高濃度難降解有機工業(yè)廢水處理技術(shù)探討

高朝勇

（中機中聯(lián)工程有限公司，重慶市 九龍坡區(qū) 400039）

高濃度難降解有機工業(yè)廢水處理技術(shù)探討

高朝勇

（中機中聯(lián)工程有限公司，重慶市 九龍坡區(qū) 400039）

工業(yè)廢水對水體、水系的污染大，盡管相關(guān)部門已經(jīng)在工業(yè)廢水處理方面花費了大量心血，但是我國工業(yè)廢水處理問題的形勢依然嚴(yán)峻，特別是高濃度難降解有機工業(yè)廢水的處理技術(shù)，有待進(jìn)一步健全和改進(jìn)。本文將對常見的高濃度難降解有機工業(yè)廢水進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上就高濃度難降解有機工業(yè)廢水處理技術(shù)應(yīng)用，談一下自己的觀點和認(rèn)識，以供參考。

高濃度；有機工業(yè)廢水；處理技術(shù)；應(yīng)用；研究

高濃度、難降解有機工業(yè)廢水對水環(huán)境影響時間持久、影響程度非常大，實踐中的處理難度也非常大，在構(gòu)建資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會的今天，加強對高濃度難降解有機工業(yè)廢水處理技術(shù)應(yīng)用問題研究，具有重大的現(xiàn)實意義。

1. 常見的幾種高濃度難降解有機工業(yè)廢水分析

1.1 印染廢水

印染廢水，即棉、麻以及化學(xué)纖維制品和紡織產(chǎn)品加工過程中，排出的生產(chǎn)廢水。對于紡織印染廢水而言，其水量大，而且有機污染物濃度以及酸堿度都比較高，加之水質(zhì)波動較大，這在很大程度上增加了處理難度。同時，廢水中的染料、油劑、漿料、助劑、無機鹽類以及纖維雜質(zhì)和砂類物質(zhì)含量高，從性質(zhì)來看屬于高濃度、難降解工業(yè)有機廢水。國內(nèi)外在處理印染廢水時，主要采用生化技術(shù)、物化技術(shù)以及化學(xué)法或幾種技術(shù)手段結(jié)合應(yīng)用，其中較為成熟的技術(shù)是生物處理法。對于生物處理法而言，主要是指活性污泥法、生物膜法，活性污泥法不僅可以有效降解有機污染物質(zhì)，而且還可以去除其中的色素，對于調(diào)節(jié)酸堿值、降低費用，具有極其重要的作用。

1.2 造紙廢水

造紙廠生產(chǎn)過程中，需通過高溫蒸煮稻草、木材、竹子以及麥秸和蘆葦?shù)?，對其中的纖維素進(jìn)行處理；在此過程中，會排出大量的深褐色或者黑色廢水、污水，其中含有大量的纖維素、木質(zhì)素和易揮發(fā)的有機酸等，不僅臭味強，而且污染大。近年來，造紙廢水處理過程中，多采用生物強化處理方式，其方向如下。第一種，直接投入純種菌屬，對制漿造紙廢水進(jìn)行生物強化處理。這是一種應(yīng)用較為普遍的方式，對目標(biāo)污染物直接投入特效降解性純種菌屬。比如，張甲耀等人，從含木質(zhì)素、黑液的堿性土壤中，選出可優(yōu)先降解木質(zhì)素的嗜堿木質(zhì)素降解菌，在pH=10.5、復(fù)合碳源共代謝狀態(tài)下培養(yǎng)大約10天時間，木質(zhì)素的有效降解率在49.8%左右。第二種，加入混和優(yōu)勢菌，對制漿造紙進(jìn)行處理。造紙廢水之所以具有生物毒性，主要是因為其中含有大量的樹脂酸。通過加入一定量的樹脂酸降解菌，可對廢水中的樹脂酸進(jìn)行有效處理，而且去除效率也十分顯著。

