高濃度有機(jī)廢水來源
高濃度有機(jī)廢水一般是指由造紙、皮革及食品等行業(yè)排出的COD在2000mg/L以上的廢水。這些廢水中含有大量的碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)、纖維素等有機(jī)物,如果直接排放,會(huì)造成嚴(yán)重污染。高濃度有機(jī)廢水按其性質(zhì)來源可分為三大類:(1)易于生物降解的高濃度有機(jī)廢水;(2)有機(jī)物可以降解,但含有害物質(zhì)的廢水;(3)難生物降解的和有害的高濃度有機(jī)廢水。
高濃度有機(jī)廢水水質(zhì)特點(diǎn)
高濃度有機(jī)廢水主要具有以下特點(diǎn):
㈠有機(jī)物濃度高。COD一般在2000mg/L以上,有的甚至高達(dá)幾萬乃至幾十萬mg/L,相對(duì)而言,BOD較低,很多廢水BOD與COD的比值小于0.3。
㈡成分復(fù)雜。含有毒性物質(zhì)廢水中有機(jī)物以芳香族化合物和雜環(huán)化合物居多,還多含有硫化物、氮化物、重金屬和有毒有機(jī)物。
㈢色度高,有異味。有些廢水散發(fā)出刺鼻惡臭,給周圍環(huán)境造成不良影響。
㈣具有強(qiáng)酸強(qiáng)堿性。工業(yè)產(chǎn)生的超高濃度有機(jī)廢水中,酸、堿類眾多,往往具有強(qiáng)酸或強(qiáng)堿性。
㈤不易生物降解有機(jī)廢水中所含的有機(jī)污染物結(jié)構(gòu)復(fù)雜,如蔡環(huán)是由10個(gè)碳原子組成的離域共扼鍵,結(jié)構(gòu)相當(dāng)穩(wěn)定,難以降解。這類廢水中大多數(shù)的BODSC/OD極低,生化性差,且對(duì)微生物有毒性,難以用一般的生化方法處理。
高濃度有機(jī)廢水危害
高濃度有機(jī)污水主要有以下3種危害:
需氧性危害。由于生物降解作用,高濃度有機(jī)污水會(huì)使受納水體缺氧甚至厭氧,多數(shù)水生物將死亡,從而產(chǎn)生惡臭,惡化水質(zhì)和環(huán)境。
感觀性污染。高濃度有機(jī)污水不但使水體失去使用價(jià)值,更嚴(yán)重影響到水體附近人民的正常生活。
致毒性危害。高濃度有機(jī)污水中含有大量有毒有機(jī)物,會(huì)在水體、土壤等自然環(huán)境中不斷累積、儲(chǔ)存,最后進(jìn)入人體,從而危害人體健康。
高濃度有機(jī)廢水處理技術(shù):
高濃度有機(jī)廢水處理技術(shù)粗略分為3類:物化處理技術(shù)、化學(xué)處理技術(shù)以及生物處理技術(shù)。
物化處理技術(shù)
物化法常作為一種預(yù)處理的手段應(yīng)用于有機(jī)廢水處理,預(yù)處理的目的是通過回收廢水中的有用成分,或?qū)σ恍╇y生物降解物進(jìn)行處理,從而達(dá)到去除有機(jī)物,提高生化性,降低生化處理負(fù)荷,提高處理效率。一般常用的物化法有萃取法、吸附法、濃縮法、超聲波降解法等。萃取法具有效率高、操作簡單、投資較少等特點(diǎn)。吸附法中采用的吸附劑的種類很多,有活性炭、大孔樹脂、活性白土、硅藻土等。濃縮法操作簡單,工藝成熟,并能實(shí)現(xiàn)有用物質(zhì)的部分回收,適合于處理高濃度含鹽有機(jī)廢水。超聲波降解法不僅操作簡便、降解速度快,還可以單獨(dú)或與其它水處理技術(shù)聯(lián)合使用,是一種極具產(chǎn)業(yè)前景的清潔凈化方法。
