高浓度有机废水处理技术研究进展 4页

高浓度有机废水处理技术研究进展摘要：对高浓度有机废水处理技术研究进展进行综述，分别从物理处理技术，生物处理技术，化学处理技术，物理化学处理技术四种处理技术展开，阐述了各种方法工艺的具体应用，优缺点及其研究现状，针对上述几种技术探讨高浓度有机废水处理技术的发展趋势，提出开发新工艺将是今后高浓度有机废水处理的重要发展方向。关键词：高浓度有机废水，催化湿式氧化技术，微波诱导催化氧化技术，丁辛醇萃取技术，膜技术中图分类号：X703.1文献标识码:AAdvancesontheTreatmentofHighconcentrationofOrganicWastewaterChenchuangwei（GuangxiUniversity，Collegeofenvironment，Guangxi，Nanning，530004）Abstract:Forhighconcentrationorganicwastewatertreatmenttechnologyarereviewed.Respectivelyfromthebiologicaltreatmenttechnology,physicalprocessing,chemicalprocessing,chemicalprocessingstartedtoexplainthevariousmethodsofspecifictechnologyapplications,advantagesanddisadvantagesofthestatusquo.Severaltechniquesforthestudyofhighconcentrationoforganicwastewatertreatmenttechnologytrends.Newtechnologywillbemadeofhighconcentrationorganicwastewatertreatmentinthefutureanimportantdevelopment.Keywords:highconcentrationsoforganicwastewater,catalyticwetairoxidationtechnology,microwave-inducedcatalyticoxidationtechnology,Oxoextractiontechnology,membranetechnology随着国民经济的高速发展，带动了石油、化工、制药、造纸、食品等行业的快速发展，同时含有高浓度难生化降解有机污染物以及氨氮化合物的有机废水排放量以迅猛的速度成倍增长。高浓度有机废水具有污染物含量高、毒性大、排放点分散、水量少，处理工艺复杂、投资和运行成本高及管理难等特点，而高浓度工业有机废水又是引发水体严重污染、生态环境恶化、威胁人体健康的主要污染物。是国内外环保研究领域中的难题之一，它的净化处理越来越受到人们的关注。本文n从现今处理高浓度废水的四种处理技术方面分别阐述各个技术的发展现状，并对未来高浓度废水处理技术的发展进行探讨。1高浓度有机废水处理技术发展现状1.1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成分的处理方法，如通过沉降、过滤、均化、气浮，微电解等方法进行操作，此方法已成为废水处理流程的基础处理技术，目前发展较为成熟。其中，膜过滤技术的应用在处理高浓度有机废水中显示出了非常突出的效果。膜过滤技术是一种高效，低能耗和易操作的液体分离技术，同传统的水处理方法相比具有节能、无相变、设备简单、操作方便等特点[1]，可实现废水的循环利用和高浓度废水中的重金属及有机物的回收利用。由于膜过滤技术的诸多优点,使其不仅在低浓度废水处理领域，同样也在高浓度有机废水处理领域得到广泛应用，并且有很大的发展潜力。1.2高浓度有机废水生物处理技术生物处理技术是指，利用微生物，主要是细菌的代谢作用，氧化、分解和吸附废水中可溶性的有机物及部分不溶性有机物，并使其转化为无害的稳定物质从而使水得到净化的技术。在现代的生物技术处理过程中，主要有好氧生物氧化、兼氧生物降解及厌氧消化降解被广泛应用[2]。微生物降解的场所主要是反应器，不同的方法所用到的反应器也不相同，具体的降解方法如下。根据微生物的营养方式可分为好氧生物处理和厌氧生物处理。好氧生物处理包括：好氧活性污泥法以及好氧生物膜法；厌氧生物处理包括：第一代厌氧处理技术，第二代厌氧处理技术和第三代厌氧处理技术。除了上述两种传统的处理工艺外，生物处理技术还有酶生物处理技术以及发酵工程。