用稀酸、稀碱作脱附剂，脱附率为95％，不产生二次污染，其吸附能力不变[2]。国内也进行了大量的研究工作，工业化应用前景较好。

　　国外有的在吸附环节采用热解或催化氧法替代，如德国采用将氯苯与600～1000℃水蒸气反应，催化剂为含20％～99.9％的CaO和80％～0.1％的Al2O3的铝酸钙，也可加人少量的V、Cr、Mo、Fe、Ni、Cu。氯苯与水的比率为1:0.5～1:4。分解后的主要产物为烯烃、H2、CH4、CO2。

　　国内济宁中银电化公司则采用清污分流、封闭循环水、提高碱洗浓度到10％以上来改善碱洗效果消除了氯苯生产中的60％废水，水耗由原来的170t/t降至42t/t，同时降低了苯耗，成本降低500元/t。

　　硝基苯与硝基氯苯是以混酸对苯或氯苯进行硝化的产物，废水中主要含有硝基苯、硝基氯苯和酚盐类物质如硝基酸钠、二硝基酸钠、三硝基酸钠等。由于废水中有机物种类较多，目前国内普遍采用汽提、苹取或吸附再加上生化降解的综合处理方法。为了防止固体不溶物对汽提塔的污染，在进行汽提操作以前要对废水进行必要的过滤或滗析处理；在萃取前首先要对碱性洗水进行酸析，去除硝基酚类：硝基苯和硝基氯苯酸析后的废水可以先用苯、氯苯萃取，萃取温度为20～80℃，pH≤5，然后有机相再和Na2CO3在pH≥8的条件下反革。萃取液中苯或氯苯可返回硝化阶段重新再利用。

　　国内有部分厂家采用吸附方法，吸附剂主要为活性炭。近年来国内外对树脂吸附处理硝基苯和硝基氯苯废水有大量的文献报道，树脂的组成有经溶剂溶胀后交联的聚苯乙烯或丙烯酸-2-乙基乙酯，苯乙烯-二乙烯苯类聚合物等。国内学开发的CHA-Ⅲ大孔树脂用于处理硝基苯和硝基氯苯废水取得良好的效果[3]。CHA-Ⅲ的工作吸附容量为126mg/L，处理水量为190m3/h，处理后硝基苯类化合物的浓度小于5mg/L，去除率为99％。而且废水中的pH值对树脂吸附效果无明显影响。使用异丙醇为脱附剂，最佳脱附温度为55℃。另外沈春银等人采用H-103型吸附树脂处理硝基氯苯废水也有较好的效果，硝基氯苯COD去除率达95％。由于树脂可反复使用，因而采用树脂处理废水较为经济而具有发展前景。

　　国外开发出的化学处理法中具有发展前景的是湿式氧化法[4-6]。由于硝基苯和硝基氯苯较为稳定，在一般条件下不易分解，因此湿式氧化一般在较高温度下和压力下操作，反应温度一般在325～375℃，压力为2.20×107～3.45×107Pa，反应时间为5min，将有机物氧化为CO2和H2O等简单的小分子化合物，在此条件下难以分解的有机物可以很容易地降到10-5mg/L。为了降低反应温度、提高氧化效率，还可使用催化剂。如德国专利介绍，将硝基苯或硝基氯苯废水加热到100～300℃。在2×105～1×107Pa的压力下，借助催化剂，如 CuO、Al2O3或硅酸镁或Cu、Cr、Zn在Al2O3氧化物的作用下氧化分解有机物，硝基苯和硝基氯苯降解90％以上。尽管湿式氧化对技术要求很高，但作为一种方便的处理方法，值得国内关注。

　　生物降解法是目前处理低浓度硝基化合物废水的经济和有效的方法[7]，要加强菌种的选择和驯化，将其有机与化学或物理处理法相结合，以提高硝基物废水的处理水平。

　　二硝基氯苯属于难以生物降解的有机物，目前国内主要采用活性炭或煤渣吸附处理二硝废水，处理后基本上能达到国家排放标准。但处理成本高，每吨废水约1.5元，而且活性炭难以再生，造成二次开发污染。

　　肖羽堂等提出以废铁屑对该废水进行预处理，从而使废水可生化性大大提高。铁屑投加量为4％，将pH=5，CODcr1000～1500mg/L，色度800～1200倍的二硝废水进行预处理40～60min，CODcr和色度的去除率为65.4％和93.5％，同时废水的可生化性由m(BOD5)：m(CODcr)=0.023提高到0.47，降低了处理成本。该法具有一定的实用性。

　　苯胺生产废水经典的处理方法是采用厌氧细菌的生化处理法，但该法需在进生化池前用共沸蒸馏法或有机溶剂如苯、甲苯进行萃取预处理，将废水中的苯胺降低到5mg/L以下，过程的经济性不是很理想，处理成本高。

　　南京四力公司、南化公司磷肥厂用CHA-101树脂在室温下吸附处理苯胺生产废水，据报道可达到国家排放标准，并回收了苯胺、硝基苯[8]。

　　清华大学采用络合萃取法对国内多家含苯胺废水进行处理[9]，经2～3级逆流萃取后，废水中的苯胺含量由15g/L降低到0.3mg/L以下，直接达到排放标准，并可回收99％的苯胺，且具有一定的经济效益。另外他们还开发出双溶剂络合萃取剂，据称能将废水中的硝基苯含量降到10-6mg/L以下，工业化应用前景广阔。

　　4-氨基二苯胺是重要的橡胶助剂、医药和染料中间体。目前国内生产工艺多为较落后的甲酸苯胺法，而且缩合后还原过程均采用硫化碱还原，废水量大，污染严重。其中缩合母液和还原母液废水占整个工艺的95％以上。

　　国外一般采用活性炭吸附，过滤，然后焚烧的方法处理缩合母液中的有机物。也有用苯、甲苯等溶剂萃取的方法回收有机物，但效率都不高，处理后的高含盐废水仍无法处理。

　　姜力夫等对缩合废水采用浓缩结晶的方法回收KCI，然后焚烧除去有机物，再用离子交换树脂法生产K2CO3回用于生产工艺。还原母液尚未见有效的治理方法的介绍。

　　邻苯二胺是重要的农药中间体，国内主要采用硫化钠还原邻硝基苯胺工艺生产，每吨产品产生污水8t，邻苯二胺浓度6000～9000mg/L，还有大量硝基物、含硫盐类等，其CODcr高达4×104mg/L。污染严重。

　　江苏化工学院和江阴永联集团用H-103树脂吸附处理合13000mg/L邻苯二胺的废水，出水邻苯二胺降到350mg/L，用稀盐酸为脱附剂可回收90％的邻苯二胺，CODcr去除率95％[10]。

　　沈阳化工综合利用研究所开发出以磷酸三丁脂为萃取剂回收废水中邻苯二胶的技术，回收率85％，还可回收硫化钠，以建30t/d的规模计算，年盈利可达21.7万元。据介绍该技术可与中分式萃取塔结合，实现多级连续萃取，效果会更好。

　　齐兵等人应用液膜法处理高浓度邻苯二胺废水效果较好，主要过程包括制备乳液、液膜萃取、澄清分离等过程。选用氯仿为传质介质，将废水中邻苯二胺以盐类的形式回收，乳液可以复用或破乳后再制乳。具有较好的发展前景。

　　苯酚是一种重要的基本有机合成原料，我国近年来发展较快，目前苯酚生产的废水年排放量约200×104t，含酚量高达10000mg/L。

　　国内传统的苯酚废水处理方法为用苯、重苯、醋酸乙酯和N-503-煤油等为溶剂的萃取法，苯酚的去除率99％左右，但萃取后的水中仍含有10mg/L的酚，远高于国家标准0.5mg/L。当浓度过高无法处理时，则采用焚烧法处理，非常不经济。

　　国外较经济有效的处理方法[11]，是先用溶剂革取法将废水中的苯酚含量降低到2000mg/L以下，然后再用XAD-4吸附树脂来处理苯酚生产废水，经树脂吸附后可达到排放标准，并可回收苯酚。国内南开大学采用国产的H-103吸附树脂替代XAD-4吸附树脂处理苯酚废水，对含酚量2000mg/L以下的废水，树脂的吸附容量为150～250mg/mL，酚的去除率为99.99％，处理效果优于XAD-4吸附树脂。但该法同样存在进水浓度不能过高的问题。

　　为了解决酚类废水的处理问题，国内外有大量的文献报道，其中最具发展前景的是生物流化床法、乳状液膜法和络合萃取法[12-15]。

　　生物流化床以砂、焦炭、活性炭等为载体，污水流由下向上流动，使载体处于流化状态。生物流化床可使反应器内的生物膜处于高密度状态，在向反应器内曝气的同时使空气和生物膜保持良好的接触，从而提高了处理效率。生物流化床具有容积负荷大、处理效果好、效率高等特点，可以处理大量高浓度的含酚废水。日本石油公司开发了以聚乙烯醇凝胶为载体，固定生物催化剂（MCAT）的生物处理含酚废水技术。MCAT耐用性好，活性可保持3a以上，可将原水中酚的浓度降到25mg/L以下。

