生物處理技術(shù)是高濃度有機(jī)廢水處理系統(tǒng)中zui重要的過程之一，但高濃度有機(jī)廢水的治理方法，往往是兩種或三種方法同時(shí)進(jìn)行處理。綠色化學(xué)和技術(shù)引起的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的革命正在興起，從源頭上減少或消除污染，并將帶來越來越大的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)保效益。
目前，工業(yè)廢水和城市生活廢水是我國水環(huán)境污染的污染源之一，尤其是隨著生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大及工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，含有高濃度有機(jī)廢水的污染源日益增多。但由于高濃度有機(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：*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)yao廢水。由于高濃度有機(jī)廢水采用一般的廢水治理方法難以滿足凈化處理的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)要求，因此對其進(jìn)行凈化處理、回收和綜合利用研究已逐漸成為上環(huán)境保護(hù)技術(shù)的熱點(diǎn)研究課題之一。本文針對上述三大類高濃度有機(jī)廢水的典型治理技術(shù)進(jìn)行評述，有助于高濃度有機(jī)廢水治理技術(shù)的選擇。
廢水處理過程的各個(gè)組成部分可以分類為生物處理法、化學(xué)處理法、物理化學(xué)處理法、物理處理法等四種。對于高濃度有機(jī)廢水的治理方法，往往是上述兩種或三種方法進(jìn)行綜合處理，如廢水中含有芳烴、芳香族和鹵代芳香族化合物、脂肪族和氯化脂肪族化合物等，若含量很高，則可先通過濕式氧化法等進(jìn)行處理，可大大降低有害化合物的濃度，并可提高殘余有機(jī)物的可生化性，如有必要，還可以采用化學(xué)法如焚燒做zui終處理，可使有害物質(zhì)的去除率達(dá)到環(huán)保要求。以下就高濃度有機(jī)廢水的各種處理技術(shù)作一簡要評述。
1、高濃度有機(jī)廢水的生物處理技術(shù)
生物處理技術(shù)是一般有機(jī)廢水處理系統(tǒng)中zui重要的過程之一，是利用微生物，主要是細(xì)菌的代謝作用，氧化、分解、吸附廢水中可溶性的有機(jī)物及部分不溶性有機(jī)物，并使其轉(zhuǎn)化為無害的穩(wěn)定物質(zhì)從而使水得到凈化的技術(shù)。在現(xiàn)代的生物技術(shù)處理過程中，主要有好氧生物氧化、兼氧生物降解及厭氧消化降解被廣泛應(yīng)用，生物處理技術(shù)由于經(jīng)濟(jì)可行、無二次污染等特點(diǎn)，已越來越引起重視。以下就固定化微生物技術(shù)及厭氧消化技術(shù)的應(yīng)用作一簡介。
固定化微生物技術(shù)是利用優(yōu)勢菌種對特定底物的高濃度有機(jī)物廢水，特別是制藥行業(yè)難降解有機(jī)物廢水等進(jìn)行處理技術(shù)。其機(jī)理是將微生物固定在載體上培養(yǎng)特異菌種，使其高度密集并保持其生物功能，用于高濃度的有機(jī)廢水的定向處理。其中，適合于處理高濃度有機(jī)廢水的優(yōu)勢菌種固化劑應(yīng)具備以下特征：①對微生物的固定具有良好的耐久性；②具有良好的滲透性，且不被高濃度有機(jī)物或溶解氧溶解；③具有一定的強(qiáng)度。固定化微生物技術(shù)在原有的生物膜法的基礎(chǔ)上引進(jìn)了細(xì)胞固定化技術(shù)，進(jìn)一步提高了生物處理構(gòu)筑物中生物量的濃度，可以大大提高反應(yīng)速率和處理效能，降低基建投資費(fèi)用，該技術(shù)已引起學(xué)術(shù)界的關(guān)注。如選擇假單細(xì)胞菌屬對阿苯噠唑、樸爾敏和*的高濃度有機(jī)廢水降解具有定向性，在原投料曝氣池中，投加活性炭，待活性炭吸附優(yōu)勢菌飽和固定后，再對高濃度有機(jī)廢水進(jìn)行降解，大大減輕活性污泥處理高濃度有機(jī)廢水的負(fù)荷，廢水可達(dá)標(biāo)排放。有高濃度有機(jī)廢水需要處理的單位，也可以到污水寶項(xiàng)目服務(wù)平臺(tái)咨詢具備類似污水處理經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)。
厭氧消化技術(shù)是指有機(jī)物在厭氧條件下消化降解。與傳統(tǒng)的好氧處理技術(shù)相比，后者因有機(jī)物濃度過高而導(dǎo)致水中缺氧過程難于進(jìn)行，同時(shí)好氧處理也無能量回收，但厭氧消化處理技術(shù)有以下優(yōu)點(diǎn)：①不需曝氣所需能量；②甲烷是一種產(chǎn)物，一種有用的終產(chǎn)物；③剩余污泥產(chǎn)生量少；④產(chǎn)生的生物污泥易于脫水；⑤活性厭氧污泥能保存幾個(gè)月；⑥能在較高的負(fù)荷下運(yùn)行。該技術(shù)可處理在造紙、皮革及食品等行業(yè)排出的含有大量的碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)、纖維素等高濃度有機(jī)廢水，已取得較好的效果。
