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萊博圖課堂 |高濃度有機(jī)廢水處理技術(shù)
目前，工業(yè)廢水和城市污水是我國(guó)水環(huán)境污染的污染源之一,，特別是隨著生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和工業(yè)技術(shù)的迅速發(fā)展,，含高濃度有機(jī)廢水的污染源日益增多,。但是，由于高濃度有機(jī)廢水的性質(zhì)和來(lái)源不同,，其處理工藝也不盡相同,。
一般來(lái)說(shuō)，根據(jù)高濃度有機(jī)廢水的性質(zhì)和來(lái)源,，可分為三類(lèi)：第1類(lèi)是高濃度有機(jī)廢水，不含有害物質(zhì),，易生物降解,，如食品工業(yè)廢水;二是有害物質(zhì)，易生物,。降解高濃度有機(jī)廢水,，如某些化學(xué)工業(yè)和制藥工業(yè)廢水;第三類(lèi)是含有有害物質(zhì)且不易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)藥廢水,。本文綜述了上述三類(lèi)高濃度有機(jī)廢水的典型處理技術(shù),，為高濃度有機(jī)廢水處理技術(shù)的選擇做出了貢獻(xiàn)。
廢水處理工藝的組成可分為四類(lèi)：生物處理,、化學(xué)處理,、理化處理和物理處理。對(duì)于高濃度有機(jī)廢水的處理,，通常采用上述兩種或三種方法進(jìn)行綜合處理,。以下簡(jiǎn)要介紹了高濃度有機(jī)廢水的各種處理技術(shù)。
一,、高濃度有機(jī)廢水生物處理技術(shù)
生物處理技術(shù)是一般有機(jī)廢水處理系統(tǒng)中重要的工藝之一,。它利用微生物(主要是細(xì)菌)的代謝來(lái)氧化，分解和吸附廢水中的可溶性有機(jī)物和部分不溶的有機(jī)物,，并將其轉(zhuǎn)化為無(wú)害的,。一種穩(wěn)定材料并因此凈化水的技術(shù)。以下是固定化微生物技術(shù)和厭氧消化技術(shù)的應(yīng)用介紹,。
固定化微生物技術(shù)是利用優(yōu)勢(shì)菌以特定底物處理高濃度有機(jī)廢水,，特別是制藥工業(yè)難降解有機(jī)廢水的技術(shù)。其作用機(jī)理是將微生物固定在載體上,，培養(yǎng)特定的細(xì)菌,，使其高度濃縮，維持其對(duì)高濃度有機(jī)廢水定向處理的生物功能,。
其中,，適用于高濃度有機(jī)廢水處理的優(yōu)勢(shì)菌株固化劑應(yīng)具有以下特點(diǎn)：(1)微生物固著具有良好的耐久性;(2)滲透性好，不被高濃度有機(jī)物或溶解氧溶解;(3)具有一定的強(qiáng)度,。在原有生物膜法的基礎(chǔ)上,，引入細(xì)胞固定化技術(shù),，進(jìn)一步提高生物處理結(jié)構(gòu)中有效生物量的濃度，大大提高了反應(yīng)速率和處理效率,，降低了基建投資成本,。這一技術(shù)引起了學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。
厭氧消化技術(shù)是指在厭氧條件下有機(jī)物的消化和降解,。與傳統(tǒng)的好氧處理技術(shù)相比,，后者由于有機(jī)物濃度高，難以進(jìn)行水中缺氧處理,，好氧處理沒(méi)有能量回收,，但厭氧消化處理技術(shù)有以下幾點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1無(wú)需曝氣所需能量; 2甲烷是一種產(chǎn)品，是一種有用的終產(chǎn)品;減少3個(gè)污泥產(chǎn)生;生產(chǎn)的4種生物污泥易脫水; 5個(gè)活性厭氧污泥可以存放數(shù)月;在更高的負(fù)載下運(yùn)行,。該技術(shù)可以處理含有大量碳水化合物,，脂肪，蛋白質(zhì),，纖維素等的高濃度有機(jī)廢水,，在造紙，皮革和食品工業(yè)中排放,，并取得了良好的效果,。
二、高濃度有機(jī)廢水化學(xué)處理技術(shù)
化學(xué)處理技術(shù)是利用化學(xué)原理和化學(xué)作用將廢水中的污染物轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)的方法,，裝置運(yùn)行過(guò)程包括中和,、沉淀、氧化和還原,。下面簡(jiǎn)要介紹了焚燒處理高濃度有機(jī)廢水,。