　　络合萃取技术已成为化工分离领域研究开发的主要方向之一。清华大学化工萃取实验室采用自己开发的QH-1络合革取剂来处理浓度1000～10000mg/L含酚废水，油水比1:3，在室温下经2～3级逆流萃取，废水中的含酚量小于0.1mg/L，低于国家标准，再用10％～20％的氢氧化钠反萃，回收溶剂和苯酚，回收率99％。这一技术已在无锡某厂投入工业化运行，年经济效益约100万元。

　　乳状液膜分离技术中萃取与反萃取一次完成，分离效率高，投资与工作成本低。乳状液膜用于处理含酚废水，对于浓度为4000mg/L的含酚废水，经过二级或处理后，除酚率可达99.9％，并可同时获得酚钠盐的浓缩液。经济效益明显，但该法制乳、破乳等工序过程与技术较为复杂半岛BOB。有资料报道国内有企业采用液膜法处理含苯酚的废水，经工业化应用表明，该工艺稳定，处理效果好，含酚量由1400mg/L，降低到0.3mg/L。

　　硝基苯酚生产废水主要是结晶母液，每吨产品产生1～2t废水，含酚量在4000～9000mg/L。对硝基酚生产废水国内普遍采用萃取法或大孔树脂吸附法等进行处理，这些方法仅用作综合处理的预处理，处理后废水不能达到国家规定的排放标准，需进一步治理，且排水含盐量高。目前树脂吸附开发效果较好的江苏石油化工学院开发的CHA-101树脂，出水的含酚量可小于0.5mg/L。但处理后水中仍含有大量的无机盐[16]。

　　对氨基酚是重要的医药中间体，主要用于生产药物扑热息痛，其废水国内目前主要采用树脂吸附法，但效果和经济性均有待进一步提高。

　　清华大学戴猷元采用20％P2O4+30％正辛醇+50％煤油体作革取剂，油水比1:3，采用错流，处理对氨基酚废水，废水中的对氨基酚去除率达100％。用2％稀盐酸在40～50℃经两级反萃取，反萃率可以达到100％，对氨基酚的回收率为100％。不过该法同树脂吸附法相比，还处于实验研究阶段，在过程的可操作性方面还有待改进[17]。但具有良好的工业化前景。 2 结束语

　　上述废水治理技术有的已经投入工业化运行，有的尽管处于研究阶段，但表明了有机中间体废水处理的发展趋势。目前环境污染已成为我国有机中间体能否健康发展的关键因素，因此，我国有机中间体企业要增强环境保护意识，加大环境保护和三废治理的力度。在废水治理过程中推广应用吸附树脂、络合萃取、催化氧化、膜分离、生物降解等技术。

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　　随着社会经济的迅速发展和人口的快速增长，人们对于水的需求量日益增加，但是由于水质的恶化，水体不断被污染，水资源越来越匮乏。为了保护水资源和环境，国家制定了一系列的法律法规，寻找经济、有效的污水处理方法成为人们面临的一个重要课题。氯霉素是一种由委内瑞拉链丝菌产生的抗生素，属于广谱抗生物的一种。因其在养殖场、临床医学中的广泛应用，水体中有大量的氯霉素残留。若不能将其高效地去除掉，会对生态系统造成巨大的影响。

　　氯霉素作为一种广泛被使用的抗生素，化学性质较稳定，其抗菌活性高达5年以上。虽然氯霉素的抗菌性强，但其对的危害同样也很大，可能会引发失眠、耳聋以及视力障碍等症状，严重时还可引发中毒性神经病。氯霉素主要通过制药废水、养殖废水、医院废水和生活污水进入水体，污染范围广，具有可生化性差、难降解的特点，使用一般的处理方法很难将其彻底分解处理[5]。氯霉素一旦进入到水体中，尤其是进入到水底的沉积物中，便形成蓄积性污染，可在180天甚至更长时间内保持极其稳定的性质，并且可以保持其初始浓度。

　　采用一种相对较为成熟并且高效、稳定的氯霉素降解工艺，能够有效地去除废水中氯霉素，同时也能对含有较高浓度的氯霉素水体进行有效的修复。目前常用的处理方法包括物理法、化学法和生物法等，生物法与电化学法的联用因其低廉的成本与高效的处理效率，也受到一定的关注。

　　采用物理法处理含有氯霉素的废水，不仅可以有效地降低废水中氯霉素的含量，还能够回收废水中的氯霉素，使得废水的可生化性大大提高，从而便于进一步的后续处理。一般情况下，处理氯霉素废水的物理方法主要包括吸附法、萃取法等。

　　吸附法是利用各种吸附剂通过吸附废水中的悬浮物、有机物等来达到处理、净化废水的目的。活性炭作为一种优良的吸附剂，具有多孔结构、巨大的比表面积和较大的吸附容量，并且有较强的力学强度和化学稳定性，被广泛应用于各个领域，并取得了一定的效果。王秀芳等对活性炭吸附氯霉素的吸附机理进行了研究，在25℃、30℃、35℃下分别测定了对氯霉素的吸附。结果表明，活性炭的吸附量随着温度的不断升高而减小，并且所得出的等温方程符合Freundlich模型。Ye等通过NaOH修饰的竹炭来吸附处理氯霉素废水。结果表明，该方法可以在一定程度上吸附废水中的氯霉素。张博等以活性炭为吸附剂进行吸附处理，再对吸附了污染物的活性炭进行无害化再生。结果表明，以NaOH对活性炭进行预处理可以有效地提高活性炭对氯霉素的吸附，再生后的活性炭吸附仍然符合Freundlich吸附等温模型。

　　萃取法的基本原理是向废水中投加一种与水不互溶，但能良好地溶解废水中污染物的溶剂，使其与废水充分混合接触。污染物在溶剂中的溶解度大于在废水中的溶解度，因此大部分污染物转移到溶剂相里，然后分离废水和溶剂，即可达到分离、浓缩污染物和净化废水的目的。利用此方法处理氯霉素废水的关键在于选取合适的萃取剂。沙耀武等利用四氯化碳来萃取硝基苯废水。通过三次反复萃取，废水中的硝基苯去除率高达97%以上。Nakai等将废水经过以超临界的CO2为反应介质的萃取塔，废水中的硝基苯的去除率可高达100%。

　　化学法的基本原理是向氯霉素废水中加入一定的化学物质，使其与废水中的氯霉素发生化学反应，改变了其自身的结构和化学性质，生成简单的小分子物质甚至直接降解成CO2和H2O。常用来处理氯霉素废水的化学法包括混凝法、燃烧法、芬顿氧化法、臭氧氧化法、电化学法以及Fe-C还原法等。

　　混凝法是通过向废水中投加混凝剂，使其与废水中的污染物等胶体、悬浮物质凝聚成沉淀物的形式来达到处理废水的目的。该方法的机理是投加到废水中的混凝剂发生一系列的水解、聚合等反应，这些反应的产物会与废水中的污染物静电中和、吸附架桥等反应而形成絮体后从水中去除。赵玲玲等采用混凝—芬顿法处理抗生素废水。结果表明，当pH值为8，PAC、PAM的加入浓度分别为400mg/L和12mg/L时，可以达到较为理想的效果，COD的降解率高达90%以上。

　　利用化学燃烧反应，将废水中有机物经过燃烧反应后生成对环境影响甚微或无害的物质，从而达到深度处理的目的。徐扣珍等采用焚烧法处理氯霉素生产废水。结果表明，浓废水有机物平均含量为11.6%，经焚烧处理后其烟气组成与锅炉烟气基本相似。在排放标准内，理论分析有机物燃烧放出的热量为焚烧时吸收热量的1.32倍，如果利用烟气余热则增加到1.45倍。

　　芬顿试剂氧化法的基本原理是向酸性废水中加入一定量的Fe2+和H2O2，使其产生OH，这种羟基自由基OH具有强氧化性，将有机污染物转化为CO2、H2O及无机盐类等小分子物质。芬顿试剂参与的氧化反应是个链式反应，OH的产生是链反应的开始，其他自由基和中间体共同构成了链的节点，待各自由基反应消耗完全，反应链终止，反应结束。Miguel等采用Fenton法来处理含有硝基苯的氯霉素废水。结果发现，废水中COD的去除率达到70.3%，硝基苯的降解基本符合一级动力方程。杨亚男等人采用Fenton法处理抗生素废水。结果表明，当pH=3，H2O2（体积分数为30%）的投加量为1.5ml/L，n（H2O2）∶n（Fe2+）为5∶1时，废水中的COD从224mg/L降解到64mg/L，去除率高达71%，效果良好。SuRongjun等采用太阳能-.Fenton工艺处理制药废水。结果表明，在pH值为3.0，FeSO4的浓度在7.8mmol/L，n（H2O2）∶n（Fe2+）为1∶1的条件下，废水的COD去除率可达到78.9%，废水的可生化性得到明显的提高。

