高濃度有機(jī)廢水處理技術(shù)研究現(xiàn)狀

時明田

（江蘇綠源工程設(shè)計研究有限公司 江蘇連云港 222006）

水污染問題是我國面臨的主要環(huán)境問題之一。據(jù)統(tǒng)計，工業(yè)廢水占到了總污水量的百分之七十以上，而工業(yè)廢水中絕大部分都屬于高濃度的有機(jī)廢水。高濃度有機(jī)廢水主要來源于造紙、皮革、食品以及化工等行業(yè)排出的COD濃度在2000mg/L以上的廢水。由于高濃度有機(jī)廢水對水環(huán)境污染程度嚴(yán)重且處理難度大，因此高濃度有機(jī)廢水處理技術(shù)的研究一直是水處理技術(shù)研究的重點。

1 高濃度有機(jī)廢水的特點

高濃度有機(jī)廢水中含有大量的碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)、纖維素等大分子有機(jī)物，如果直接排放到環(huán)境中就會造成嚴(yán)重的污染。高濃度有機(jī)廢水的主要特點：①有機(jī)污染物濃度高，COD值一般在2000mg/L以上，有的甚至達(dá)到幾萬乃至幾十萬mg/L；②成分十分復(fù)雜、難降解，通常含有香族化合物和雜環(huán)化合物等毒性物質(zhì)，同時還可能伴有硫化物、氮化物、重金屬以及有毒有機(jī)物等；③高濃度有機(jī)廢水的色度很高，常伴有惡臭等刺激性氣味，給周邊環(huán)境造成不良影響；④高濃度有機(jī)廢水的酸堿度比較高，往往具有強(qiáng)烈的腐蝕性。

2 高濃度有機(jī)廢水的危害

高濃度有機(jī)廢水對環(huán)境的危害十分大，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：首先是耗氧性危害。有機(jī)污染物在生物降解的過程中消耗掉水體中絕大多數(shù)的氧，從而造成水體缺氧，致使水生動植物的死亡，從而產(chǎn)生惡臭；其次是感官性污染，對水體附近的居民的正常生活會造成很大的影響；再者是毒性危害。高濃度有機(jī)廢水中含有很多毒性有機(jī)物，因長年累月的積累而對水體、土壤造成嚴(yán)重污染從而威脅人類健康。

3 高濃度有機(jī)廢水處理方法研究現(xiàn)狀

3.1 厭氧生物處理法

厭氧生物處理就是指在厭氧條件下，通過厭氧微生物分解廢水中的有機(jī)物并產(chǎn)生甲烷和二氧化碳的過程。厭氧降解過程分為四個階段：水解階段、發(fā)酵(或酸化)階段、產(chǎn)乙酸階段和產(chǎn)甲烷階段。目前，厭氧生物處理法在高濃度有機(jī)廢水處理方面的應(yīng)用還是很廣泛的，已經(jīng)由傳統(tǒng)的普通消化法發(fā)展為厭氧接觸法、厭氧生物濾池法、上流式厭氧污泥床反應(yīng)器法、內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器法以及厭氧顆粒污泥膨脹床法等。當(dāng)前，將厭氧生物處理技術(shù)同超聲技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，還能夠大大縮短水處理時間，提高水處理效率。另外，利用好氧預(yù)掛膜快速排泥法還能夠加快啟動時間。但是，厭氧生物處理技術(shù)同時也存在一定的不足，例如出水不達(dá)標(biāo)、控制復(fù)雜等等，因此對其進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)，解決這些不足將是厭氧處理技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的方向。

3.2 氧化法

氧化法是通過強(qiáng)氧化性的化學(xué)試劑在催化劑的作用下將高濃度有機(jī)廢水中的有機(jī)物進(jìn)行氧化的一種水處理方法。氧化法主要包括Fenton試劑氧化法、超臨界水氧化法、催化濕式氧化法和電化學(xué)氧化法。其中Fenton試劑氧化法的應(yīng)用是最為廣泛的，它主要是利用雙氧水和二價鐵離子的混合物強(qiáng)大的氧化作用將廢水中的有機(jī)物氧化與混凝而達(dá)到去除有機(jī)物的目的。另外，電化學(xué)氧化是近些年來研究比較多的氧化技術(shù)，它是通過高校催化的電極產(chǎn)生羥基集團(tuán)，氧化去除水中的污染物的一種處理技術(shù)。

3.3 好氧生物處理法

好氧生物處理法工藝一般應(yīng)用在低濃度的有機(jī)廢水處理中，但是近些年來，有人研制出能夠處理高濃度有機(jī)廢水的好氧生物處理工藝，例如深井曝氣和好氧流化床等。深井曝氣法是英國皇家化學(xué)工業(yè)公司研究的工藝，它增大了氧氣與液膜的接觸面積，提高了氧氣的利用率，具有良好的處理效果。好氧生物流化床法是澳大利亞科學(xué)家開發(fā)的廢水生物處理工藝，其特點是反應(yīng)器內(nèi)填料的表面積大，因此有效能高，占地少，并且投資少。我國目前對于好氧生物流化床生物處理技術(shù)還處于試驗階段，工程應(yīng)用并不多。

3.4 新物化法

新物化法是指在常溫、常壓下利用焦化廢水中的污染物與藥劑反應(yīng)生成絮凝狀物質(zhì)，在特制的反應(yīng)器和沉浮塔中使廢水得到快速凈化并將污染物質(zhì)以渣的形式去除的一種污水處理新技術(shù)。新物化法是一種高效、快速去除污水中有機(jī)物的方法，主要應(yīng)用于含酚、硫、及多換芳烴等高的焦化廢水。安徽工業(yè)大學(xué)利用新物化法處理含有大量酚、氰、吡啶、喹啉等有毒物質(zhì)的高濃度有機(jī)廢水，實驗結(jié)果表明，經(jīng)新物化法處理的廢水水質(zhì)穩(wěn)定，COD的平均去除率在百分之九十七左右，NH3-N的去除率在百分之九十五左右，酚、氰的去除率均百分之九十八以上，接近或者低于國家規(guī)定的出水標(biāo)準(zhǔn)，效果十分顯著。

4 結(jié)語

隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和工業(yè)化程度的提高，工業(yè)廢水排放量及污染物種類將不斷增多，單一的水處理技術(shù)不可能滿足環(huán)境治理的需要。因此，高濃度有機(jī)廢水處理工藝的探索與開發(fā)將是一個十分重要的課題。筆者認(rèn)為，高濃度有機(jī)廢水處理技術(shù)的研究和發(fā)展主要圍繞以下幾個方向：（1）處理技術(shù)的聯(lián)用；（2）研發(fā)高效能、多功能、小型化的設(shè)備，以便于操作組合；（3）開發(fā)更經(jīng)濟(jì)，更環(huán)保的新工藝、新產(chǎn)品適應(yīng)環(huán)保發(fā)展的需要。

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