高濃度有機(jī)廢水處理技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
高濃度有機(jī)廢水處理的問(wèn)題，是當(dāng)前世界污水處理的公認(rèn)難題。所謂高濃度廢水是指一些高濃度、高含鹽、高難降解的廢水。水質(zhì)成分復(fù)雜，有機(jī)物含量高，COD一般在10000mg/L以上，甚至高達(dá)幾萬(wàn)至幾十萬(wàn)毫克每升。且一般含有毒有害物質(zhì)，含鹽量也極高，具有強(qiáng)酸強(qiáng)堿性，不能直接進(jìn)行生化處理。
這類工業(yè)廢水一般產(chǎn)自焦化行業(yè)、制藥行業(yè)、石化/油類行業(yè)、紡織/印染行業(yè)、化工行業(yè)、油漆行業(yè)等行業(yè)。此類高濃度有機(jī)廢水對(duì)環(huán)境的污染較大，影響時(shí)間持久，若處理不當(dāng)不但會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境，也會(huì)對(duì)人類自身造成損害。
且如今我國(guó)人民的環(huán)保意識(shí)不斷增強(qiáng)，國(guó)家對(duì)于環(huán)境問(wèn)題也同樣日益重視，工業(yè)廢水排放的水質(zhì)要求比以往更加嚴(yán)格。因此，要選擇合適合理的方法方案進(jìn)行處理，使工業(yè)廢水水質(zhì)達(dá)到規(guī)定要求的排放標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)其處理技術(shù)方法要求尤為重要。
技術(shù)發(fā)展方向的現(xiàn)狀
對(duì)于此類有機(jī)污染物含量較高、可生化性較差的高濃度有機(jī)廢水，如果單獨(dú)使用物化法或膜法等傳統(tǒng)處理方法進(jìn)行處理，往往難以達(dá)到理想的處理效果。
比如物化法就存在許多的缺陷和不足，目前常用的物化處理技術(shù)包括:微電解、Fenton氧化、電催化、微波催化、臭氧催化、二氧化氯氧化等傳統(tǒng)技術(shù)。這些技術(shù)大多有著投資大、處理成本高、處理效果十分有限、抗沖擊能力差等缺陷。尤其是當(dāng)廢水中有機(jī)污染物濃度高于20000mg/l時(shí)，傳統(tǒng)物化法需投加大量氧化劑，致使處理成本居高不下，而COD去除率僅為10%-30%，還會(huì)產(chǎn)生新的物質(zhì)，造成二次污染。
處理常用的膜法也同樣存在的局限性，水處理常規(guī)膜處理法也有相當(dāng)?shù)牧觿?shì)，其對(duì)進(jìn)水水質(zhì)的要求極高，并且投資巨大，回收利用率較低，而且產(chǎn)生的濃縮液更難處理，前段生化系統(tǒng)對(duì)污染物處理不徹底會(huì)導(dǎo)致深度處理所需膜組件的污染，影響處理效果。當(dāng)TDS變高時(shí)，膜處理的脫鹽率會(huì)急劇的下降，同時(shí)有著膜污染、堵塞、腐蝕、使用壽命短等諸多待解決的問(wèn)題。
同樣的，運(yùn)用生化處理技術(shù)處理高濃度廢水也存在一定的限制與弊端。生化處理技術(shù)的使用條件受有機(jī)物濃度所限制，只能處理有機(jī)物濃度處于中低水平范圍的有機(jī)廢水，對(duì)于濃度很高的焦化廢水，以及富含油，酚等有機(jī)物的廢水需要進(jìn)行預(yù)先的稀釋和前處理。
而厭氧過(guò)程中微生物繁殖慢，因此反應(yīng)器啟動(dòng)過(guò)程緩慢，需要7~13周時(shí)間，增加了工作量和運(yùn)行費(fèi)用。曝氣池的首端有機(jī)物負(fù)荷較高，因此耗氧速率較高，為了避免由于缺氧而形成厭氧狀態(tài)，進(jìn)水的有機(jī)物濃度不宜過(guò)高，這導(dǎo)致了曝氣池必須為較大容積、較大占地面積，導(dǎo)致基建費(fèi)用較高。生物處理技術(shù)對(duì)進(jìn)水水質(zhì)、水量變化的適應(yīng)性較低，運(yùn)行結(jié)果容易受到水質(zhì)、水量變化的影響，脫氮除磷效果也不太理想。
高濃度廢水處理的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
由于高濃度有機(jī)廢水中大量難降解的有機(jī)污染物，會(huì)使傳統(tǒng)的生物處理技術(shù)很難取得成果。有機(jī)污染物不能有效降解，于是導(dǎo)致整個(gè)處理工藝的結(jié)果達(dá)不到預(yù)期成效和目的。對(duì)此，我個(gè)人認(rèn)為目前的高濃度難降解有機(jī)廢水處理技術(shù)研究趨勢(shì)主要有以下幾個(gè)方面。