　　法臭氧氧化法的原理与芬顿氧化类似，当臭氧溶解在水中时会产生氧化性极强的羟基自由基，羟基自由基不仅可以氧化废水中的有机物，降低废水的COD，还能提高废水的可生化性。Sandra等采用UV/O3+Fe3+法处理含有硝基苯的氯霉素废水。结果表明，低浓度Fe3+可高效提高废水中TOC的去除效率，该工艺对废水COD的去除率可高达100%。郭佳等将TiO2作为光催化剂，采用高压汞灯和反射镝灯为紫外光、模拟日光光源处理抗生素废水。研究表明，当废水中抗生素初始质量浓度在500mg/L，TiO2的质量浓度在1.5g/L，紫外光照5h后，废水中COD的降解率可达93.4%。

　　电化学法是指电解质溶液在电流的作用下，在阳极和电解质溶液界面上发生反应物粒子失去电子的氧化反应，在阴极和电解质溶液界面上发生反应物粒子与电子结合的还原反应的电化学过程。邓飞等研究了修饰电极对氯霉素的电催化还原能力和动力学特征。结果表明，制备的碳纳米管修饰电极还原2mg/L氯霉素24h的去除率达到97.21%。采用液相色谱-串联质谱分析法（LC-MS/MS）鉴定了氯霉素的还原产物，分析了氯霉素还原的可能途径，电催化不仅还原了氯霉素中的硝基，还可以进一步还原羰基和脱氯，显著降低氯霉素的毒性。

　　还原法主要使用的原料是机械加工产生的铁碳，将其投入废水中，会形成无数微小的阳极和阴极，以废水为电解质，形成Fe-C原电池。其中铁为电池的阳极，产生Fe2+，石墨为电池的阴极，产生OH-以及。微电解过程中会不断生成Fe2+和[H]，能与氯霉素废水中复杂的有机物发生氧化还原反应，使大分子有机物变成小分子。王晓阳等[21]采用铁碳微电解法处理含有氯霉素的抗生素废水，研究了各种条件对处理效果的影响。结果表明，在pH值为4.0，固液比为15%，铁碳体积比为1∶1的条件下反应100min时，废水的COD去除率为60%，BOD/COD也从开始的不足0.1提高到0.43，可生化性大大提高，便于后续进一步生化处理。

　　生物法是利用微生物在生长、增值过程中产生的酶来氧化还原废水中的有机物，最终将有机物降解成简单的无机物和自身所需的营养物质，主要包括好氧生物法、厌氧生物法和厌氧-好氧生物法等。目前应用比较多的是UASB及其组合工艺。UASB厌氧反应器具有结构紧凑、无需机械搅拌、处理效果好以及节省投资等优点，在高浓度制药废水包括氯霉素废水以及其他工业废水的处理中得到了广泛的应用。Chong-JianTang等采用了厌氧氨氧化即ANAMMOX工艺处理含有大量氮元素的制药废水。研究表明，此方法可以高效地处理该类废水，同时为高氮废水的治理提供了科学依据。杨可成等[25]采用水解酸化池+UASB+SBR工艺处理制药废水，该废水COD初始浓度高达2800～16500mg/L。经过该处理工艺处理后，出水的COD浓度低于1000mg/L，COD的去除率可达85%以上。QiPeishi等[26]采用一体式膜生物反应器来处理抗生素废水，探究该工艺对制药废水的处理效果。结果表明，该工艺可较为理想地处理抗生素废水，并且能良好运行，ρ（VSS）/ρ（SS）和Y0随着HRT的减小而减小。

　　—电化学法的联用对于生物法与电化学法的联用，目前应用最广的是生物电化学系统，这是一种微生物、反应底物和电极三者相互作用的体系。微生物一般附着在电极之上，通过跟电极进行直接或间接的电子传递，将溶液与电极紧密相连。在生物电化学系统内可以发生很多反应：阳极具有氧化作用，可以氧化多种碳水化合物，如乙酸、丁酸等；而阴极利用阳极产生的电子，具有较强的还原性，因此可以用来还原降解多种难降解的污染物质。孙飞等采用序批式生物电化学系统阴极还原的方式，研究氯霉素在生物阴极与非生物阴极中的不同降解速率。结果表明，生物阴极相对于非生物阴极，具有较快的氯霉素降解速率，同时，增加附着生长在电极上的生物膜可以降低反应器的欧姆内阻和极化内阻，进而提高去除效率。

　　氯霉素废水作为一种难降解的废水，逐渐引起了人们的关注和研究。物理法、化学法和生物法在处理氯霉素废水方面都有各自的优势，但也有一定的缺陷，利用单一的处理方法在处理氯霉素废水方面有着一定的局限。因此，在今后的研究过程中，应该注重几种方法的联用，研究氯霉素在环境中的降解机理、中间产物及其降解的动力学模型，不断改进，从而找出最佳的组合技术工艺。

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　　《水处理设施设计与运行》（简称《水处理》）课程是高职环境监测与治理技术专业的专业核心课程。由于水处理工艺多、设备多并且比较复杂等原因，《水处理》课程教与学均存在一定难度。在现代职教理念下，如何构建全新的教学内容、教学模式与方法，值得大家深入研究。要使该专业毕业生能够胜任水处理相关的一线技术工作，具备相应的职业能力，就必须改变以往本科的学科型知识体系，加强实践性内容的教学，并与工作实际接轨。

　　“教育部关于推进高等职业教育改革创新引导职业教育科学发展的若干意见（教职成[2011]12号）”指出：“要推行‘双证书’制度，实现专业课程与职业标准对接”。废水处理工是与《水处理》课程相关的职业标准，亦是部分毕业生的就业岗位，本课程标准应该基于此职业标准构建[1]。

　　课程标准的核心内容包括教学内容、教学方法、考核方法等，除基于职业标准确定教学内容外，其中教学方法是教学的灵魂。目前，高职教育公认的比较适合的教学方法为项目化教学模式。高职教师都在开发项目化教材，并进行项目化教学设计实例的开发。本文就对基于废水处理工职业标准的《水处理》课程项目教学设计实例开发思路进行论述。

　　现行的废水处理工职业标准是由人力资源与社会保障部颁布的。废水处理工是以环境保护理论与方法为基础，运用废水处理工艺的技术，从事城市污水和工业废水的净化和中水回用的操作管理人员。本职业共设三个等级，分别为废水处理工（国家职业资格五级）、废水处理工（国家职业资格四级）、废水处理工（国家职业资格）。

　　持有高等学校（含大学、大专、高职）环境工程、环境保护、给排水、环境监测与管理等专业毕业证者，可直接申报废水处理工（四级）职业资格鉴定，在本专业工作二年及以上者，可直接申报相关职业的废水处理工（）职业资格鉴定bob半岛·体育，具有相应的实践经验，并可在取得毕业证书之日起的三年内，免考其理论知识部分。

　　标准将废水处理工的职业功能分为废水输送及预处理、废水物化与生化处理、废水处理装置与设备、废水监测、分析及安全生产、相关基础知识等5个方面。标准针对不同职业级别分别规定了不同的工作内容、技能要求、专业知识要求、比重。

　　课程标准是课例开发的大纲和依据。课程标准是高职教育“双证书”制度推行的纽带和关键，参照相关的职业资格标准，改革课程体系和教学内容，建立突出职业能力培养的课程标准，将为促进课程改革，提升职业教育质量起到重要作用。

　　职业标准是制定国家课程标准的前提，但职业标准不能代替课程标准。《废水处理工》职业标准属于工作标准，是胜任职业岗位的职业能力最低标准，其核心部分是基本要求和工作要求。水处理课程标准要按教育规律指出要求，在职业标准的众多工作要求里，重中之重是对“水处理职业岗位群”所需的专业知识结构、技能结构、素质结构等，做出纵向梯次要求和横向关联两方面要求。前者是职业内上述三种结构初中高梯次要求，后者是“职业群”内上述三类结构的整合。基于此，水处理课程标准可以基于废水处理工职业标准开发，但内涵要超过职业标准的内容[2]。

　　我校基于废水处理工职业标准重新制定的《水处理》课程标准主要包含：课程定位、学习目标、课程内容和要求、课程实施方法、课程评价策略等几个方面。

　　在确定教学目标时，将废水处理工职业标准作为基本的要求，但是又不局限于废水处理工职业标准。课程教学目标确定为使学生具备一定的水处理技术知识和技能，能够胜任包括水处理中级工在内的“水处理技术岗位群”工作。

　　在确定教学内容时，课程标准应考虑到职业教育的区域性以及生源智能特点的差异。从区域性经济发展的角度看，使课程具有拓展性，从智能特点的角度，课程又有提升性，即针对部分学生加修一些课程，对口升学到本科院校学习，提高学历层次[3]。例如，我校在废水处理工要求的教学内容的基础上进行扩充，增加了当地城市及工业污水处理厂的常用工艺及设备，并为学生便于专升本而增加了循环冷却水处理、气浮、反渗透等教学内容，考虑到拓展性增加了水处理设备设计的内容。并将内容整合，依托项目开展教学，项目包括城市污水处理厂设计与运行、自来水厂设计与运行，纯净水设备设计与运行、造纸废水处理设备设计与运行等。