下面就传统的好氧活性污泥法和发酵工程做一简介[3]。传统的好氧活性污泥法，除了降低有机物的毒性外，还利用了培养、改性、调节、变异等手段驯化和培养分解难生物降解有机物的微生物。因其技术成熟，实施简单，该方法广泛应用于老式的污水处理厂以及排放高浓度废水的工厂[4]。发酵工程法，主要是利用微生物在无氧或有氧条件下的生命活动来制备微生物菌体或其代谢产物的过程，主要用于去除高浓度工业废水中富含的氮磷营养物质，采用同时硝化和反硝化技术。但是，运用生物处理技术处理高浓度的有机废水存在一定的弊端与限制。此方法的使用条件受有机物浓度的限制，只能处理有机物浓度处于中低水平的范围，对于浓度很高的焦化废水，以及富含油，氨，酚等有机物的废水n需要进行稀释和前处理。1.3高浓度有机废水化学处理技术化学处理技术是应用化学原理和化学作用将废水中的污染物成分转化为无害物质，从而达到废水净化的目的。其单元过程包括：中和、沉淀、氧化和还原等操作。其中催化氧化技术普遍较为常见[4]。化学氧化法通常是利用臭氧、氯及其含氧化合物等氧化剂将废水中的有机污染物进行氧化去除的方法。如臭氧氧化法、Fenton氧化法、电化学法，催化氧化法等。其中的湿式催化氧化法在20实际90年代便以达到工业水平，一下便对该方法进行简述.湿式催化氧化法（WCAO）是通过加入催化剂降低反应活化能，使反应能在更加温和的条件下和更短的时间内完成。WCAO适用于治理焦化、染料、农药、印染、化石等工业中产生的含高浓度CODD或高浓度难生物降解化合物的有机废水，是目前处理高浓度降解废水最有效的手段之一，也是处理行业的前沿技术[5]。1.4高浓度有机废水物化处理技术　物理化学处理技术是指，通过相转移的变化在废水污染物处理过程中达到处理目的的技术，常用的单元操作有萃取、吸附、膜技术、离子交换等。以下就萃取法中的“酸化-萃取法”进行简单的介绍。　　萃取法是利用与水互不相溶的有机溶剂与水样一起混合振荡，由于各种不同的物质，在不同的溶剂中分配系数的大小不等，这时一些组分进入有机相中，另一些组分仍留在水相中，然后静置分层，从而达到分离和富集的目的。极性化合物易溶于极性的溶剂中，而非极性化合物易溶于非极性的溶剂中，这一规律称为“相似相溶原则”。萃取过程的本质就是根据“相似相溶”原则，将物质由亲水性转化为疏水性。酸化-萃取法则是用浓硫酸将废水酸化，使有机酸钠转化为有机酸，然后用萃取剂萃取废水中的有机物，萃取相回收，萃余相排入污水系统[6]。2几种高浓度有机废水处理技术发展前景针对以上几种污水处理技术，笔者有如下观点：（1）随着仿生技术的发展，相应的生物膜技术也会得到很好的发展，从而在处理高浓度废水领域，膜技术的发展将会促进污水处理工艺的发展。（2）传统的生物处理技术，由于有浓度的局限性，所以针对高浓度有机废水的处理任不甚理想，针对这一点，研究合适的微生物用以投入高浓度的废水处理会是今后生物处理技术领域的发展方向。（3）湿式催化氧化法（WCAO）[5]是目前较为有效的处理高浓度有机废水的方法。目前，该技术只有少数发达国家实现了工业应用n，我国是从20世纪90年代后期开始研究该技术，但真正达到或接近工业应用水平的只有少数高校和研究机构。所以研究WCAO法将会成为我国未来主要研究对象。（4）在萃取法治理高浓度有机废水方法上，研究合适的萃取剂以及配置比例是该技术得到发展的必要条件。3高浓度有机废水处理技术未来发展总结随着社会和经济的发展，高浓度有机废水污染物的种类和污水的排放不断增加，由于无论是哪种处理技术，都存在着一定的局限性与不足之处，因而使用单一的污水处理技术已无法满足高要求的污水处理效果，所以混合处理工艺的使用以及新工艺的研发将会是未来污水处理技术着重发展的方向。参考文献[1]徐德志，相波，邵建颖，李义久.膜技术在工业废水处理中的应用研究进展[A].工业水处理，2006-04,26（4）[2]杨意东，赵丽君．高浓度有机废水固定化生物处理技术的研究［J］．给水排水，2000，26（1）[3]张春杨，王香玲，张壮志,高浓度有机污水生物处理方法研究进展.[A].安徽农业科学,2007,35(31):10007~10009[4]毛绍春，姚文华，方华，李应，王家强，高浓度有机废水处理技术的研究进展.[A].云南化工，2004–6，31（3）：27~28[5]赵训志，刘赞，程志林，催化湿式氧化技术处理高浓度污染废水的研究进展及应用.[A].工业水处理，2007-7,27（7）：12~13[6]吕后鲁,丁辛醇生产废水处理技术研究,水源地生态补偿机制的构建与水污染控制、膜技术应用专题