化工廢水處理技術(shù)探討

（盤(pán)錦市綠色發(fā)展服務(wù)中心，遼寧 盤(pán)錦 124000）

一、難生物降解有機(jī)物的定義

難生物降解有機(jī)物是指在好氧條件下，利用自然界存在的一般微生物很難降解的有機(jī)物，或在污水處理廠，好氧生物處理設(shè)備難于去除的有機(jī)物。所謂生物難降解是相對(duì)于易生物降解而言的，“難”、“易”是針對(duì)所在的體系而言的。對(duì)于自然生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)，如果一種化合物滯留可達(dá)幾個(gè)月或幾年之久，被認(rèn)為是難于生物降解；對(duì)于人工生物處理系統(tǒng)，如果一種化合物經(jīng)過(guò)一定的處理，在幾小時(shí)或幾天之內(nèi)還未被分解或消除，則同樣被認(rèn)為是難于生物降解的。形成化合物難于生物降解的原因有兩方面，一是由于化合物本身的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)，使其具有抗降解性；二是其存在的環(huán)境因素，包括物理因素(如溫度、化合物的可接近性等)、化學(xué)因素(如pH 值、化合物濃度、氧化還原電位、協(xié)同效應(yīng)等)、生物因素(如適合微生物生存的條件、足夠的適應(yīng)時(shí)間等)阻止其降解。

二、難生物降解廢水的處理技術(shù)

目前，有機(jī)物的去除主要是生物處理法，但其中部分有機(jī)物不易生物降解，需要采用適當(dāng)?shù)念A(yù)處理手段，使有礙于生物降解的物質(zhì)減少濃度或從水中去除，或使不利于生物降解的官能團(tuán)、化學(xué)鍵發(fā)生變化。各國(guó)治理難生物降解有機(jī)污染物的方式各不相同，目前常用的處理方法有物理化學(xué)法、高級(jí)氧化法、生化法等。

（一）物理化學(xué)法

吸附法，利用多孔介質(zhì)(如活性炭、磺化煤、樹(shù)脂等)吸附廢水中的有機(jī)污染物，從而使廢水得到凈化，飽和的吸附介質(zhì)需做進(jìn)一步處理而再生重復(fù)使用。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(duì)負(fù)載后的萃取劑進(jìn)一步處理。近年來(lái)，為了避免有機(jī)溶劑對(duì)環(huán)境的污染，又開(kāi)發(fā)了超臨界二氧化碳萃取。該法簡(jiǎn)單易行，適于處理有回收價(jià)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(gè)污染物的轉(zhuǎn)移過(guò)程，而非真正的降解。

膜分離法包括超濾、納濾、反滲透等技術(shù)，是利用選擇滲透膜來(lái)分離溶液中的溶劑與溶質(zhì)表面的。納濾膜孔徑遠(yuǎn)小于超濾膜，當(dāng)溶劑濃度較低時(shí)納濾膜適用。對(duì)于陰離子表面活性劑所選膜材料應(yīng)用帶有陰離子型或負(fù)電性較強(qiáng)的材料。尋找高效高滲透膜和提高處理量，并解決膜污染是關(guān)鍵。其他處理難降解有機(jī)污染物的物理方法還有蒸餾法、浮選法、反滲透法等。雖然物理方法可暫時(shí)去除廢水中的有害物質(zhì)，但這些有害成分并未得到根本治理，需進(jìn)一步處理獲回收利用。

（二）高級(jí)氧化法

難生物降解有機(jī)污染物的處理一直是環(huán)保領(lǐng)域的一個(gè)重要課題?，F(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展使含有高濃度難生化降解有機(jī)污染物的工業(yè)廢水日益增多，常規(guī)的物理、化學(xué)、生物方法難以滿足凈化處理在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的要求，這類廢水的處理技術(shù)成為研究的熱點(diǎn)。隨著研究的深入，高級(jí)氧化技術(shù)應(yīng)用而生，且已獲得了顯著的進(jìn)展。高級(jí)氧化技術(shù)又稱深度氧化技術(shù)，其基礎(chǔ)在于運(yùn)用電、光輻照、催化劑，有時(shí)還與氧化劑結(jié)合，在反應(yīng)中產(chǎn)生活性極強(qiáng)的自由基(如?OH)，再通過(guò)自由基與有機(jī)化合物的加合、取代、電子轉(zhuǎn)移、斷鍵等，使水體中的大分子難降解有機(jī)物氧化降解成低毒或無(wú)毒的小分子物質(zhì)，甚至直接降解為CO2 和H2O，接近完全礦化。目前的高級(jí)氧化技術(shù)主要包括化學(xué)氧化法、電化學(xué)氧化法、濕式氧化法、復(fù)合催化氧化法、超臨界水氧化法、光催化氧化法和超聲波法等。