　　教学模式采用以典型污水处理工艺为载体，以“任务驱动，项目导向”的教学方法为主的模式。在课程中设计几个典型的项目，每个项目按照工作过程设计几个典型工作任务。典型工作任务通常以典型案例引入，然后进行基础知识的讲解。在实施工作项目时，教师首先设计项目工作页，然后随机将学生分组，每组同学按照项目工作页的要求，按照资讯、计划、决策、实施、检查、评估六个步骤，小组协同完成整个项目。在项目实施工程中，老师和学生也根据工作过程不断变换角色。教师进行基础知识讲解时是传授者，项目资讯、计划、决策过程中老师和学生一起讨论，是参与者和决策者，在方案实施过程中是管理者，项目结束后是考核和评价者。实施过程如图1。

　　通过教师向学生阐述各水处理工艺教学项目的设计意图，使学生对整体项目及进程有所了解；通过学生的思考、教师的点拨、指导答疑设计污水处理方案并演讲讨论；学生在教师的指导下现场调试设备、完成技能训练，再由学生独立完成水处理设施的生产运行，让学生感受实际废水处理工工作中一般工作流程，体验解决实际问题的过程，学会解决实际问题的方法；最后汇总完善整个项目的设计和运行方案进行评价，评价方式多样化，包括学生自我评价、小组评价、教师评价、企业教师评价等多种方式，学生获得相应的学习成绩。

　　情景教学针对学生蕴藏的学习主动性，把学生带入情景，在探究的乐趣中，激发学习动力；又在连续的情景中，不断强化学习动机。在开发课例时，要基于废水处理工职业情景构建学习情景，使学生的学习场所和真实工作环境尽量一致。

　　在水处理课程教学当中，专业教师要突破传统的“三板式”课堂灌输的教学思路和模式，设计和构建有利于学生掌握水处理工职业技能、树立职业意识、养成职业认知的与教学内容相适应的水处理工职业场景及氛围，把学习内容情节化，分设岗位，通过营造、创设与现实岗位技术相适应的职业情景激发学生的情感体验，引起学生的学习热情，加强学生的参与意识，辅助学生准确地理解教学内容和掌握职业技能，从而提高教学效果。

　　例如，我校将水处理教学内容中的运行项目教学的场所从教室转移到水处理监测及工艺实训室，构建模拟废水处理工工作场景的“理实一体化”教学场所。另外，辅助教学仿真机房，构建高度模仿工作现场情景的污水处理厂DCS系统操作场景。将设计类的项目教学场所转移到“设计室”，设计室里有设计资料和绘图工具，创设小组各自的工作场所。学生可以迅速找到从事污水处理工工作的职业感觉，能更快达到学习目标。

　　目前不少高职院校的课程考核目标也提到学生综合职业能力的培养，但是在考核方法上缺少一个可操作性的评价、考核方法和指标。废水处理工职业标准中提出了职业道德和职业守则是废水处理工的基本要求，在此基础上提出了各个级别在不同工作内容中的技能要求和相关知识要求，而且明确了在鉴定培训中教师的教学考核原则。因此，水处理课程考核也要改革传统的“重理论考核，轻技能考核”，“重专业考核，轻职业素养考核”的考核模式。

　　首先，应该将知识考核和技能考核放到同等重要的地位。分别制定明确的理论考核内容、技能考核内容，并且在考核中渗透职业道德和职业守则的考核内容。其次，改革课程考核评价的校内单一主体模式，将行业企业资源引入课程考核评价，在试题设计、考核标准制定、考核场所选定、考核成果评定等各个环节，探索校企考核相结合的途径，实现考核主体多元化。另外，要引入教学过程的形成性考核，作为终结性考核的补充。

　　高职教育能否与就业准入对接，关键是课程标准与职业标准的对接。本文在对废水处理工职业标准分析的基础上，为高职环境类专业课程体系与职业标准的对接做了一些探索。结合我校《水处理》课程项目教学改革的实践，本文提出了基于废水处理工职业标准的水处理项目课程课例开发的思路，即基于废水处理工职业标准设计水处理课程标准，基于废水处理工工作过程设计项目教学模式，基于废水处理工职业情景设计教学情境，基于废水处理工职业考核要求设计课程考核模式。希望能够对于高职教师进行水处理课程教学提供启发和借鉴。

　　[1]朱林.高职课程标准与《国家职业标准》的比较研究[J].咸宁学院学报，2010，30（11）：182～183.

　　[2]毛雷，程友刚，武银飞. 以国家职业标准为导向的《机织技术》课程改革[J]. 山东纺织经济，2011，（4）：72～74.

　　[3]张海伟. 我国高职课程改革的策略研究[J].职业时空，2013，9（4）：13～15.

　　重金属废水是对环境污染最严重和对人类危害最大的工业废水之一。20世纪60年代震惊世界的日本公害病──水俣病和痛痛病，就是分别由含汞废水和含镉废水污染环境造成的。因此，各国对重金属废水的治理都十分重视。

　　水是一种宝贵的自然资源，随着工农业的迅速发展和人们生活水平的不断提高，对水资源的要求，无论是从质而言，还是从量而言，都有了更高的标准。水并非是取之不尽，用之不竭的天然资源，它是有限资源，对于缺水地区来说，水就更加宝贵了，防止水污染，保护水环境，目前已引起广泛共识。

　　水污染是指水体因外界某种物质的介入，导致原有质量特性发生改变，从而影响了原有的功能和利用价值，甚至危害健康，破坏生态环境。人类社会为了满足生活及生产的需求，要从各种自然水体中取用大量的水，这些水被利用后，即产生生活污水和工业废水，并最终又排入天然水体，这样就构成了一个用水的循环。

　　废水中的重金属是各种常用方法不能分解破坏的，而只能转移它们的存在位置和转变它们的物理和化学形态。例如，经化学沉淀处理后，废水中的重金属从溶解的离子状态转变成难溶性化合物而沉淀下来，从水中转移到污泥中；经离子交换处理后，废水中的金属离子转移到离子交换树脂上；经再生后又从离子交换树脂上转移到再生废液中。总之，重金属废水经处理后形成两种产物，一是基本上脱除了重金属的处理水，一是重金属的浓缩产物。重金属浓度低于排放标准的处理水可以排放；如果符合生产工艺用水要求，最好回用。浓缩产物中的重金属大都有使用价值，应尽量回收利用；没有回收价值的，要加以无害化处理。

　　重金属废水的治理，必须采用综合措施。首先，最根本的是改革生产工艺，不用或少用毒性大的重金属；其次是在使用重金属的生产过程中采用合理的工艺流程和完善的生产设备，实行科学的生产管理和运行操作，减少重金属的耗用量和随废水的流失量；在此基础上对数量少、浓度低的废水进行有效的处理。重金属废水应当在产生地点就地处理，不同其他废水混合，以免使处理复杂化。更不应当不经处理直接排入城市下水道，同城市污水混合进入污水处理厂。如果用含有重金属的污泥和废水作为肥料和灌溉农田，会使土壤受污染，造成重金属在农作物中积蓄。在农作物中富集系数最高的重金属是镉、镍和锌，而在水生生物中富集系数最高的重金属是汞、锌等。

　　3.1使废水中呈溶解状态的重金属转变成不溶的重金属化合物或元素，经沉淀和上浮从废水中去除，可应用中和沉淀法、硫化物沉淀法、上浮分离法、离子浮选法、电解沉淀或电解上浮法、隔膜电解法等；

　　3.2将废水中的重金属在不改变其化学形态的条件下进行浓缩和分离，可应用反渗透法、电渗析法、蒸发法、离子交换法等。第一类方法特别是中和沉淀法、硫化物沉淀法和电解沉淀法应用最广。从重金属废水回用的角度看，第二类方法比第一类优越，因为用第二类方法处理，重金属是以原状浓缩，不添加任何化学药剂，可直接回用于生产过程。而用第一类方法，重金属要借助于多次使用的化学药剂，经过多次的化学形态的转化才能回收利用。一些重金属废水如电镀漂洗水用第二类方法回收，也容易实现闭路循环。但是第二类方法受到经济和技术上的一些限制，目前还不适于处理大流量的工业废水如矿冶废水。这类废水仍以化学沉淀为主要处理方法（见废水化学处理法），并沿着有利于回收重金属的方向改进。

　　4.1生物法将成为主导方法 虽然化学法、物理化学法、生物法都可以治理和回收废水中的重金属，但由于生物法处理重金属废水成本低、效益高、易管理、无二次污染、有利于生态环境的改善。另外，通过基因工程、分子生物学等技术应用，可使生物具有更强的吸附、絮凝、整治修复能力。因此生物法具有更加广阔的发展前景。