2、高濃度有機(jī)廢水的化學(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，其單元操作過程有中和、沉淀、氧化和還原等。以下就焚燒法處理高濃度有機(jī)廢水作一簡介。
焚燒法是將含有高濃度有機(jī)物的廢水在高溫下進(jìn)行氧化分解的技術(shù)，其中的有機(jī)物生成水、二氧化碳、碳酸鹽等直接排放或作為副產(chǎn)品，COD的去除率可達(dá)99．99%。高濃度有機(jī)物的廢水焚燒裝置主要有三種，回轉(zhuǎn)窯焚燒爐、液體噴射爐和流化床焚燒爐。前兩者通常以油和燃?xì)鉃檩o助燃料，運(yùn)行費(fèi)用高，且局部溫度較高，可達(dá)1400～1650℃，易產(chǎn)生較多的NOx，造成環(huán)境污染。流化床焚燒爐采用低溫燃燒技術(shù)，溫度可控制在800～900℃，NOx排出較少，且燃燒效率高，目前在國外有廣泛的應(yīng)用，國內(nèi)屬起步階段。流化床焚燒爐技術(shù)可處理較多化工廢水，如處理尼龍生產(chǎn)過程中的含鹽廢水，在能源利用、尾氣中的NOx濃度控制、副產(chǎn)物利用等方面均能取得較好的效果。
另外催化濕式氧化法處理高濃度有機(jī)廢水是近年來開發(fā)的新技術(shù)，廢水經(jīng)過凈化后可達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)，而且不產(chǎn)生污泥，還可同時(shí)脫色、除臭及殺菌消毒。這一技術(shù)在20世紀(jì)90年代達(dá)到工業(yè)化水平。
3、高濃度有機(jī)廢水的物理化學(xué)處理技術(shù)
物理化學(xué)處理技術(shù)是指廢水中的污染物在處理過程中通過相轉(zhuǎn)移的變化而達(dá)到去除目的的處理技術(shù)，常用的單元操作有萃取、吸附、膜技術(shù)、離子交換等。以下就萃取法處理高濃度有機(jī)廢水作一簡介。
萃取是利用污染物質(zhì)在水中或與水不互溶的溶劑中有不同的溶解度進(jìn)行分離，通常稱為物理萃??；但若溶劑和廢水中的某些組分形成絡(luò)合物而進(jìn)行分離，常稱為化學(xué)萃取或絡(luò)合萃取。萃取法處理高濃度有機(jī)廢水，不僅具有設(shè)備投資少、操作簡便等優(yōu)點(diǎn)，而且主要污染物能有效回收利用，絡(luò)合萃取對于極性有機(jī)物的分離具有性和選擇性。絡(luò)合萃取主要是基于可逆絡(luò)合反應(yīng)的極性有機(jī)物萃取分離方法，其關(guān)鍵是選擇具有相應(yīng)官能團(tuán)的絡(luò)合劑、選定合適的稀釋劑及選擇既經(jīng)濟(jì)又的萃取溶劑再生的方法。如采用類似于醋酸丁酯、苯等的新型絡(luò)合劑QH處理高濃度含酚廢水，酚含量達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，且絡(luò)合劑性能優(yōu)良，便于循環(huán)使用。
另外，物理萃取技術(shù)在高濃度有機(jī)廢水處理中有著廣泛的應(yīng)用，特別是脈沖萃取的應(yīng)用，使得物理萃取技術(shù)的萃取效果大大提高，如巨化集團(tuán)公司錦綸廠的排放廢水，采用自主設(shè)計(jì)的600、有效篩板高度6m（塔總高14．2m）的脈沖篩板塔。該塔可使錦綸廠廢水中己內(nèi)酰胺的平均濃度從6．35%降到0．85%，COD下降5萬左右。
4、高濃度有機(jī)廢水的物理處理技術(shù)
物理處理技術(shù)是指應(yīng)用物理作用改變廢水成分的處理方法，如沉降、過濾、均化、氣浮等單元操作，已成為廢水處理流程的基礎(chǔ)，目前已較為成熟。
總之，隨著高濃度有機(jī)廢水的處理技術(shù)的開發(fā)，高濃度有機(jī)廢水污染的控制將會(huì)取得較好的效果。目前正在研究的綠色化學(xué)與技術(shù)，所研究的中心問題是使化學(xué)反應(yīng)、工藝及其產(chǎn)物具有以下四個(gè)方面的特點(diǎn)：①采用無毒、無害的原料；②在無毒、無害的反應(yīng)條件（溶劑、催化劑等）下進(jìn)行；③使化學(xué)反應(yīng)具有*的選擇性，極少的副產(chǎn)物，甚至達(dá)到原子經(jīng)濟(jì)的程度，即在獲取新物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程中充分利用每個(gè)原料原子，實(shí)現(xiàn)*，但同時(shí)采用的高選擇性反應(yīng)也要求具有一定的轉(zhuǎn)化率，達(dá)到技術(shù)上經(jīng)濟(jì)合理；④產(chǎn)品應(yīng)是對環(huán)境無害的，將對工業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生重大影響。
5、結(jié)語
生物處理技術(shù)是高濃度有機(jī)廢水處理系統(tǒng)中zui重要的過程之一，但高濃度有機(jī)廢水的治理方法，往往是兩種或三種方法同時(shí)進(jìn)行處理。綠色化學(xué)和技術(shù)引起的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的革命正在興起，從源頭上減少或消除污染，并將帶來越來越大的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)保效益。
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