2、 高濃度難降解有機工業(yè)廢水處理技術(shù)及其應(yīng)用實踐

2.1 生物處理強化技術(shù)措施

經(jīng)濟而高效的生物處理強化技術(shù)在高濃度難降解工業(yè)有機廢水處理中的應(yīng)用，一直都是環(huán)境領(lǐng)域研究的重要課題，除了加入一定量的吸附劑和微生物生長素外，還對各種廢水處理工藝進(jìn)行了優(yōu)化整合，大大提高了高難度難降解有機工業(yè)廢水的處理效率。

（1）（兩相厭氧）交叉流好氧生物處理技術(shù)

（兩相厭氧）交叉流好氧生物處理技術(shù)，如圖1所示。

在化工、釀造、制藥以及皮革和印染廢水中的應(yīng)用非常廣泛，比如某藥廠廢水中CODCr高達(dá)15000mg/L，其中含有木質(zhì)素、多糖、樹脂、甙類、粘液脂以及甾體和酚類，同時還有一些鞣質(zhì)、無毒色素以及長鏈有機酸等物質(zhì)，該廢水屬于一種高濃度難降解有機工業(yè)廢水，該廢水處理站經(jīng)過多年實際運行測試及多次廢水處理工藝技改后，最終采用（兩相厭氧）交叉流好氧生物處理工藝，已投入運行2年多，處理效果較為穩(wěn)定，同時滿足達(dá)標(biāo)排放要求。

某精細(xì)化工廠生產(chǎn)廢水處理過程中，采用了（兩相厭氧）交叉流好氧生物處理工藝，原本廢水中的CODCr含量濃度為70000mg/L，酸堿度在3.0～5.0之間，同時甲醇濃度也很高，對有益微生物會產(chǎn)生毒害，并且含有脂類。在采用交叉流好氧生物處理技術(shù)以后，出水能夠較為穩(wěn)定地達(dá)到相應(yīng)的工業(yè)廢水排放要求。

（2）（水解酸化）交叉流好氧生物處理技術(shù)

（水解酸化）交叉流好氧生物處理工藝，如圖2所示。

（水解酸化）交叉流好氧生物處理技術(shù)對于CODCr濃度在1000mg/L至4000mg/L的印染廠廢水、啤酒廠廢水以及制藥廠廢水等工業(yè)廢水處理效果較好。以某印染廠為例，其廢水中含有很多的染料、苯系、漿料、萘系、苯胺以及蒽醌系和鹵化物等，高濃度、難降解的物質(zhì)含量比較多，而且進(jìn)水中的CODCr含量約1700mg/L～3500mg/L。該工業(yè)廢水處理過程中采用的是水解酸化）交叉流好氧生物處理技術(shù)。采用該技術(shù)工藝處理以后，出水中的CODCr含量約為100mg/L，而且BOD5的含量也能達(dá)到20mg/L。

2.2 Fenton氧化技術(shù)

高濃度難降解工業(yè)廢水處理過程中，還有一種技術(shù)手段即Fenton氧化技術(shù)。該工藝應(yīng)用過程中，所采用的Fenton試劑主要有Fe2+、H2O2，其化學(xué)反應(yīng)機制為：H2O2+Fe2+→·OH+OH-+ Fe3+→Fe(OH)3↓，主要通過該反應(yīng)產(chǎn)生強氧化性、高反應(yīng)能力的羥基自由基（·OH）,它不僅能夠氧化打破共軛體系結(jié)構(gòu),還可以使有機分子進(jìn)一步礦化成CO2和水等小分子。從實踐來看，·OH可以與多數(shù)有機物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使其降解直至礦化，特別適用于某些難生物降解的或?qū)ι镉卸拘缘墓I(yè)廢水的處理。在Fenton氧化技術(shù)應(yīng)用過程中，采用的是組合形式，即將Fenton劑、活性炭吸附、混凝沉降以及光催化和生化方法結(jié)合應(yīng)用，從而達(dá)到處理高濃度難降解工業(yè)廢水預(yù)處理或者深度處理之目的。具體表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）酚類廢水處理