　　4.2几种技术集成起来处理重金属废水 重金属废水是一种资源，许多重金属都比较昂贵。如果将废水中的重金属作为一种资源来回收，不但解决了重金属的污染，而且还具有一定的经济效益。电化学法就可以满足这些要求处理重金属废水，但由于废水中重金属的浓度一般较低，用传统的电化学法来处理，电流效率较低，电能消耗较高。因此，为满足日益严格的环保要求，实现废水回用和重金属回收,可将几种技术集成起来处理重金属废水，同时发挥各种技术的长处。Tung Chung-Ching等[19] 集成采用胶束增强超滤法去除水溶液中的铜离子取得了显著效果。张永锋[20]采用络合-超滤-电解集成技术处理重金属废水，超滤的浓缩液可通过电解回收重金属，从而实现废水回用和重金属回收的双重目的，为重金属废水的根治找到了新的出路。

　　重金属废水经处理形成的浓缩产物，如因技术、经济等原因不能回收利用，或者经回收处理后仍有较高浓度的金属物未达到排放标准时，不能任意弃置，而应进行无害化处理。常用方法是不溶化和固化处理，就是将污泥等容易溶出重金属的废物同一些重金属的不溶化剂、固定剂等混合，使其中的重金属转变成难溶解的化合物，并且加入如水泥、沥青等胶结剂，将废物制成形状有规则、有一定强度、重金属浸出率很低的固体；还可用烧结法将重金属污泥制成不溶性固体。

　　我们应该充分利用自然界中的微生物与植物的协同净化作用，并辅之以物理或化学方法，寻找净化重金属的有效途径。对重金属的污染源头进行严格的控制和监督，利用物理和化学的办法处理好源头的含较高浓度的重金属废水，不让高含量的重金属废水进入城市排水管网。这样可以减少治理成本，又减轻了二级污水厂的处理难度，取得较好的经济效益和环境效益。在已建成的环境治理项目 中，可以考虑进行对重金属处理的改进和改造以达到对相应重金属的处理，而在有必要进行重金属处理的未建成环境治理项目，应该在立项时即考虑对重金属的去除，以达到更好的治理污染，修复环境的目的。

　　[2] 陈天,汪士新.利用壳聚糖为絮凝剂回收工业废水中蛋白质、染料以及重金属离子[J].江苏环境科学,1996(1):45~46.

　　双氧水是一种绿色化工产品，它广泛的应用于医药、军工、化学品合成、纺织、造纸、环保、食品、冶金、农业等领域。本文首先对双氧水的生产方法和双氧水生产过程中产生废水的处理方法进行了阐述，并对其工艺改造进行了研究。

　　用烷基蒽醌溶液作为原料通入氢气，原料可以循环利用，人们在19世纪末最初制作制造双氧水。随着时间的推移，技术逐渐发展。其工艺为烷基蒽醌溶解于复合有机溶剂中，在一定压力和温度条件下通入氢气加成。在生成的氢蒽醌中通入氧气，氢蒽醌被氧化再次生成烷基蒽醌，同时生成过氧化氢。国内生产的该溶液依据含量的不同可分为三种。双氧水的行业发展至今蒽醌法是其中发展最为完善的一种方法。我国制造双氧水基本采取这种方法，在国外很多知名的工厂制造双氧水也是利用这种方法。1980年之前，我国制造双氧水，在氢气加成反应使用的催化剂搅拌釜是镍。后来催化剂由钯替代，因为比起镍，钯在工艺中优点更突出，能够扩大生产。该设施在安全和生产方面优点突出，是制作过氧化氢的重点研究对象：首先设计简单、便于安装，操作也简单，生产力也大；其次在制备过程中催化剂是不需要时常添加的，可以提高人员安全。科技发展所研发的DCS控制技术，也可以降低危险。但是现在我国氢化流化床并没有普及，也没有相关文章。我国只有两家工厂使用国外的这种技术。了大部分工厂使用的仍是蒽醌法，用钯作为催化剂或者镍-钯作为固定床。

　　尽管用蒽醌法制备双氧水的工艺发展至今已经很完备了，但还是避免不了有机溶剂混合而带来的危险。目前研究制备双氧水的新方法的方向是找到可以替代并优于蒽醌法的方法。目前已知的生产双氧水的新型不少，比如用氢气和氧气直接反应制备，利用燃料电池的原理制备或者氧化异丙醇、甲基苄基醇等等。将这些方法应用到现实生产中，还有很大差距，因此仍在研究阶段。

　　我国绝大部分工厂解决废水问题是用催化剂催化和氧化-絮凝法。收集所产生的废水制备酸性条件，通入双氧水具有还原性，放入亚价铁盐催化。在催化作用下双氧水会发生分解反应，分解出游离的氢氧基团，氢氧基团是氧化性很高的基团，废水中的大部分污染物是具有还原性的，二者可以有效的反应。此时的废水还未达到卫生标准，调节pH，再放入凝聚力很强的絮凝剂，经过该项处理后，废水便可安全排出。这种处理废水的方法操作和设计都很简单，但是成本由于双氧水的使用很高，不利于生产。因此工厂往往为了降低成本，会将废水引入氧化装置中，用萃取浓缩的工艺减少废水的有害物质。使废水达到排放标准。

　　根据水质监测局调查显示，双氧水制造工厂所产生的废水排放，并未全部达到规定的排放标准。从02年的三月开始调查直到十月份，酸碱度、化学需氧量COD均高于预计值，其中化学需氧量COD超标尤为严重。大约末，水质检测局对处理后的废水再次进行了监测，这次将气相色谱仪和质谱仪联合起来使用评测废水，化学需氧量高达75.90mg／L，中性偏碱。主要有害物质有1,3,5-三甲苯、饱和烷烃、磷酸三脂其中石油类物质大约在4mg。水检测局具体的监测结果如下表所示。

　　研究人员在实地考核检验后发现，造成废水不能按预计排放的因素很复杂，主要由以下六点：（1）酸碱值的不达标。（2）化学需氧量COD排放不达标（污水持续的流入反应池的过程会与空气接触，迫使混杂在水中的有机化合物，特别是悬浮状的，不能聚集。因而加大把它们从水中除去的难度）。（3）检测的失误bob半岛·体育。废水经过处理后仍不可避免的会有少量双氧水存在，此时研究人员检测CODcr时，会发现高于正常标准，因而会判定超标。（4）制作双氧水所产生的有机污染物很杂很多，本身想要分离难度就很大，当出现状况时，处理就更加棘手。（5）排放装置的缺陷。排放装置并非连续排污且每次的排放量很多，而容纳的空间却相对较小，不能有效对抗负荷。（6）废水中的污泥不能除尽。排放量大而沉淀池却较小。

　　根据以上原因，研究人员对处理步骤加以调整：（1）加大对PH的检测力度，直至达到预计标准。（2）改应装置，阶段性的对污水进行处理，尽力除去混杂的双氧水和有机物质。（3）设置废水检测机器连续检测废水，避免假阳性的存在。（4）扩大容纳废水的调节池，使之符合废水的排放量，具有能够抵抗负荷的能力。（5）扩大沉淀池，污水与凝聚物质可以反复多次的接触，可使污泥有效沉淀。（6）废水过滤是通过多种过滤装置。（7）以上处理后的废水，在排出前还需再次处理，降低石油类有机物的含量，避免废水处理步骤中的再次污染。加大其抵抗负荷的能力。调整后的具体操作流程如下：废水聚集到一定程度通过机器将其引入调节池中，沉淀，此时调节池中的液体会不断增加。当看到水面出现油性物质时，液位高度也达到了预计调控值，（1）调节池中的机器开始运行，将废水有规律的移入隔油池，此时调节池中的液体还是不断在上升。（2）调节池液位高度高于预计值时，机器在将废水移入隔油池的同时，调节池表面的油性物质会随着预设的管道移入另一个反应池。调节池中的液体减少，高度下降至一定程度时，机器会停止工作。在废水进入调节池前，还需加入化学物质，在机器上埋入破乳剂。进入调节池后，由于破乳剂的作用，油性物质会呈现乳化状态，易于分离。沉淀过后，由于重力的因素，浮于水面，会随着管道进入其他反应池。除去油性物质的废水进行下一步处理。首先需经过两种氧化絮凝剂的处理，待水中有机漂浮物与之充分反应后，引入机器之中，此时，水面可以清晰地看到夹杂在水中的有机杂质，可以轻松除去。除去后，调节PH至6到9后，进行下一步处理过滤，在沉淀池中停留以及过滤装置的作用处理后，废水的处理基本完成。检测阶段则配制了智能电脑对成分进行有效分析。该工艺大大减少了人力的浪费。

　　近年来，随着工农业的迅速发展以及人口的快速增长，人类赖以生存的水资源日益贫乏。水资源危机已成为制约我国经济发展的重要因素之一，而水体污染是造成水资源危机的主要原因之一。

　　印染废水是一种水量大、色度高、组份复杂的废水，水质变动范围大。在城市下水道和污水处理厂建设较完善的城市，废水首先在工厂作预处理，达到城市下水道排放标准后进行集中处理。废水经过预处理再排放可改善污水水质，降低城市污水厂处理负荷，同时便于根据不同的废水水质采取不同的预处理手段。在对印染废水进行最终处理时，有机物的去除一般以生物法为主，对难于生物降解的印染废水，采用厌氧―好氧联合处理较为合适，对易于生物降解的印染废水，可采用一段生物处理。色度的去除，一般以物理化学方法为主，对于规模大、处理水平高的工厂，可采用电解、化学絮凝、臭氧氧化等工艺，对于小规模的工厂，可采用炉渣过滤。

