对于特定工业领域(如化工、制药、食品加工等),专用的废水处理设备通常根据以下几个方面进行设计:
一、化工行业
1、考虑化学物质的多样性和复杂性
化工废水中含有大量的有机和无机化合物,包括各种反应中间体、溶剂、添加剂等。例如,在染料化工企业,废水中可能含有多种复杂的芳香族化合物。设备设计要采用多种物理、化学和生物处理方法的组合。
常用的预处理设备有气浮池,用于去除废水中的油脂和悬浮物。通过向废水中通入微小气泡,使油脂和悬浮物附着在气泡上,上浮到水面被刮渣机刮除。
对于高浓度的有机化工废水,往往采用高级氧化技术,如芬顿氧化设备。这种设备通过产生具有强氧化性的羟基自由基,将难降解的有机物分解为小分子有机物或无机物,提高废水的可生化性。
2、耐腐蚀材料的选择
化工废水中常含有酸性或碱性物质,对设备的腐蚀性较强。例如,在农药生产过程中产生的含酸废水,需要使用聚四氟乙烯(PTFE)或不锈钢等耐腐蚀材料制造设备。
对于一些特殊化工废水,如含有氟化物的废水,可能需要使用特殊的合金材料来防止腐蚀,如哈氏合金。
3、适应水质水量变化的能力
化工生产的产品和工艺多样,废水的水质和水量也会随之波动。因此,废水处理设备需要有灵活的调节功能。例如,采用可调节容积的调节池,能够在水质和水量变化时起到缓冲作用。
同时,自动化控制系统是关键,它可以根据废水的流量、水质参数(如pH值、化学需氧量等)自动调整处理设备的运行参数,如加药量、曝气强度等。

二、制药行业
1、去除药物残留和活性成分
制药废水中可能含有未反应的药物原料、中间体和活性药物成分。这些物质对环境和微生物有潜在的毒性。例如,抗生素生产废水中的药物残留会抑制微生物的生长繁殖。
采用特定的吸附设备,如活性炭吸附柱,可以有效去除废水中的药物残留。活性炭具有巨大的比表面积和良好的吸附性能,能够吸附多种有机药物分子。
一些先进的制药废水处理设备还采用膜分离技术,如超滤和反渗透膜设备。超滤膜可以截留大分子的蛋白质、多糖等杂质,而反渗透膜可以进一步去除小分子的盐类和部分有机物,确保废水达到排放标准。
2、防止微生物污染
制药过程中存在微生物污染的风险,因此在设备设计中要考虑到消毒和灭菌功能。例如,在废水排放前设置紫外线消毒设备或臭氧消毒设备。
紫外线消毒是通过发射紫外线照射破坏微生物的DNA结构,使其失去繁殖和生存能力。臭氧消毒则是利用臭氧的强氧化性杀死微生物,同时还能氧化分解部分有机物。
3、满足严格的环境法规要求
制药行业受到严格的环境监管,设备必须能够稳定地达到较低的污染物排放标准。例如,对于化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)和总有机碳(TOC)等指标的要求很高。
为了达到这些标准,设备通常采用多级处理工艺。例如,先通过厌氧-好氧生物处理工艺去除大部分有机物,再通过深度处理工艺,如吸附、膜分离等进一步去除残留的污染物。
三、食品加工行业
1、去除有机物和悬浮固体
食品加工废水中含有大量的食物残渣、油脂和其他有机物质。例如,屠宰废水中含有血、毛、油脂和肉屑等。对于这类废水,首先采用格栅和筛网等物理设备去除较大的固体杂质。
然后,通过沉淀池和气浮池等设备去除悬浮固体和油脂。沉淀池利用重力作用使较重的固体颗粒下沉,而气浮池则通过附着气泡使油脂和较轻的固体上浮。
2、控制气味和颜色
食品加工废水通常具有难闻的气味和较深的颜色。例如,制糖废水颜色深且有甜腥味。为了解决这个问题,设备中会采用活性炭吸附或臭氧氧化等方法去除异味和部分色素。
同时,在一些高级的食品加工废水处理中,还会采用生物脱色技术,利用微生物的代谢作用分解产生颜色的有机物。
3、符合卫生标准
由于食品加工与人们的健康密切相关,废水处理设备的设计和运行要符合严格的卫生标准。设备表面要易于清洗和消毒,防止细菌滋生。例如,在设备的管道和容器设计上,采用光滑的内壁,减少死角,便于清洗。
另外,在废水处理过程中,要严格控制化学品的使用,避免二次污染,确保处理后的废水不会对环境和食品安全造成威胁。