高浓度有机废水处理技术

目前，工业废水和城市污水是我国水环境污染的污染源之一，特别是随着生产规模的不断扩大和工业技术的迅速发展，含高浓度有机废水的污染源日益增多。但是，由于高浓度有机废水的性质和来源不同，其处理工艺也不尽相同。

一般来说，根据高浓度有机废水的性质和来源，可分为三类：第一类是高浓度有机废水，不含有害物质，易生物降解，如食品工业废水;二是有害物质，易生物。降解高浓度有机废水，如某些化学工业和制药工业废水;第三类是含有有害物质且不易生物降解的高浓度有机废水，如有机化学合成工业和农药废水。本文综述了上述三类高浓度有机废水的典型处理技术，为高浓度有机废水处理技术的选择做出了贡献。

废水处理工艺的组成可分为四类：生物处理、化学处理、理化处理和物理处理。对于高浓度有机废水的处理，通常采用上述两种或三种方法进行综合处理。以下简要介绍了高浓度有机废水的各种处理技术。

一、高浓度有机废水生物处理技术

生物处理技术是一般有机废水处理系统中最重要的工艺之一。它利用微生物(主要是细菌)的代谢来氧化，分解和吸附废水中的可溶性有机物和部分不溶的有机物，并将其转化为无害的。一种稳定材料并因此净化水的技术。以下是固定化微生物技术和厌氧消化技术的应用介绍。

固定化微生物技术是利用优势菌以特定底物处理高浓度有机废水，特别是制药工业难降解有机废水的技术。其作用机理是将微生物固定在载体上，培养特定的细菌，使其高度浓缩，维持其对高浓度有机废水定向处理的生物功能。

其中，适用于高浓度有机废水处理的优势菌株固化剂应具有以下特点：(1)微生物固着具有良好的耐久性;(2)渗透性好，不被高浓度有机物或溶解氧溶解;(3)具有一定的强度。在原有生物膜法的基础上，引入细胞固定化技术，进一步提高生物处理结构中有效生物量的浓度，大大提高了反应速率和处理效率，降低了基建投资成本。这一技术引起了学术界的广泛关注。

厌氧消化技术是指在厌氧条件下有机物的消化和降解。与传统的好氧处理技术相比，后者由于有机物浓度高，难以进行水中缺氧处理，好氧处理没有能量回收，但厌氧消化处理技术有以下几点：优点：1无需曝气所需能量; 2甲烷是一种产品，是一种有用的最终产品;减少3个污泥产生;生产的4种生物污泥易脱水; 5个活性厌氧污泥可以存放数月;在更高的负载下运行。该技术可以处理含有大量碳水化合物，脂肪，蛋白质，纤维素等的高浓度有机废水，在造纸，皮革和食品工业中排放，并取得了良好的效果。

二、高浓度有机废水化学处理技术

化学处理技术是利用化学原理和化学作用将废水中的污染物转化为无害物质的方法，装置运行过程包括中和、沉淀、氧化和还原。下面简要介绍了焚烧处理高浓度有机废水。

焚烧方法是在高温下对含有高浓度有机物的废水进行氧化分解的技术，其中有机物产生的水，二氧化碳，碳酸盐等直接排出或作为副产物， COD去除率可达99.99%。高浓度有机物，回转窑焚烧炉，液体注入炉和流化床焚烧炉有三种主要类型的废水焚烧装置。

前两种燃料通常使用石油和天然气作为辅助燃料，运行成本高，局部温度高，最高可达1400~1650摄氏度，很容易产生更多的NO 2，造成环境污染。流化床焚烧炉采用低温燃烧技术，温度可控制在800~900℃，氮氧化物排放量小，燃烧效率高。目前，它在国外有着广泛的应用，在我国尚处于起步阶段。

流化床焚烧炉技术可以处理更多的化工废水，如尼龙生产中含盐废水的处理，能在能源利用、尾气NOx浓度控制、副产品利用等方面取得较好的效果。此外，催化湿式氧化法处理高浓度有机废水是近年来发展起来的一项新技术。净化后，废水可达到饮用水标准，不产生污泥，同时也能脱色、除臭、杀菌。这一技术达到了1990年代工业化水平。

三、高浓度有机废水的理化处理技术

物化处理技术是指通过相转移去除废水中的污染物。常用的单元操作包括萃取、吸附、膜技术、离子交换等。以下是对萃取法处理高浓度有机废水的简要介绍。

萃取是在水中或溶剂中分离不溶于水的污染物，俗称物理萃取，但如果溶剂与废水中的某些成分形成络合物，则通常称为化学萃取或络合萃取。采用萃取法处理高浓度有机废水，不仅具有设备投资少、操作简单等优点，而且能有效回收利用主要污染物。络合萃取对极性有机物的分离具有较好的选择性和有效性。

复合萃取主要基于可逆络合的极性有机萃取和分离方法。关键是选择具有相应官能团的络合剂，选择合适的稀释剂，选择经济有效的萃取溶剂再生方法。例如，使用与乙酸丁酯和苯类似的新型络合剂QH处理高浓度含酚废水，苯酚含量达到国家排放标准，络合剂性能优良，便于回收利用。

四、高浓度有机废水物理处理技术

物理处理技术是指应用物理作用改变废水处理方法的组成，如沉淀、过滤、均质、气浮等单元操作，已成为废水处理工艺的基础，已经比较成熟。

总之，随着高浓度有机废水处理技术的发展，高浓度有机废水污染的控制将取得更好的效果。目前正在研究的绿色化学和技术的核心问题是化学反应，工艺及其产品具有以下四个特征：

1、使用无毒，无害的原料；

2、在无毒，无害的反应条件下(溶剂，催化剂等)；

3、使化学反应极具选择性，副产物很少，甚至达到原子经济的程度，即在获得新物质的过程中充分利用每种原料，实现零排放，但高同时采用的选择性反应需要一定的转换率，这在技术上是经济上合理的；

4、产品应该是环保的，将对工业生产的可持续发展产生重大影响。

五、结语

生物处理技术是高浓度有机废水处理系统中最重要的工艺之一。然而，在处理高浓度有机废水的同时，通常采用两种或三种方法。绿色化学技术引起的工业生产技术革命正在兴起，从源头上减少或消除污染，将带来越来越多的经济、社会和环境效益。