　　印染废水主要来自印染加工的各道工序，由退浆废水、漂白废水、煮练废水、染色废水、丝光废水和印花废水等组成[1]，其主要特点是水量大、浓度高、成分复杂、色度深、水质水量变化大，部分废水含有毒物质，属于难处理的有机废水。

　　印染废水中的污染物主要是指各种纤维材料和加工使用的染料、化学药剂、纺织用浆料、重金属离子、表面活性剂和酸碱调节剂等，它们是印染废水中主要的处理对象。

　　吸附法是应用比较多的物理处理方法，它是将活性炭、粘土等多孔物质的粉末或颗粒与废水混合，或让废水通过由其颗粒状物组成的滤料，使废水中的染料、助剂等污染物被吸附在多孔物质的表面上而被过滤除去[2]。吸附技术特别适合低浓度印染废水的深度处理，在工艺上具有成本少，投资小，方法简便易行等优点。

　　可用于吸附处理的吸附剂有很多种，应根据废水水质来选择吸附剂，工程中主要考虑吸附剂对染料的选择性。研究表明，在pH=12的印染废水中，用硅聚物（甲基氧）作吸附剂，阴离子染料去除率可达95%～100%。

　　高岭土也是一种吸附剂，研究表明经长链有机阳离子处理，高岭土能有效地吸附废水中的直接染料。此外，国内也应用活性硅藻土和煤渣处理传统印染工艺废水，费用较低，脱色效果较好，其缺点是泥渣产生量大，且进一步处理难度大。

　　氧化法是在氧化剂作用下，通过氧化作用破坏染料带色基团而脱色，同时将废水中的有机物变成分子量较小的有机物或者无机物等。在国内外文献中，涉及到的氧化法主要有三种：氯氧化法、臭氧氧化法和光氧化法。

　　氯氧化法在国内应用比较多，是采用如漂白粉、次氯酸钠和液氯等氯系氧化剂，去除废水中的硫化物、氰化物、醛类、酚类、油类等，并对废水进行脱色、除臭、杀菌等处理。

　　臭氧氧化法对多数染料能获得良好的脱色效果，但对硫化、还原、涂料等不溶于水的染料脱色效果较差。从国内外运行经验和结果看，该法脱色效果好，但耗电多，大规模推广应用有一定困难。

　　电解法是利用外加直流电源进行溶液氧化还原反应的方法。利用电解过程的化学反应，使废水中的有害杂质以转化形式而被去除的方法称废水电解法，简称电解法[3]。日本从20世纪70年代就对印染废水开始进行电解脱色处理。80年代，Elgal将化学混凝、电化学和臭氧氧化工艺组合在一起处理印染废水，并取得了良好的效果[4]。但电解法需要直流电源，电能和电极材料消耗较大，故不适用于水量大的印染废水，尤其对颜色深、COD高的印染废水处理效果不好。

　　生物处理法是利用微生物的氧化分解作用，去除废水中有机物的方法。生物处理法主要有好氧生物处理法和厌氧生物处理法两种。前者是在有氧的条件下，利用好氧微生物的新陈代谢作用处理印染废水中的有机物，被吸收的有机物在酶的作用下进行生化反应，将有机物质转化或氧化成无机盐类，同时部分有机物合成新的原生质为细菌生长、繁殖提供营养物质；后者是利用厌氧细菌的代谢过程来处理印染废水中的有机物，使之降解、稳定的一种无害化处理[5]。由于厌氧生物法的出水水质往往达不到水质排放标准，因而单纯使用厌氧生物法的处理工艺较少，通常与好氧生物法串联使用。

　　混凝法是在废水中预先投加混凝剂，使废水中的胶体或细小悬浮物聚集成可分离性的絮体并形成沉淀，再加以分离去除的过程。混凝法处理机制是以胶体化学的DLVO理论为基础，混凝剂在废水中首先发生水解、聚合等化学反应，生成的水解、聚合产物再与废水中的胶粒发生静电中和、粒间架桥、卷扫网补等作用生成大的絮体再经沉降除去。

　　该方法是水处理的一个重要的预处理方法。早前多用于给水处理，以去除地表水中的细小分散颗粒和胶状物质。近年来大量应用于工业废水处理，以降低水的色度，去除高分子物质、重金属有毒物质、胶状有机物以及导致水体富营养化的物质等。由于印染废水中含有大量染料、重金属离子、洗涤剂和其他化学药剂，其中染料多以胶体状态存在，有利于混凝吸附，因此混凝法是印染废水常用的处理方法之一。

　　从我国染料行业废水治理技术的现状来看，尽管经过多年努力，已取得一批实用技术，解决了不少问题，但总体上没有实质性的突破，特别是产品结构及工厂布局等不合理因素的存在，加重了废水的治理难度。因此，认为解决废水问题的根本出路在于工艺改革，通过采用先进的生产工艺来减排或不排废水。这方面国内已有许多成功的例子，如苯胺和邻甲苯胺的生产将铁粉还原改为氢化还原，彻底消除了铁泥水的污染；又如以氢化还原代替硫化碱还原用于氨基苯甲醚的生产，彻底消除了含硫废水等。

　　预防和治理印染废水的污染是相辅相成的两个方面，如果既采用预防措施，又采用各种方法积极治理，并做到处理后的水循环使用，这不仅能降低水的消耗，而且能有效地减轻印染废水对环境的污染。

　　[1]黄长盾，杨西昆，汪凯民编.印染废水处理[M].北京：纺织工业出版社，1987：4-9.

　　[2]王萍.印染废水处理方法的研究进展[J].化工环保，1997，17（5）：273-276.

　　[3]赵永才等.微电解法脱除水溶性染料废水色度的研究[J].环境污染与防治，1994，16（1）：18-21.

　　酚类物质包括苯酚的取代物、多元酚、氯酚、硝基酚及苯氧基酸等。酚的用途相当广泛，且用量与日俱增，含酚废水污染环境的程度日益严重，对人类造成的危害也日益加深。酚类化合物属于芳香类化合物，是美国国家环保总署（EPA）列出的129种优先控制的污染物之一，含酚废水在我国水污染控制中被列为重点解决的有害废水之一。

　　酚类物质可以通过生物的外表皮或呼吸系统进入到体内。酚类化合物在生物体内能够使细胞组织失去活，酚类化合物对水中的生物、农作物都有毒害作用，酚类废水的毒性还可以抑制水体中生物的自然生长速度，破坏生态平衡。因此，开发出具有符合实际、能够工业化、处理酚类废水效果理想的工艺技术具有非常重大的现实意义。

　　目前，国内含酚废水的处理技术有物理法、化学法和生物法。其中物化法包括焚烧法、萃取法、蒸汽法、吸附法等;化学法有化学氧化法、紫外氧化法、光化学氧化法、化学沉淀法、离子交换法、液膜法等;生物法包括活性污泥法、生物滤池法、接触氧化法等。含酚废水处理技术的选择取决于含酚废水中酚浓度、CODcr值及因素。为提高含酚废水处理效果，可以将物理、化学和生物的方法结合起来。根据处理方式来划分，含酚废水污染控制技术分为回收技术和消除技术，对于高浓度（20000mg/L）的含酚废水采用回收技术;对于中等浓度或低浓度（1000mg/L）的含酚废水，采用一定的技术将其降解、消除是较好的治理办法。

　　萃取法工艺流程简单，运行成本低，分离效果较好，同时又可以从废水中回收部分有机物，萃取剂可重复使用等优点，是废水处理常用的工艺技术。萃取法已经实现工业化处理含酚废水。选择经济又高效的酚类回收和可再生萃取剂，是含酚废水溶剂萃取技术的实施关键。溶剂萃取法关键工艺有两个：一是将待分离的酚类废水和萃取溶剂混合，酚类化合物被萃取剂中的络合剂络合而转移到萃取相中;二是反萃取操作，即为了实现有价值酚类化合物回收和萃取剂的循环利用，将萃取剂进行再生处理。萃取剂影响萃取产物的质量、组成、分离程度以及萃取操作的效果。目前使用较多的传统型萃取剂有苯、重苯、N-503煤油、醋酸乙酯、异丙醚、苯乙酮、磷酸三丁酯（TBP）等。国外一些技术专利商在处理生产装置排放含酚废水时，一般采用MIBK、异丙基醚等作为萃取剂，取得很好的效果，但萃取剂的价格较高，而且容易引入外来有机物杂质，造成二次污染。最新的萃取技术是基于可逆络合反应萃取分离原理开发的含酚废水处理技术，分离因数高、操作简单，一般经过2～3级接触即可使残液中酚含量小于0.5mg/L。