（三）生化法

厭氧生化法，一些在好氧條件下不能解決的有機(jī)物可被厭氧菌降解，厭氧菌降解有機(jī)物雖然不徹底，但能被其降解的有機(jī)物范圍很廣。目前尚采用A/O 法處理難降解的工業(yè)廢水。A 段(厭氧)的功能是將大分子變?yōu)樾》肿?，使A 段出水的BOD5/CODCr 值提高；再O 段(好氧)小分子被無(wú)機(jī)化。此法廣泛使用于印染廢水的脫色和提高廢水的BOD5/COD 的比值。以厭氧生化處理作為高濃度難降解有機(jī)廢水綜合處理系統(tǒng)中的一個(gè)單元已有廣泛的應(yīng)用。但有些工業(yè)廢水污染物組成復(fù)雜，高濃度難降解有機(jī)廢水中的有害物質(zhì)使得微生物無(wú)法工作，甚至中毒死亡，采用A/O 法有時(shí)也難以湊效，需要其他的與處理方法，減少污水的毒性。高效微生物法，是采用生物工程人工培育的高效菌群，由各種性質(zhì)不同的專用菌組成，不同菌種具有降解不同化學(xué)性質(zhì)的難生物降解有機(jī)物的能力。目前高效微生物在國(guó)外已開(kāi)始商品化。高效微生物的實(shí)用化將大大加強(qiáng)現(xiàn)有的生物處理工藝，并使難生物降解的廢水得到有效和經(jīng)濟(jì)的治理。固定化細(xì)胞及基因工程，也稱固定化微生物技術(shù)，是指通過(guò)化學(xué)或物理的方法將游離的細(xì)胞或微生物加以固定，使之不懸浮于水中，但仍具有高生物活性固定生長(zhǎng)體的一項(xiàng)新技術(shù)。該技術(shù)可將篩選出的優(yōu)勢(shì)菌種或微生物加以固定，從而構(gòu)成一個(gè)高效的廢水處理系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的懸浮生物處理法相比具有處理效率高、穩(wěn)定性強(qiáng)、產(chǎn)泥量少、無(wú)污泥膨脹、固液分離效果好、裝置容積小等優(yōu)點(diǎn)。20 世紀(jì)70 年代末80 年代初，人工強(qiáng)化的固定化微生物才引起人們的注意，人為的將特定微生物封閉在高分子網(wǎng)絡(luò)載體內(nèi)，使那些具有高活性的，但又不容易形成沉降性能良好的絮體或生物膜的微生物固定在載體中，并提高生物反應(yīng)器中的微生物濃度。微生物固定化技術(shù)與高效微生物的結(jié)合使用將使高效微生物的實(shí)用化更加完善，但目前高效微生物主要靠國(guó)外進(jìn)口，國(guó)內(nèi)尚無(wú)生產(chǎn)。

三、結(jié)論

（一）對(duì)化工廢水這種難生物降解的有機(jī)物處理的方法可以歸納為以下三種：(1)采用適當(dāng)?shù)念A(yù)處理手段，使不利于生物降解的官能團(tuán)、化學(xué)鍵發(fā)生變化。(2)投加和固定能分解難降解有機(jī)物的特性微生物。(3)發(fā)展生化處理與物理處理的協(xié)同作用，提高生化處理的適應(yīng)性及處理能力。

（二）由于化工有機(jī)廢水的生物難降解性和成分的復(fù)雜性，單一的生化或物理化學(xué)處理技術(shù)常常難以達(dá)標(biāo)排放，因此高效、經(jīng)濟(jì)、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、工藝簡(jiǎn)單的組合水處理技術(shù)是化工廢水處理新技術(shù)研究的重要方向。