难降解工业废水的高效处理是制约我国经济发展与环境保护的重大问题,也是行业关心的重点问题。高浓度的工业废水有机物浓度高、污染物种类多、可生化性低、生物抑制性强、含盐量高。该类废水的有机物浓度较高,一般均在2000mg/L以上,有的甚至高达每升几万至十几万毫克;所谓“难降解”是指这类废水的可生化性较低,难以生物降解。
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。
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。
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。
理化处理技术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。
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。
随着科学技术的不断发展,污水处理技术也在不断成熟。对于单一的如物化法、生化法等传统处理方法无法奏效的问题,强调预处理技术,研究
将几种如物化处理、生物处理等方法相耦合,是目前解决此类高浓度有机废水污染问题的一个重要突破方向。常见的工艺组合主要有:物化预处理+生化处理、厌氧酸化处理+好氧生化处理、电催化氧化预处理+生化处理、物理化学预处理+生化处理+深度处理。研究组合处理技术,并力争做到将处理成本降低,是目前解决此类高浓度有机废水污染问题的有效途径。