　　吸附法是一种传统的含酚废水处理方法。吸附法的原理是利用吸附剂自身具有的吸附性将废水中有机污染物吸附在吸附剂的孔道表面上。当吸附剂达到饱和状态时，再对吸附剂进行脱附处理，去除吸附在吸附剂表面的有机物。常用的吸附剂有固体活性炭、树脂、沸石、活性碳纤维、磺化煤、膨润土以及吸附树脂等。实验表明，活性炭的单位质量的比表面积最大，其吸附能力较其他吸附剂要强。吸附法处理有机废水的工艺流程相对简单、处理效果稳定、不增加其他的污染物，避免二次污染等特点，但由于吸附剂的孔道众多、孔径微小，容易出现堵塞现象，使再生的运行成本增加，导致总的废水处理工程的运行费用增加等因素是阻碍吸附技术发展的主要原因。

　　目前，生化处理方法是处理工业废水应用最广泛的处理方法之一，尤其是处理城市生活污水、易降解的有机废水等。国内的绝大多数苯酚丙酮装置的含酚废水处理基本都采用生化法。生化法处理含酚废水具有处理规模大、运行成本相对较低等优势，但由于含酚废水具有的毒害性能够对微生物的生长有抑制作用，处理高浓度的含酚废水时难以达到理性的去除效果。采用厌氧-好氧工艺对含酚废水进行处理，不仅可以去除废水中的酚类物质，出水的COD与NH3-N均可满足国家的排放标准，是对现有活性污泥法处理技术很好的发展。

　　化学氧化法是向含酚废水中加入某些特定性质的化学药剂，使酚类物质氧化降解。化学氧化法一般应用于处理废水中酚的含量在1000mg/L以下。化学氧化法处理含酚废水的优点在于处理流程简单，处理效果好，反应时间短等。Fenton氧化法是应用最多的一类高级氧化法，它由H2O2和Fe2+的溶液混合而成，在Fe2+的作用下，H2O2分解出的・OH具有很强的氧化性。Fenton试剂可以在相对低的温度、压力等反应条件下，氧化分解废水中的绝大多数有毒有害的，难以生物降解的有机污染物。随着科学技术的进步和研究的进一步深入，通过向Fenton试剂中引入光辐射、电化学作用或是加入某种催化剂如草酸类的盐，都能使H2O2分解产生更多的OH，使Fenton试剂的氧化能力有明显的提高。

　　［论文摘要］染色废水属于典型的难生化降解废水，如何低成本、高效率的对其处理，且保证出水的稳定达标，一直是许多环境保护工作者的研究目标。本文首先对国内外染色废水处理的技术和研究方向进行了综合概述，并对各类工艺进行了比较分析，归纳出一般染色废水的主要处理工艺技术路线。

　　纺织工业是我国的传统支柱工业之一，也是出口创汇较多的行业之一，目前我国占有15%左右的国际市场份额，是世界上最大的纺织品出口国。经过多年建设，纺织工业基本成为一个门类较齐全、布局较合理、原料和设备基本立足于国内、生产技术达到一定水平的工业部门。产业综合发展能力不断增强，已形成棉、毛、丝、麻、化纤、服装、纺织机械等行业较为完整的系列体系。

　　纺织工业按加工的原料、产品的品种和产品的加工用途等不同，主要分为上游、中游、下游三类产业，纺织工业的上游产业主要指各类纤维生产和加工，如天然纤维的棉花、羊毛和各类化学纤维等生产领域；中游产业指纺纱、织布、染色等生产领域；下游产业主要指服装加工等生产领域。

　　染色行业作为纺织工业中的中业，在纺织工业中起到承上启下的作用，即将各类纤维加工制造的坯布，通过染色和印花工艺生产出各类带色彩和图案的织物。在染色业中，棉纺染色业是最大的行业。染色行业作为湿法加工行业，其生产过程中用水量较大，据不完全统计。我国染色废水排放量约为每天300万～400万立方米，染色厂每加工100米织物，产生废水量3～5立方米。而且，染色废水成份复杂，含有的多种有机染料难降解，色度深，对环境造成非常严重的威胁。

　　随着工业化的不断深入，全球性的环境污染日益破坏着地球生物圈几亿年来形成的生态平衡，并对人类自身的生存环境存在威胁。由于逐渐加重的环境压力，世界各国纷纷制定严格的环保法律、法规和各项有力的措施，我国作为世界大国，对环境保护也越来越重视，并向国际社会全球性环境保护公约作出了自己的承诺。

　　根据使用技术措施的作用原理和去除对象，废水处理法可分为物理处理法、化学处理法和生物处理法三类。具体如下：

　　(1)格栅和筛网格栅是一组平行金属栅条制成的有一定间隔的框架。把它竖直或倾斜放置在废水渠道上，用来去除废水里粗大的悬浮物和漂浮物，以免后面装置堵塞。筛网是穿孔滤板或金属网制成的过滤设备，用以去除较细小的悬浮物。

　　(2)沉淀法利用重力作用，使废水中比水重的固体物质下沉，与废水分离。主要用于(a)在尘砂池中除去无机砂粒(b)在初见沉淀中去除比水重的悬浮状有机物(c)在二次沉淀中去除生物处理出水中的生物污泥(d)在混凝工艺以后去除混凝形成的絮状物(e)在污泥浓缩池中分离污泥中的水分，浓缩污泥。此法简单易行而且效果好。

　　(3)气浮法在废水中通入空气，产生细小气泡，附着在细微颗粒污染物上，形成密度小于水的浮体，上浮到水面。主要用来分离密度与水接近或比水小，靠重力无法沉淀的细微颗粒污染物。

　　酸性废水处理可以用投药中和法、天然水体及土壤碱度中和法、碱性废水和废渣中和法等。药剂有石灰乳、苛性钠、石灰石、大理石、白云石等。他的优点是：可处理任何浓度、任何性质的酸性废水。废水中允许有较多的悬浮物，对水质水量的波动适用性强，中和剂利用率高，过程容易调节。缺点：劳动条件差、设备多、投资大、泥渣多且脱水难。天然水体及土壤碱度中和法采用时要慎重，应从长远利益出发，允许排入水体的酸性废水量应根据水体或土体的中和能力来确定。

　　投酸中和法可用药剂：硫酸、盐酸、及压缩二氧化碳(用二氧化碳做中和剂，由于PH值低于6，因此不需要PH值控制装置)酸性废水及废气中和法如烟道气中有高达24%的二氧化碳，可用来中和碱性废水。其优点可把废水处理与烟道气除尘结合起来，缺点是处理后的废水中硫化物、色度和耗氧量均有显著增加。清洗由污泥消化获得的沼气(含25%—35%的二氧化碳气体)的水也可用于中和碱废水。

　　利用微生物可以把有机物氧化分解为稳定的无机物的这一功能，经常采用一定人工措施大量繁殖微生物。

　　应用好氧微生物，在有氧环境下，把废水中的有机物分解成二氧化碳和水的方法，主要处理工艺有：活性污泥法、生物滤池、生物转盘、生物接触氧化等，这种方法处理效率高，应用面广。

　　应用兼性厌氧菌和专性厌氧菌在无氧条件下降解有机污染物，最后生成二氧化碳、甲烷等物质的方法。主要用于有机污泥、高浓度有机工业废水的处理。如啤酒厂、屠宰厂。

　　应用在自然条件下生长，繁殖的微生物处理废水的方法。工艺简单，建设费用和运行成本都比较低，但其净化功能受自然条件的限制，处理技术有稳定塘和土地处理法。

　　在染色污水处理系统的工艺设计中往往遇到以下问题：(1)工程设计人员大都是仅仅了解废水水质的情况下，根据自己的工程经验和直觉进行设计，这样往往造成工程缺陷，使建成的处理系统处理废水不能达标排放；(2)在有些设计中，因为对出水的达标要求严格，使设计出的工艺建设费用和运行费用偏高；(3)在许多现有的处理系统中，由于所要处理的水质发生改变，原有工艺不能针对目前的水质进行有效的处理。以上的这些都涉及到污水处理系统的优化改造和优化管理运行问题。

　　如何优化污水处理工艺，降低污水处理成本，提高污水处理效果，对于污水处理有着极其重要的意义。必须指出的是，染色废水处理系统的优化改造是一个非常错综复杂的问题，从目的上它不仅要基于污水水质分析，按照技术和经济的要求，在条件允许的范围内，利用各种方法，找出最佳的设计工艺方案，并在设计工况条件下，找出最佳的设施组合和最佳工艺参数，而且还要在污水的成份和水量一定幅度变动的情况下，找出相应的优化运行措施和最少运行成本。而在各染色废水水质各异、水量大小不一的实际工况下，要求得到一个能严格意义上普遍性的染色废水优化处理系统是不可能的，某一污水处理系统可能对某企业的废水处理是最优，但它对其他的染色厂可能就并不能做到最优，因此本论文对染色废水处理系统优化研究只是为提出一个系统优化改造和优化运行的概念和思路，并不是要提出一个能对所有染色废水有最优处理效果的处理系统。

