工業廢水治理指的是工業生產過程用過的水經過適當處理回用于生產或妥善地排放出廠,包括生產用水的管理和為便于治理廢水而采取的措施。工業廢水包括生產廢水、生產污水及冷卻水,是指工業生產過程中產生的廢水和廢液,其中含有隨水流失的工業生產用料、中間產物、副產品以及生產過程中產生的污染物。
中國工業廢水治理產業鏈結構較為清晰,上游為原材料供應及設備供應商,原材料供應商包括鋼材、膜材料、化學制劑、化學品等,設備供應商主要包括鼓風機、管件、閥門等;產業鏈中游為工業廢水處理服務提供商,產業鏈下游為應用領域,主要為石化、制藥、紡織、造紙、鋼鐵、電子元器件、汽車、電鍍等。
工業廢水種類繁多,成分復雜。例如電解鹽工業廢水中含有汞,重金屬冶煉工業廢水含鉛、鎘等各種金屬,電鍍工業廢水中含氰化物和鉻等各種重金屬,石油煉制工業廢水中含酚,農藥制造工業廢水中含各種農藥等。由于工業廢水中常含有多種有毒物質,污染環境對人類健康有很大危害,因此要開發綜合利用,化害為利,并根據廢水中污染物成分和濃度,采取相應的凈化措施進行處置后,才可排放。
工業廢水造成的污染主要有:有機需氧物質污染,化學毒物污染,無機固體懸浮物污染,重金屬污染,酸污染,堿污染,植物營養物質污染,熱污染,病原體污染等。許多污染物有顏色、臭味或易生泡沫,因此工業廢水常呈現使人厭惡的外觀,造成水體大面積污染,直接威脅人民群眾的生命和健康,因此控制工業廢水尤為重要。
工業廢水的一個特點是水質和水量因生產工藝和生產方式的不同而差別很大。如電力、礦山等部門的廢水主要含無機污染物,而造紙和食品等工業部門的廢水,有機物含量很高,BOD5(五日生化需氧量)常超過2000毫克/升,有的達30000毫克/升。即使同一生產工序,生產過程中水質也會有很大變化,如氧氣頂吹轉爐煉鋼,同一爐鋼的不同冶煉階段,廢水的pH值可在4~13之間,懸浮物可在250~25000毫克/升之間變化。企業的工業廢水,主要分布在電子、塑膠、電鍍、五金、印刷、食品、印染等行業。從工業廢水的排放量和對環境污染的危害程度來看,電鍍、線路板、表面處理等以無機類污染物為主的工業廢水和食品、印染、印刷及生活污水等以有機類污染物為主的工業廢水是處理的重點。
從我國工業廢水污染物排放分布情況來看,農副食品加工業占20.60%,工業廢水污染物排放量排第一位;第二是造紙及紙制品業,占12.30%;第三是紡織業、化學原料和化學制品制造業,各占12.10%。近年來,我國工業廢水處理行業發展迅猛。2017-2021年我國工業廢水處理市場規模由901.5億元增長到1126.0億元同比2020年上漲10%。
根據中研普華產業研究院發布的《2023-2028年工業廢水處理行業市場深度分析及發展策略研究報告》顯示:
工業廢水處理回用是重要的節水途徑之一,可涉及冷卻、除灰、循環水、熱力等系統。冷卻水系統主要根據系統對水質要求的不同而采取循環、循序、梯級使用,熱力系統主要是蒸汽回收利用,其他系統的排水經處理后主要用于水力除灰渣、生產生活雜用水進一步處理后作為冷卻系統的補水。
根據數據顯示,中國工業廢水治理新增企業數量從2013-2019年呈現上漲他態勢,從2013年的234家上漲至2019年的1398家,從2020年開始呈現下降態勢,2022年中國工業廢水治理新增企業數量為27家。根據數據顯示,中國工業用水總量呈現緩慢下降趨勢,從2013年的1406.4億立方米下降至2021年的1049.6億立方米,2021年較2020年略有上漲,較2020年增加19.2億立方米。
大多數企業都有污水處理廠,但僅限于將生產廢水和生活污水處理達標后直接排放,只有少數企業能做到廢水處理回用,但回用率不高,造成了水資源的嚴重浪費。因此,將工業企業的污、廢水處理回用,特別是回用于生產過程,是大有潛力可挖的。在企業生產運行中,根據各工序生產對水質的要求不同,可以最大限度地實現水的串聯使用,使各工序各取所需,做到水的梯級使用,從而減少取水量,實現污水排放量的最小化;也可以針對污、廢水的不同性質采取不同的水處理方法,回用于不同的生產步驟,從而減少新鮮水的取水量、降低污水的排放量。
隨著環保風向趨嚴,水環境綜合治理需求開始釋放,市場上也涌現了一批工業廢水處理的領先企業。據中國水網公布的水業細分領域工業及園區水處理領域領跑及單項能力領跑企業榜單顯示,共有14家企業入圍“領跑企業榜單”。其中,分區域來看,這14家企業多分布于北京市、廣東省和江蘇省,一定程度上說明了這些地區的廢水處理競爭力較強,其中北京領跑區域分布匯總北京數量為3家,廣東和江蘇為2家。
廢水處理回用蘊含的節水潛力很大。交通運輸設備制造業,可將含油廢水、電泳廢水、切削液廢水以及清洗液廢水等處理,回用于綠化、生活雜用以及生產。石油化工行業在有機生產過程中,可考慮將蒸汽冷凝水回收利用,作為循環系統的補水;將生產用井水回收利用,作為循環系統補水;也可增加回用水深加工裝置,將處理后的水作為循環系統的補水;有些冷卻器和特殊部位需要工藝水冷卻,也可考慮采用回用水。
紡織印染行業是用水量較大的工業行業,可以采用生產過程中不同生產工序排放的廢水通過處理后再回用于本工序,也可將全部廢水集中處理后,全部回用或部分回用。啤酒行業可以安裝冷凝水回收裝置,有效降低鍋爐補水;罐裝車間的洗瓶水可以回收用于洗瓶機的堿Ⅰ、堿Ⅱ用水及殺菌機用水和設備、廠房衛生等;生產用水經過處理并加以沉淀,由加壓泵送至各用水點,可以用于鍋爐麻石除塵脫硫、中渣、沖廁、綠化及糟場沖糟、洗車、建設工地用水等;浸麥廢水可以處理回用于鍋爐除塵脫硫等。
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