焚燒方法是在高溫下對(duì)含有高濃度有機(jī)物的廢水進(jìn)行氧化分解的技術(shù)，其中有機(jī)物產(chǎn)生的水,，二氧化碳,，碳酸鹽等直接排出或作為副產(chǎn)物， COD去除率可達(dá)99.99%,。高濃度有機(jī)物,，回轉(zhuǎn)窯焚燒爐，液體注入爐和流化床焚燒爐有三種主要類(lèi)型的廢水焚燒裝置,。
前兩種燃料通常使用石油和天然氣作為輔助燃料,，運(yùn)行成本高，局部溫度高,，醉高可達(dá)1400~1650攝氏度,，很容易產(chǎn)生更多的NO 2，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℃,，氮氧化物排放量小，燃燒效率高,。目前,，它在國(guó)外有著廣泛的應(yīng)用，在我國(guó)尚處于起步階段,。
流化床焚燒爐技術(shù)可以處理更多的化工廢水,，如尼龍生產(chǎn)中含鹽廢水的處理，能在能源利用,、尾氣NOx濃度控制,、副產(chǎn)品利用等方面取得較好的效果。此外,，催化濕式氧化法處理高濃度有機(jī)廢水是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù)。凈化后,，廢水可達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn),，不產(chǎn)生污泥，同時(shí)也能脫色,、除臭,、殺菌。這一技術(shù)達(dá)到了1990年代工業(yè)化水平,。
三,、高濃度有機(jī)廢水的理化處理技術(shù)
物化處理技術(shù)是指通過(guò)相轉(zhuǎn)移去除廢水中的污染物。常用的單元操作包括萃取,、吸附,、膜技術(shù)、離子交換等,。以下是對(duì)萃取法處理高濃度有機(jī)廢水的簡(jiǎn)要介紹,。
萃取是在水中或溶劑中分離不溶于水的污染物，俗稱物理萃取,，但如果溶劑與廢水中的某些成分形成絡(luò)合物,，則通常稱為化學(xué)萃取或絡(luò)合萃取。采用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(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，而且能有效回收利用主要污染物,。絡(luò)合萃取對(duì)極性有機(jī)物的分離具有較好的選擇性和有效性,。
復(fù)合萃取主要基于可逆絡(luò)合的極性有機(jī)萃取和分離方法。關(guān)鍵是選擇具有相應(yīng)官能團(tuán)的絡(luò)合劑,，選擇合適的稀釋劑,，選擇經(jīng)濟(jì)有效的萃取溶劑再生方法,。例如，使用與乙酸丁酯和苯類(lèi)似的新型絡(luò)合劑QH處理高濃度含酚廢水,，苯酚含量達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn),，絡(luò)合劑性能優(yōu)良，便于回收利用,。
四,、高濃度有機(jī)廢水物理處理技術(shù)
物理處理技術(shù)是指應(yīng)用物理作用改變廢水處理方法的組成，如沉淀,、過(guò)濾,、均質(zhì)、氣浮等單元操作,，已成為廢水處理工藝的基礎(chǔ),，已經(jīng)比較成熟。
總之,，隨著高濃度有機(jī)廢水處理技術(shù)的發(fā)展,，高濃度有機(jī)廢水污染的控制將取得更好的效果。目前正在研究的綠色化學(xué)和技術(shù)的核心問(wèn)題是化學(xué)反應(yīng),，工藝及其產(chǎn)品具有以下四個(gè)特征：1使用無(wú)毒,，無(wú)害的原料; 2在無(wú)毒，無(wú)害的反應(yīng)條件下(溶劑,，催化劑等); 3使化學(xué)反應(yīng)及具選擇性,，副產(chǎn)物很少，甚至達(dá)到原子經(jīng)濟(jì)的程度,，即在獲得新物質(zhì)的過(guò)程中充分利用每種原料,，實(shí)現(xiàn)*，但高同時(shí)采用的選擇性反應(yīng)需要一定的轉(zhuǎn)換率,，這在技術(shù)上是經(jīng)濟(jì)上合理的; 4種產(chǎn)品應(yīng)該是環(huán)保的,，將對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生重大影響。
五,、結(jié)語(yǔ)
生物處理技術(shù)是高濃度有機(jī)廢水處理系統(tǒng)中重要的工藝之一,。然而，在處理高濃度有機(jī)廢水的同時(shí),，通常采用兩種或三種方法,。綠色化學(xué)技術(shù)引起的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)革命正在興起，從源頭上減少或消除污染,，將帶來(lái)越來(lái)越多的經(jīng)濟(jì),、社會(huì)和環(huán)境效益。