　　污水处理厂废水的水质为含有一定量难生物降解物质和颜色的有机废水，各染色子行业排放的废水所含污染物质不同，其相应的治理工艺流程也不同。对染色废水处理，工程上一般用物化法和生化法或两种方法相结合的处理方法。物化处理有见效快、水力停留时间短的优势，但其处理费用高、污泥产量大、污泥处理困难、存在二次污染的隐患。虽然臭氧氧化、活性碳吸附、电解等方法有较好的脱色效果，但它们较高的运行费用却使厂家无法承受。但前述的几种方法都具有稳定性好的特点。生物处理因具有处理成本较低，并能大幅度去处有机污染物和一定色度的特性使得染色废水治理采用生物治理作为主要治理单元己成为共识。但结合园区污水处理厂目前的运行现状及操作工人素质，为确保污水处理厂处理出水的稳定达标排放，因此改造扩建工艺的设计思想以强化物化处理的原则，以生物处理工艺为重心，尽量提高强化生物处理的作用。鉴于污水处理厂接受的染色废水综合性废水，是典型的难生化降解的有机废水，水质性质有其特殊性，而且各有关企业生产废水排放的水质水量的不稳定性，以及污水处理厂的运行成本及运行负荷。因此必须要有针对性的废水处理工艺，才能达到较好的处理效果。在选择处理工艺前，应在分析废水水质及其组成及对废水所要求的处理程度的基础上，确定各单元处理方法和改造工艺流程，以验证改造工艺的有效性。

　　印染生产废水可生化性差，原污水处理系统又存在着设计、施工不尽合理，管理水平落后等缺陷，从而造成了处理出水污染指标达不到排放标准，运行成本高等后果。染色废水处理系统的优化改造本身就是一个非常错综复杂的问题，而作为集中式染色废水处理厂的优化就更加困难了。从目的上它不仅要在污水水质分析的基础上，按照技术和经济的要求，在条件允许的范围内，利用各种方法，找出最佳的设计工艺方案。并在设计工况条件下，找出最佳的设施组合和最佳工艺参数，而且，还要在污水的成份和水量大幅度变动的情况下，找出相应的优化运行措施和最少的运行成本。但由于客观条件的诸多限制，并且各种印染废水水质各异，水量大小不一的设计情况下，要求得到一个能严格意义上普遍性的染色废水优化方法十分困难，某一污水处理系统可能对某一区域内的废水处理是最优的，但它对其他的企业可能就并不能做到最优。因此，在加强技术创新和知识创新的同时也要为保护我们仅有的水资源提高人类意识，转变观念，为创造一个更好的环境多做努力。

　　由于现代科学技术突飞猛进、经济快速发展和人口剧增,对水的需求量越来越大,造成世界范围内水资源短缺;同时随着工业与城规模的发展,大量工业和生活废水肆意排入水体,造成水体污染,水质恶化。水污染加剧了水资源的短缺,威胁着人类的生存与发展,成为全球共同面对与关心的问题。经过对城市水资源现状的调查分析和供需水量预测,水资源紧缺已成为城市经济和社会发展的重要制约因素,将严重影响城市经济的可持续发展。根据目前城市的实际情况及其水资源存在的主要问题,在解决其水资源的具体对策上,废水处理和回用是解决水资源缺乏最有效的措施。

　　(1)按工业废水中所含主要污染物的化学性质分类，含无机污染物为主的，为无机废水；含有机污染物为主的，为有机废水。例如电镀废水和矿物加工过程的废水，是无机废水；食品或石油加工过程的废水，是有机废水。

　　(2)按工业企业的产品和加工对象分类，如冶金废水、造纸废水、炼焦煤气废水、金属酸洗废水、化学肥料废水、纺织印染废水、染料废水、制革废水、农药废水、电站废水等。

　　(3)按废水中所含污染物的主要成分分类，如酸性废水、碱性废水、含氰废水、含铬废水、含镉废水、含汞废水、含酚废水、含醛废水、含油废水、含硫废水、含有机磷废水和放射性废水等半岛BOB。

　　前两种分类法，不涉及废水中所含污染物的主要成分，也不能表明废水的危害性。第三种分类法，明确地指出废水中主要污染物的成分，能表明废水一定的危害性。

　　(2)第二类为常规污染物，即无明显毒性而又易于生物降解的物质，包括生物可降解的有机物，可作为生物营养素的化合物，以及悬浮固体等；

　　(3)第三类为有毒污染物，即含有毒性而又不易生物降解的物质，包括重金属、有毒化合物和不易被生物降解的有机化合物等。

　　(1)最根本的是改革生产工艺，尽可能在生产过程中杜绝有毒有害废水的产生。如以无毒用料或产品取代有毒用料或产品。

　　(2)在使用有毒原料以及产生有毒的中间产物和产品的生产过程中，采用合理的工艺流程和设备半岛BOB，并实行严格的操作和监督，消除漏逸，尽量减少流失量。

　　(3)含有剧毒物质废水，如含有一些重金属、放射性物质、高浓度酚、氰等废水，应与其他废水分流，以便于处理和回收有用物质。

　　(4)一些流量大而污染轻的废水，如冷却废水，不宜排入下水道，以免增加城市下水道和污水处理厂的负荷。这类废水应在厂内经适当处理后循环使用。

　　(5)成分和性质类似于城市污水的有机废水，如造纸废水、制糖废水、食品加工废水等，可以排人城市污水系统。应建造大型污水处理厂，包括因地制宜修建的生物氧化塘、污水库、土地处理系统等简易可行的处理设施。与小型污水处理厂相比，大型污水处理厂既能显著降低基本建设和运行费用，又因水量和水质稳定，易于保持良好的运行状况和处理效果。

　　(6)一些可以生物降解的有毒废水如含酚、氰废水，经厂内处理后，可按容许排放标准排入城市下水道，由污水处理厂进一步进行生物氧化降解处理。

　　(7)含有难以生物降解的有毒污染物废水，不应排入城市下水道和输往污水处理厂，而应进行单独处理bob半岛·体育。

　　废水中污染物含量高，这是由于原料反应不完全和原料、或生产中使用的大量溶剂介质进入了废水体系所引起的；

　　有毒有害物质多，精细化工废水中有许多有机污染物对微生物是有毒有害的，如卤素化合物、硝基化合物、具有杀菌作用的分散剂或表面活性剂等；

　　(1)膜技术处理法。膜分离法常用的有微滤、纳滤、超滤和反渗透等技术。由于膜技术在处理过程中不引人其他杂质，可以实现大分子和小分子物质的分离，因此常用于各种大分子原料的回收，如利用超滤技术回收印染废水的聚乙烯醇浆料等。目前限制膜技术工程应用推广的主要难点，是膜的造价高、寿命短、易受污染和结垢堵塞等。随着膜生产技术的快速发展，膜技术将在废水处理领域得到越来越多的应用。

　　(2)电催化氧化法。电催化高级氧化(AEOP)法是最近发展起来的处理有毒难生物降解污染物的新型有效技术。在常温常压下，通过有催化活性的电极反应，直接或问接产生羟基自由基，从而使难生物降解的有机物转化为可生物降解的有机物，或使难生物降解的有机物“燃烧”而生成CO2和H2O。该方法因具有处理效率高、操作简便、与环境兼容等优点，引起了研究者的广泛注意。但长期以来，受电极材料的限制，该工艺降解有机物的电流效率低，能耗高，难以实现工业化。目前，国内外研究的重点是探索催化活性高、综合性能好的电极材料。

　　(3)臭氧氧化法。臭氧是一种强氧化剂，能与废水中大多数有机物，微生物迅速反应，可除去废水中的酚、氰等污染物，并降低其COD、BOD值，同时还可起到脱色、除臭、杀菌的作用。

　　臭氧的强氧化性，可将废水中的污染物快速、有效地除去，而且臭氧在水中很快分解为氧，不会造成二次污染，操作管理简单方便。但是，这种方法也存在投资高、电耗大、处理成本高的缺点。同时若操作不当，臭氧会对周围生物造成危害。因此，目前臭氧氧化法还主要应用于废水的深度处理。

　　(4)磁分离技术。磁分离技术是近年来发展的一种新型的利用废水中杂质颗粒的磁性进行分离的水处理技术。对于水中非磁性或弱磁性的颗粒，利用磁性接种技术，可使它们具有磁性。磁分离技术应用于废水处理有3种方法：

　　目前研究的磁性化技术，主要包括磁性团聚技术、铁盐共沉技术、铁粉法、铁氧体法等，具有代表性的磁分离设备，是圆盘磁分离器和高梯度磁过滤器。目前磁分离技术还处于实验室研究阶段，还不能应用于实际工程实践。

　　(5)铁炭微电解处理技术。铁炭微电解法是利用Fe／C原电池反应原理，对废水进行处理的良好工艺，又称内电解法、铁屑过滤法等。铁炭微电解法，是电化学的氧化还原、电化学电对对絮体的电富集作用、以及电化学反应产物的凝聚、新生絮体的吸附和床层过滤等作用的综合效应，其中主要是氧化还原和电附集及凝聚作用。

　　铁屑浸没在含大量电解质的废水中时，形成无数个微小的原电池，在铁屑中加入焦炭后，铁屑与焦炭粒接触进一步形成大原电池，使铁屑在受到微原电池腐蚀的基础。