1 資源化處理的研究方向
從目前我國(guó)走可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的趨勢(shì)來(lái)看，對(duì)于僅僅只要求處理后的廢水能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。未來(lái)的成熟有效的技術(shù)，需要能夠?qū)U水中有價(jià)值的物質(zhì)最大化回收和利用。
從某種角度看，高濃度有機(jī)廢水中所含有的大量有機(jī)物未嘗不是一種大量的資源，而且其中還蘊(yùn)含著大量的有機(jī)鹽，如果不對(duì)其進(jìn)行回收利用，則會(huì)造成了許多的資源浪費(fèi)。如果能做到在保證廢水處理達(dá)標(biāo)排放的同時(shí)，統(tǒng)籌兼顧資源化回收利用，不僅能使有處理成本的降低和經(jīng)濟(jì)效益的提高，而且也將能為高濃度有機(jī)廢水處理技術(shù)的發(fā)展提供新的思路，更能夠做到與可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略相呼應(yīng)，為未來(lái)的技術(shù)走向提供良好的環(huán)境。
2 低成本技術(shù)的研究方向
隨著科技的不斷發(fā)展，污水處理技術(shù)也不斷成熟，然而許多新型技術(shù)看似美好，實(shí)際處理成本居高不下，令人望而卻步。一些較有成效的技術(shù)也由于處理成本較高使得企業(yè)運(yùn)營(yíng)負(fù)擔(dān)變重，制約了企業(yè)的發(fā)展。因此，如何在保證水質(zhì)處理要求達(dá)標(biāo)的同時(shí)降低污廢水處理成本成了目前工業(yè)廢水處理技術(shù)發(fā)展的極其重要的方向之一。
要做到低成本處理，可以從簡(jiǎn)化處理流程方面著手，也可以從處理方案上進(jìn)行優(yōu)化，但最主要的還是對(duì)處理技術(shù)方法進(jìn)行改進(jìn)和更新。如催化氧化技術(shù)，是在催化劑存在的情況下利用氧化劑將廢水中的有機(jī)物氧化成二氧化碳和水。以臭氧催化氧化為例，作為新型的污水處理工藝，臭氧催化氧化法能夠加快有機(jī)污染物與氧化劑之間的化學(xué)反應(yīng)，在降解反應(yīng)過(guò)程中又能夠產(chǎn)生新的氧化性更強(qiáng)的基團(tuán)，既能高效的處理水中有機(jī)污染物，與此同時(shí)又能高效的催化活化臭氧分子。通過(guò)向反應(yīng)裝置內(nèi)通入臭氧，在填料表面產(chǎn)生高氧化性的羥基自由基，從而能夠有效地對(duì)臭氧進(jìn)行催化氧化，在提高臭氧利用率的同時(shí)，最大限度地去除有機(jī)污染物。解決了有機(jī)污染物降解得不夠徹底的問(wèn)題。
隨著研究的不斷深入，催化氧化法將是一種非常有競(jìng)爭(zhēng)力的處理技術(shù)，對(duì)于處理高濃度有機(jī)廢水將會(huì)有著很好的幫助和成效。
3 組合處理技術(shù)的研究方向
對(duì)于單一的如物化法、生化法等傳統(tǒng)處理方法無(wú)法奏效的問(wèn)題，強(qiáng)調(diào)預(yù)處理技術(shù)，研究將幾種如物化處理、生物處理等方法相耦合，是目前解決此類高濃度有機(jī)廢水污染問(wèn)題的一個(gè)重要突破方向。市場(chǎng)上常見的工藝組合主要有:物化預(yù)處理+生化處理、厭氧酸化處理+好氧生化處理、電催化氧化預(yù)處理+生化處理、物理化學(xué)預(yù)處理+生化處理+深度處理。通過(guò)研究組合處理技術(shù)，并力爭(zhēng)做到將處理成本降低，是目前解決此類高濃度有機(jī)廢水污染問(wèn)題的有效途徑。
高濃度難降解有機(jī)廢水對(duì)水環(huán)境影響程度非常大，影響時(shí)間也相當(dāng)持久，實(shí)際中的處理難度也較大，而傳統(tǒng)處理工藝存在高花費(fèi)、低效等諸多問(wèn)題。對(duì)于解決高濃度廢水的問(wèn)題，需要對(duì)高濃度難降解有機(jī)廢水的水質(zhì)進(jìn)行深入的分析和認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)對(duì)高濃度有機(jī)廢水處理技術(shù)應(yīng)用問(wèn)題研究。
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