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?;瘜W(xué)氧化法分為兩大類,一類是在常溫常壓下利用強(qiáng)氧化劑(如過氧化氫、高錳酸鉀、次氯酸鹽、臭氧等)將廢水中的有機(jī)物氧化成二氧化碳和水;另一類是在高溫高壓下分解廢水中有機(jī)物,包括超臨界水氧化和濕空氣氧化工藝,所用的氧化劑通常為氧氣或過氧化氫,一般采用催化劑降低反應(yīng)條件,加快反應(yīng)速率?;瘜W(xué)氧化法反應(yīng)速度快、控制簡單,但成本較高,通常難以將難降解的有機(jī)物一步氧化到無機(jī)物質(zhì),而且目前對(duì)中間產(chǎn)物的控制的研究較少。該技術(shù)也常常作為生化處理的預(yù)處理方法使用。其主要的方法有焚燒法、Fenton氧化法、臭氧氧化法、電化學(xué)氧化法等。
生物處理技術(shù)
生物處理是廢水凈化的主要工藝,主要用于處理農(nóng)藥、印染、制藥等行業(yè)的有機(jī)廢水。生物處理法是利用微生物的代謝作用來分解、轉(zhuǎn)化水體中的有毒有害化學(xué)物質(zhì)和其它各種超標(biāo)組分的生物技術(shù),降解作用的場所主要是含微生物的活性污泥、生物膜及其相應(yīng)的反應(yīng)器,由此誕生了各類生物處理方法和技術(shù)。微生物法不僅經(jīng)濟(jì)、安全,而且處理的污染物閾值低、殘留少、無二次污染,有較好的應(yīng)用前景。根據(jù)反應(yīng)條件的不同,微生物處理法可分為好氧生物處理和厭氧生物處理兩大類。
總結(jié):
高濃度有機(jī)污水的處理技術(shù)正向高效、節(jié)能、環(huán)保的方向發(fā)展。好氧處理技術(shù)與厭氧處理技術(shù)的聯(lián)合工藝將具有廣闊的前景。
(1)改造常規(guī)的污水處理工藝。強(qiáng)化混凝處理過程,研制經(jīng)濟(jì)實(shí)用的強(qiáng)化混凝設(shè)備,是適合我國國情,高濃度難降解有機(jī)污水處理技術(shù)的重要發(fā)展方向之一。
(2)多種處理技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用。如先用絮凝、微電解、電化學(xué)催化氧化等技術(shù)破壞水中難降解的有機(jī)物,提高有機(jī)污水的可生化性,再交叉耦合生化方法進(jìn)行深度處理。
(3)發(fā)展具有高效能、多功能、設(shè)備小型化以及更便于操作的組合處理裝置。另外還須推行清潔生產(chǎn),讓污染在生產(chǎn)過程中得到減少或消除。
(4)開發(fā)污水凈化生物強(qiáng)化技術(shù)。即向系統(tǒng)中投加從自然界中篩選的優(yōu)勢(shì)種群或通過基因工程改良的能夠快速“吃”污的高效降解菌,以強(qiáng)化高濃度有機(jī)污水的處理效果。隨著全球科學(xué)技術(shù)和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,不但已知種類的高濃度有機(jī)污水需要著重處理,一些無法預(yù)料的新有機(jī)污染物也層出不窮,而國家對(duì)排放水質(zhì)的要求也日益嚴(yán)格。因此,作為污水處理核心技術(shù)的生物處理必將面臨新的挑戰(zhàn),新工藝的開發(fā)和高效降解微生物的研究將是今后高濃度有機(jī)污水處理的重要研究領(lǐng)域。
總之,為保護(hù)水資源,保護(hù)環(huán)境,實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,高濃度有機(jī)廢水必須進(jìn)行處理達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)再排放,在今后的研究中不僅要用綜合治理的理念大力發(fā)展處理技術(shù),還要從源頭防治,以減輕污染。
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