高濃度有機廢水處理技術研究現狀

時明田

（江蘇綠源工程設計研究有限公司 江蘇連云港 222006）

水污染問題是我國面臨的主要環境問題之一。據統計，工業廢水占到了總污水量的百分之七十以上，而工業廢水中絕大部分都屬于高濃度的有機廢水。高濃度有機廢水主要來源于造紙、皮革、食品以及化工等行業排出的COD濃度在2000mg/L以上的廢水。由于高濃度有機廢水對水環境污染程度嚴重且處理難度大，因此高濃度有機廢水處理技術的研究一直是水處理技術研究的重點。

1 高濃度有機廢水的特點

高濃度有機廢水中含有大量的碳水化合物、脂肪、蛋白質、纖維素等大分子有機物，如果直接排放到環境中就會造成嚴重的污染。高濃度有機廢水的主要特點：①有機污染物濃度高，COD值一般在2000mg/L以上，有的甚至達到幾萬乃至幾十萬mg/L；②成分十分復雜、難降解，通常含有香族化合物和雜環化合物等毒性物質，同時還可能伴有硫化物、氮化物、重金屬以及有毒有機物等；③高濃度有機廢水的色度很高，常伴有惡臭等刺激性氣味，給周邊環境造成不良影響；④高濃度有機廢水的酸堿度比較高，往往具有強烈的腐蝕性。

2 高濃度有機廢水的危害

高濃度有機廢水對環境的危害十分大，主要表現在以下幾個方面：首先是耗氧性危害。有機污染物在生物降解的過程中消耗掉水體中絕大多數的氧，從而造成水體缺氧，致使水生動植物的死亡，從而產生惡臭；其次是感官性污染，對水體附近的居民的正常生活會造成很大的影響；再者是毒性危害。高濃度有機廢水中含有很多毒性有機物，因長年累月的積累而對水體、土壤造成嚴重污染從而威脅人類健康。

3 高濃度有機廢水處理方法研究現狀

3.1 厭氧生物處理法

厭氧生物處理就是指在厭氧條件下，通過厭氧微生物分解廢水中的有機物并產生甲烷和二氧化碳的過程。厭氧降解過程分為四個階段：水解階段、發酵(或酸化)階段、產乙酸階段和產甲烷階段。目前，厭氧生物處理法在高濃度有機廢水處理方面的應用還是很廣泛的，已經由傳統的普通消化法發展為厭氧接觸法、厭氧生物濾池法、上流式厭氧污泥床反應器法、內循環厭氧反應器法以及厭氧顆粒污泥膨脹床法等。當前，將厭氧生物處理技術同超聲技術進行結合，還能夠大大縮短水處理時間，提高水處理效率。另外，利用好氧預掛膜快速排泥法還能夠加快啟動時間。但是，厭氧生物處理技術同時也存在一定的不足，例如出水不達標、控制復雜等等，因此對其進行進一步改進，解決這些不足將是厭氧處理技術進一步發展的方向。

3.2 氧化法

氧化法是通過強氧化性的化學試劑在催化劑的作用下將高濃度有機廢水中的有機物進行氧化的一種水處理方法。氧化法主要包括Fenton試劑氧化法、超臨界水氧化法、催化濕式氧化法和電化學氧化法。其中Fenton試劑氧化法的應用是最為廣泛的，它主要是利用雙氧水和二價鐵離子的混合物強大的氧化作用將廢水中的有機物氧化與混凝而達到去除有機物的目的。另外，電化學氧化是近些年來研究比較多的氧化技術，它是通過高校催化的電極產生羥基集團，氧化去除水中的污染物的一種處理技術。

3.3 好氧生物處理法

好氧生物處理法工藝一般應用在低濃度的有機廢水處理中，但是近些年來，有人研制出能夠處理高濃度有機廢水的好氧生物處理工藝，例如深井曝氣和好氧流化床等。深井曝氣法是英國皇家化學工業公司研究的工藝，它增大了氧氣與液膜的接觸面積，提高了氧氣的利用率，具有良好的處理效果。好氧生物流化床法是澳大利亞科學家開發的廢水生物處理工藝，其特點是反應器內填料的表面積大，因此有效能高，占地少，并且投資少。我國目前對于好氧生物流化床生物處理技術還處于試驗階段，工程應用并不多。

3.4 新物化法

新物化法是指在常溫、常壓下利用焦化廢水中的污染物與藥劑反應生成絮凝狀物質，在特制的反應器和沉浮塔中使廢水得到快速凈化并將污染物質以渣的形式去除的一種污水處理新技術。新物化法是一種高效、快速去除污水中有機物的方法，主要應用于含酚、硫、及多換芳烴等高的焦化廢水。安徽工業大學利用新物化法處理含有大量酚、氰、吡啶、喹啉等有毒物質的高濃度有機廢水，實驗結果表明，經新物化法處理的廢水水質穩定，COD的平均去除率在百分之九十七左右，NH3-N的去除率在百分之九十五左右，酚、氰的去除率均百分之九十八以上，接近或者低于國家規定的出水標準，效果十分顯著。

4 結語

隨著社會經濟發展和工業化程度的提高，工業廢水排放量及污染物種類將不斷增多，單一的水處理技術不可能滿足環境治理的需要。因此，高濃度有機廢水處理工藝的探索與開發將是一個十分重要的課題。筆者認為，高濃度有機廢水處理技術的研究和發展主要圍繞以下幾個方向：（1）處理技術的聯用；（2）研發高效能、多功能、小型化的設備，以便于操作組合；（3）開發更經濟，更環保的新工藝、新產品適應環保發展的需要。

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