高濃度有機(jī)廢水主要處理技術(shù) 看這篇匯總就夠了！

高濃度有機(jī)廢水的性質(zhì)和來源不一樣，其治理技術(shù)也不一樣。通常根據(jù)高濃度有機(jī)廢水的性質(zhì)和來源可以分為三大類：第一類為不含有害物質(zhì)且易于生物降解的高濃度有機(jī)廢水，如食品工業(yè)廢水;第二類為含有有害物質(zhì)且易于生物降解的高濃度有機(jī)廢水，如部分化學(xué)工業(yè)和制藥業(yè)廢水;第三類為含有有害物質(zhì)且不易于生物降解的高濃度有機(jī)廢水，如有機(jī)化學(xué)合成工業(yè)和農(nóng)藥廢水。

本文匯總了國內(nèi)外高濃度有機(jī)廢水的主要處理技術(shù)，主要包括物化、化學(xué)、生物處理技術(shù)并分析了各種方法和工藝的優(yōu)缺點及其研究現(xiàn)狀。重點對生物處理技術(shù)中MBR、A-B工藝、UASB、SBR工藝進(jìn)行重點研究、歸納總結(jié)其優(yōu)缺點。

高濃度有機(jī)廢水來源

高濃度有機(jī)廢水一般是指由造紙、皮革及食品等行業(yè)排出的COD在2 000 mg/ L以上的廢水。這些廢水中含有大量的碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)、纖維素等有機(jī)物,如果直接排放,會造成嚴(yán)重污染。高濃度有機(jī)廢水按其性質(zhì)來源可分為三大類：

(1)易于生物降解的高濃度有機(jī)廢水;

(2)有機(jī)物可以降解,但含有害物質(zhì)的廢水;

(3)難生物降解的和有害的高濃度有機(jī)廢水。

高濃度有機(jī)廢水水質(zhì)特點

(1)有機(jī)物濃度高。COD一般在2 000 mg/L以上，有的甚至高達(dá)幾萬乃至幾十萬mg/L，相對而言，BOD較低，很多廢水BOD與COD的比值小于0.3。

(2)成分復(fù)雜。含有毒性物質(zhì)廢水中有機(jī)物以芳香族化合物和雜環(huán)化合物居多，還多含有硫化物、氮化物、重金屬和有毒有機(jī)物。

(3)色度高，有異味。有些廢水散發(fā)出刺鼻惡臭，給周圍環(huán)境造成不良影響。

(4)具有強(qiáng)酸強(qiáng)堿性。

高濃度有機(jī)廢水危害

高濃度有機(jī)污水主要有以下3種危害：

①需氧性危害。由于生物降解作用,高濃度有機(jī)污水會使受納水體缺氧甚至厭氧,多數(shù)水生物將死亡,從而產(chǎn)生惡臭,惡化水質(zhì)和環(huán)境。

②感觀性污染。高濃度有機(jī)污水不但使水體失去使用價值,更嚴(yán)重影響到水體附近人民的正常生活。

③致毒性危害。高濃度有機(jī)污水中含有大量有毒有機(jī)物,會在水體、土壤等自然環(huán)境中不斷累積、儲存,最后進(jìn)入人體,從而危害人體健康。

高濃度有機(jī)廢水處理技術(shù)

高濃度有機(jī)廢水處理技術(shù)粗略分為3類：物化處理技術(shù)、化學(xué)處理技術(shù)以及生物處理技術(shù)。

1、 物化處理技術(shù)

物化法常作為一種預(yù)處理的手段應(yīng)用于有機(jī)廢水處理，預(yù)處理的目的是通過回收廢水中的有用成分，或?qū)σ恍╇y生物降解物進(jìn)行處理，從而達(dá)到去除有機(jī)物，提高生化性，降低生化處理負(fù)荷，提高處理效率。一般常用的物化法有萃取法、吸附法、濃縮法、超聲波降解法等。

萃取法

在眾多的預(yù)處理方法中，萃取法具有效率高、操作簡單、投資較少等特點。特別是基于可逆絡(luò)合反應(yīng)的萃取分離方法，對極性有機(jī)稀溶液的分離具有高效性和高選擇性，在難降解有機(jī)廢水的處理方面具有廣闊的應(yīng)用前景。