酚類屬于原型質(zhì)高毒物，是高濃度難降解工業(yè)廢水中的組成部分，酚類廢水處理過程中，多采用的是生化處理法。很多含酚工業(yè)廢水生物降解性相對較差，生物毒性也很強。針對此，可采用Fenton試劑聯(lián)合其他物質(zhì)，比如活性炭等，對苯酚、氯酚以及甲酚等酚類進(jìn)行處理，其效果顯著。比如，工業(yè)廢水中的COD、揮發(fā)酚的濃度若想達(dá)到二級排放標(biāo)準(zhǔn)，則需加入濃度為700mg/L的雙氧水；單純地采用太陽光氧化需消耗雙氧水的濃度超過2800mg/L?？偠灾?，采用聯(lián)合技術(shù)可有效節(jié)約75%以上的雙氧水用量。Fenton試劑的應(yīng)用，可將工業(yè)廢水中的2-氯酚——4-氯酚去除干凈，生成甲酸鹽、草酸鹽，二者均可被產(chǎn)甲烷菌完全轉(zhuǎn)化成甲烷、CO2，無需對其進(jìn)行馴化。

（2）焦化廢水處理

對于焦化廢水水質(zhì)而言，其成分非常的復(fù)雜，而且其中含有大量的揮發(fā)酚以及芳香類有機物，這些物質(zhì)都難以生物降解，是典型的高濃度、難處理有機工業(yè)廢水。采用Fenton試劑與其他生化方法組合應(yīng)用，可以有效處理焦化廢水；經(jīng)過Fenton氧化預(yù)處理過程的焦化廢水，可以有效去除CODcr以及揮發(fā)酚類物質(zhì)，而且還可以將高濃度難降解有機物質(zhì)進(jìn)行氧化為醇、酮以及醛等中間產(chǎn)物，對于后續(xù)生物處理，具有非常重要的作用。據(jù)調(diào)查顯示，采用聯(lián)合工藝對焦化廢水進(jìn)行處理，其中的COD有效去除率可超過85%，而且色度以及濁度等，均可除去90%以上，經(jīng)處理后的出水可達(dá)到排水標(biāo)準(zhǔn)要求。

（3）農(nóng)藥廢水處理農(nóng)藥廢水是一種難降解的有毒廢水，其濃度高、毒性大，而且污染物成分非常的復(fù)雜，難以實現(xiàn)生物降解。近年來，采用Fenton氧化法對農(nóng)藥廢水進(jìn)行處理，效果非常顯著。比如，在選定條件下，大約10分鐘的時間即可使農(nóng)藥廢水的降解率超過80%，而且可以有效去除其中的TOC；同時，UV的引入可有效降低氧化劑用量，達(dá)到較好的廢水處理效果。

結(jié)語：總而言之，近年來雖然國內(nèi)高濃度難降解有機工業(yè)廢水的治理已初見成效，但是處理成本依然比較高，而且處理不徹底。在日后的發(fā)展過程中，應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步改進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)、工藝，針對性采取組合工藝，這樣便能有效處理高濃度難降解有機工業(yè)廢水。

[1]陽立平，肖賢明. Fenton法在焦化廢水處理中的應(yīng)用及研究進(jìn)展[J]中國給水排水，2008，24（18）.

[2]李章良; 黃建輝.Fenton試劑氧化機理及難降解有機工業(yè)廢水處理研究進(jìn)展[J]韶關(guān)學(xué)院學(xué)報，2010（03）.

[3]徐進(jìn); 劉豹; 蘭華春; 劉銳平; 趙元鳳; 曲久輝.有機工業(yè)廢水的電化學(xué)處理工藝技術(shù)原理與應(yīng)用[J]凈水技術(shù)，2014（08）.

[4]張會; 李甲亮; 吳守江; 田家怡; 郭芳.高濃度焦化廢水組合處理技術(shù)與示范[J]價值工程，2014（09）.

[5]董艷萍; 朱威娜; 肖捷; 朱秋軍.高濃度有機工業(yè)廢水處理技術(shù)研究[C]2014中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集（第五章），2014（08）.

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1007-6344（2015）10-0154-02