高浓度难降解有机废水处理技术探究
2014-01-31张伟
张 伟
(泰州市环境科学研究所 江苏泰州 225300)
1 高浓度难降解有机废水水质特点与其危害性分析
高浓度难降解有机废水水质特点主要表现在以下几个方面:有机浓度高,一般COD超过2000mg/L,甚至可以达到十几万毫克;难降解,废水可生化性较低,BOD5/COD其比值一般会小于0.3甚至更低,难以降解;成分复杂,在有机废水中包含硫化物、重金属、氮化物、有毒有机物等;色度高,存在异味,对周边环境影响较大;具有强酸强碱性。
高浓度难降解有机废水危害主要表现为:致使水体缺氧甚至厌氧,导致水生物死亡,并恶化水质及水环境;致毒性危害强,有机废水中存在大量有机物,可以在水体及土壤环境中积累,最后进入人体,影响人体健康。
2 高浓度难降解有机废水处理技术研究
当前,高浓度难降解有机废水处理技术可以分为生物处理技术、化学处理技术与物化处理技术。其中生物处理技术在处理农药、制药、印刷等行业有机废水中经济性较好,且不会产生二次污染。应用生物处理技术进行高浓度难降解有机废水处理,其方法主要为好氧生物、厌氧生物、酶生物处理技术与发酵工程。化学处理技术则是建立于化学原理及化学作用的基础上,将高浓度难降解有机废水中污染物成分转变为无害物质,达到净化废水的目的,常用的方法为焚烧法、催化氧化法、电化学氧化法等。其中催化氧化法分为光催化氧化法、均相及多相催化氧化法、湿式催化氧化法。如研究适合处理浓焦化废水的湿式催化剂,其对COD的去除率达到99.5%,对NH4+-N去除率达到99.9%,处理效果很好。物化处理技术在处理高浓度难降解废水处理时,将废水中污染物通过相转移变化实现净化目标,以萃取法应用较为广泛。萃取法进行高浓度难降解有机废水其成本较低,操作简单,可以有效回收主要污染物,尤其是脉冲萃取技术的应用,其效果较好。
3 高浓度难降解有机废水生化前处理技术
应用生物处理技术、化学处理技术与物化处理技术进行高浓度难降解有机废水处理,其去除率较高,然而其处理成本相对较高。综合应用多种方式,可以提高高浓度难降解有机废水效果及效益。在废水处理前,多通过混凝、中和、过滤、吸附、微电解等进行预处理。
3.1 吸附预处理
在净水处理中多应用活性炭,然而在高浓度难降解废水处理中应用活性炭其成本较高,难以推广。应研制低成本高效吸附剂,如大孔吸附除酚研究对吸附机理进行了探索,以期可以实现较好的处理效果。
3.2 化学絮凝预处理
化学絮凝预处理方法在高浓度难降解废水处理中应用十分广泛,表现出去除率高、处理成本低、适用范围广、操作简单等优势。如在废水处理中,按照一定比例投入混凝剂或絮凝剂,可以让废水中大颗粒污染物通过吸附沉淀并去除,从而降低其污染物浓度。
3.3 微电解技术
微电解技术是通过金属腐蚀原理,以Fe、C形成原电池对废水进行处理,其处理方法效果较好,应用寿命较长,属于当前废水处理技术中研究热点。应用微电解技术,可以有效降低废水有机物浓度,提高可生化性,为后续处理提供良好条件。
3.4 超声波技术
超声波技术属于高浓度难降解有机废水处理新型技术,其应用超声波的压缩及扩张,在水中形成微小气泡,溶解分子与溶质在气泡中转变为蒸汽。因波压缩,在气泡中产生瞬间的高温与高压,从而在蒸汽中生成OH自由基。有学者应用超声波技术进行废水处理,其COD去除率达到了90%。然而该技术能耗较大,其经济性有待深入研究验证。
4 结语
工业发展产生了大量的高浓度难降解有机废水,其废水会造成水质及水环境污染,严重会危及人体健康。生物处理技术、化学处理技术与物化处理技术属于高浓度难降解有机废水处理常用技术,其去除率较高,然而其处理成本相对较高,提出有机废水生化前处理技术,通过多种处理技术的交叉耦合,可以有效提高高浓度难降解有机废水处理效果。相信随着科学技术的发展,将会出现更为先进,成本更低的处理技术,实现废水处理目标。
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