溶劑萃取法利用難溶或不溶于水的有機(jī)溶劑與廢水接觸,萃取廢水中的非極性有機(jī)物,再對負(fù)載后的萃取劑進(jìn)一步處理。近年來為了避免有機(jī)溶劑對環(huán)境的污染,又開發(fā)了超臨界二氧化碳萃取。該法簡單易行,適于處理有回收價值的有機(jī)物,但只能用于非極性有機(jī)物,被萃取的有機(jī)物和萃取后的廢水需要進(jìn)一步處理,有機(jī)溶劑還可能造成二次污染。萃取只是一個污染物的物理轉(zhuǎn)移過程,而非真正的降解。

由清華大學(xué)開發(fā)的萃取一反萃取體系，可以應(yīng)用于多種染料與中間體廢母液資源回收，對染料中間體的回收率達(dá)90%以上，脫色效果也達(dá)到同樣水平，正在逐步推廣于染料廢水的治理工程中。

吸附法

吸附劑的種類很多，有活性炭、大孔樹脂、活性白土、硅藻土等。

在有機(jī)廢水中常用的吸附劑有活性炭和大孔樹脂。雖然活性炭具有較高的吸附性，但由于再生困難、費(fèi)用高而在國內(nèi)較少使用。例如將活性炭投加到難降解染料廢水的試驗容器中，當(dāng)活性炭的投加濃度為200mg/L時，色度的去除率為77%;而投加質(zhì)量濃度增加到400mg/L時，色度的去除率達(dá)到86%。

濃縮法

濃縮法是利用某些污染物溶解度較小的特點，將大部分水蒸發(fā)使污染物濃縮并分離析出的方法。濃縮法操作簡單，工藝成熟，并能實現(xiàn)有用物質(zhì)的部分回收，適合于處理高濃度含鹽有機(jī)廢水。該法的缺點是能耗高，如有廢熱可用或降低能耗，則該法是可行的。

超聲波降解

采用超聲波降解水體中有機(jī)污染物，尤其是難降解有機(jī)污染物，是20世紀(jì)90年代興起的新型水污染控制技術(shù)。該技術(shù)利用超聲輻射產(chǎn)生的空化效應(yīng)，將水中的難降解有機(jī)污染物分解為環(huán)境可以接受的小分子物質(zhì)，不僅操作簡便、降解速度快，還可以單獨(dú)或與其它水處理技術(shù)聯(lián)合使用，是一種極具產(chǎn)業(yè)前景的清潔凈化方法。它集高級氧化技術(shù)、焚燒、超臨界水氧化等多種水處理技術(shù)的特點于一身,具有反應(yīng)條件溫和、速度快、適用范圍廣等特點,可以單獨(dú)或與其它技術(shù)聯(lián)合使用,具有很大的發(fā)展?jié)摿?。超聲波能在水中引起空?產(chǎn)生約4 000 K和100 MPa的瞬間局部高溫高壓環(huán)境(熱點) ,同時以約110m/ s的速度產(chǎn)生具有強(qiáng)烈沖擊力的微射流和沖擊波。水分子在熱點達(dá)到超臨界狀態(tài),并分解成羥基自由基、超氧基等,羥基自由基是目前所發(fā)現(xiàn)的最強(qiáng)的氧化劑。有機(jī)物在熱點發(fā)生化學(xué)鍵斷裂、水相燃燒、高溫分解、超臨界水氧化、自由基氧化等反應(yīng)。這些效應(yīng)加上聲場中的質(zhì)點振動、次級衍生波等為有機(jī)物提供了其他方法難以達(dá)到的多種降解途徑。

2 、化學(xué)處理技術(shù)

化學(xué)處理技術(shù)是應(yīng)用化學(xué)原理和化學(xué)作用將廢水中的污染物成分轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì),使廢水得到凈化的方法。化學(xué)氧化法分為兩大類,一類是在常溫常壓下利用強(qiáng)氧化劑(如過氧化氫、高錳酸鉀、次氯酸鹽、臭氧等)將廢水中的有機(jī)物氧化成二氧化碳和水;另一類是在高溫高壓下分解廢水中有機(jī)物,包括超臨界水氧化和濕空氣氧化工藝,所用的氧化劑通常為氧氣或過氧化氫,一般采用催化劑降低反應(yīng)條件,加快反應(yīng)速率。化學(xué)氧化法反應(yīng)速度快、控制簡單,但成本較高,通常難以將難降解的有機(jī)物一步氧化到無機(jī)物質(zhì),而且目前對中間產(chǎn)物的控制的研究較少。該技術(shù)也常常作為生化處理的預(yù)處理方法使用。其主要的方法有焚燒法、Fenton氧化法、臭氧氧化法、電化學(xué)氧化法等。

編輯：王媛媛