碱类废水主要来自于化工、制药、电镀、印染、造纸、石油精炼以及金属加工等多个工业领域。这一些行业在生产的全部过程中会使用大量碱性物质作为原料或辅助剂，由此产生含有不同浓度碱性物质的废水。根据行业不同，碱类废水的pH值通常在9-14之间，具有较强的腐蚀性和污染性。
在化工行业，碱类废水大多数来源于生产的全部过程中的洗涤、萃取和中和工序；电镀行业则主要产生于镀件前处理的除油、酸洗后中和等环节；而造纸行业的黑液则是典型的强碱性废水，含有大量木质素和半纤维素等有机物。这些废水若未经处理直接排放，会导致水体pH值升高，破坏水生生态系统，影响农作物生长，甚至腐蚀排水管道和污水处理设施。
碱类废水的化学成分复杂多样，主要根据产生行业和具体工艺。常见成分包括氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、硅酸钠等无机碱类物质，以及有机胺类等有机碱性化合物。此外，碱类废水中往往还含有大量悬浮物、油脂、重金属离子和其他有机污染物。
以电镀行业为例，其碱类废水通常含有氰化物、铜、镍、锌等重金属离子；造纸黑液则含有大量木质素衍生物和半纤维素降解产物；而石化行业的碱渣废水中可能含有硫化物、酚类和环烷酸等有害于人体健康的物质。这些共存污染物使得碱类废水的处理难度增加，需要考虑多种处理技术的组合应用。
针对不同浓度和成分的碱类废水，处理工艺有所差异。对于高浓度碱性废水，一般会用酸中和法、烟道气中和法或浓缩回收法等；中低浓度碱性废水则可采用生物处理、膜分离等技术。完整的碱类废污水处理系统一般来说包括预处理、主处理和后处理三个阶段。
预处理阶段最重要的包含格栅过滤、调节池均质均量，目的是去除大颗粒悬浮物和平衡水质水量波动。主处理阶段是核心环节，常用方法有酸碱中和法，通过投加硫酸、盐酸或利用烟道气中的二氧化碳与碱性物质反应；还有混凝沉淀法，适用于含有重金属的碱性废水；生物处理法则针对含有有机物的碱性废水。后处理阶段可能包括深度过滤、活性炭吸附或膜处理等，以确保出水达到排放标准或回用要求。
处理碱类废水的关键设备包括pH自动控制系统、中和反应器、沉淀池、过滤装置等。pH自动控制系统由pH传感器、控制器和加药装置组成，能够精确控制中和过程，避免过量加药。中和反应器通常设计为机械搅拌或空气搅拌形式，确保反应充分均匀。对于含有重金属的碱性废水，需要配备混凝剂投加系统和絮凝反应池。
高效沉淀设备如斜板沉淀池或澄清器能大大的提升固液分离效率；而膜分离系统如超滤、反渗透则适用于高标准要求的回用处理。此外，针对特定行业如造纸黑液处理，还需要专用的蒸发浓缩设备和燃烧回收系统。在选择设备时，需要仔细考虑废水的具体特性、处理规模、运行成本以及维护要求等因素，最好由专业环保公司提供定制化方案。
该电镀园区位于江苏省，聚集了三十余家专业电镀企业，日均产生碱性废水约1500吨。园区废水主要来自于镀件前处理的化学除油、电镀后清洗等工序，pH值在10-13之间，含有铜、镍、锌等重金属离子以及氰化物、有机添加剂等污染物。园区面临的主体问题是废水成分复杂多变，传统中和沉淀法处理效果不稳定，且污泥产生量大，处理成本高昂。
项目团队经过详细调研后，设计了一套组合工艺系统：首先对废水进行分类收集，含氰废水单独处理；然后采用两级中和反应，第一级利用硫酸亚铁同时破氰和中和，第二级精确控制pH至8.5-9；接着投加高分子絮凝剂强化重金属沉淀；最后通过多介质过滤和活性炭吸附确保出水达标。针对污泥问题，引入了板框压滤机进行深度脱水，使污泥含水率降至60%以下。
项目实施后，出水各项指标稳定达到《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)表2要求，重金属去除率超过99%，每年减少危险废弃物产生量约800吨。运行成本比原工艺降低20%，实现了环境效益和经济的效果与利益的双赢。此案例表明，对于复杂电镀废水，分类收集、分级处理是关键，同时需要重视污泥减量化技术的应用。
该企业是国内知名抗生素原料药生产企业，其生产的全部过程中产生的高浓度有机碱废水具有pH高(11-13)、COD高(20000-50000mg/L)、含盐量高、生物毒性大等特点。传统处理方法效率低、成本高，且难以稳定达标，企业面临严峻的环保压力。
经过技术比选，最终确定采用物化预处理+厌氧消化+好氧处理+深度处理的组合工艺。物化预处理阶段包括pH调节、铁碳微电解和混凝沉淀，大大降低了废水毒性和部分COD；厌氧阶段采用IC反应器，拥有非常良好的抗冲击负荷能力；好氧阶段结合了MBR技术，提高了污泥浓度和处理效率；深度处理采用臭氧催化氧化，进一步降解难降解有机物。
项目实施后，系统出水COD稳定低于300mg/L，氨氮低于15mg/L，完全满足行业排放标准。沼气回收系统每年可产生约50万立方米沼气，用于厂区蒸汽供应，实现了能源回收。该案例创新性地将微电解技术与高效生物处理相结合，为高浓度有机碱废水净化处理提供了成功范例，非常适合于制药、化工等行业类似废水治理。
随着环保要求日益严格和资源化理念的普及，碱类废污水处理技术正朝着高效化、资源化和智能化方向发展。一方面，新型高效混凝剂、催化氧化材料、高性能膜材料的研发应用提高了处理效率；另一方面，碱回收、有价值物质提取等资源化技术受到更多关注，如从造纸黑液中回收碱和木质素，从电镀废水中回收金属等。
智能化控制管理系统的应用也是重要趋势，通过在线监测、大数据分析和自动控制，实现处理过程的精准调控和优化运行。此外，组合工艺的开发和优化仍是研究热点，针对不一样的行业、不同水质特点，开发经济高效的定制化解决方案将成为未来市场之间的竞争的关键。这些技术进步将有利于企业在达标排放的同时，降低运行成本，甚至创造额外经济效益。
扫一扫，关注微信