甲烷氯化物有機廢水處理技術及應用研究

曾文剛（寧波巨化化工科技有限公司，浙江 寧波 315000）

甲烷氯化物有機廢水處理技術及應用研究

曾文剛（寧波巨化化工科技有限公司，浙江 寧波 315000）

甲烷氯化物作為氯堿工業氯氣深加工的主要產品之一，用途廣泛，生產復雜，其過程由于設備清洗、生產排放及事故泄露等原因，將大量含有炭黑、酸堿、鹽及泥渣等成分的廢棄液體流入生態環境中，且該液體同時含有一定量的甲烷氯化物，嚴重造成了水資源及其環境的污染。基于此，本文以筆者理論學習為參考，以實踐經驗為依據，并結合甲烷氯化物的理化特性及毒理作用，就現代化工企業甲烷氯化物有機廢水處理技術進行簡要分析，盼為該行業的發展提供一定的技術參考。

甲烷氯化物；有機廢水；處理技術

綠色生產作為現代文明進步的重要標志，是為人類生存與社會發展的命脈所在，隨著我國可持續發展戰略的逐步實施，對于環境保護任務的實施已逐漸引起了整個人類社會的關注。甲烷氯化物有機廢水作為影響人類健康與生態環境的重要因素，其生物處理技術的應用，因其高效、低耗、快速及安全等特點，在現代工業有機廢水處理中日益得到廣泛應用。

1 甲烷氯化物有機廢水的危害

甲烷氯化物生產過程所產生的有機廢水占其生產總量約8%~10%，其成分復雜，危害性大，具體表現為：

（1）由于微生物無法分解其內氯化物成分，且其毒性巨大，因此極易造成微生物處理單元效率降低。

（2）其內有害物質在自然情況下難以分解，一旦排出，將對生態環境造成長期破壞

（3）所含有機氯化物四氯化碳與氯仿致癌效果明顯，長期接觸用極易導致癌變發生，并且四氯化碳對于大氣層臭氧破壞系數ODP較高，一旦形成破壞，即為長期作用，很難清除

2 甲烷氯化物有機廢水處理技術研究

甲烷氯化物有機廢水處理技術主要包括生化處理與生物自然凈化兩種技術，其中生化處理技術可分為好氧分解（又分為活性污泥降解法和生物膜法）與厭氧降解兩種方式，生物自然凈化技術可分為生物塘和人工濕地兩種內容。基于實際情況的考慮，厭氧生物處理是利用厭氧性微生物的代謝特性，在毋需提供外源能量的條件下，以被還原有機物作為受氫體，同時產生有能源價值的甲烷氣體。厭氧生物處理法不僅適用于高濃度有機廢水，進水BOD濃度可達15000mg/L，也可適用于包括城市廢水在內的低濃度有機廢水。厭氧處理技術優勢明顯，其中能耗較低（基本不需要人為添加營養）、有機容積負荷較高（一般為5－10kgCOD/m3·d，最高可達50kgCOD/m3·d）、污泥剩余量少、適用有機物種類多及能承受較大的負荷變化和水質變化。因此，利用厭氧生物技術進行理甲烷氯化物有機廢水的處理，是為我國目前發展趨勢所在。

3 厭氧降解處理技術應用分析

3.1 厭氧濾池法

該技術起源于美國斯坦福大學，其反應快速，并以填充材料作為微生物（厭氧細菌）的載體，使其在上生存并逐漸發育成一層生物膜，再通過生物膜與填充材料的綜合作用，最終形成具有過濾作用的生物濾床（其結構與原理同于好養生物濾床）。當廢水進入厭氧濾池內部后，其會在反應器底部散步均勻，并逐漸向上流動，在此過程中濾床就會將廢水所含有機物分別出來并進行分解，進而通過相關反應形成CH4（甲烷）與CO2并于反應器上部連水一同排出，經過分離后便可形成日常使用的沼氣。反應器運行過程中，附于填料表面的生物膜會不斷進行新老更替自我更新，使用過后老化的生物膜會隨水排入沉淀池，經過分離后形成污泥最終排出反應器。

實踐證明，厭氧濾池對于有機廢水處理效果良好，且生物量維持較高，由于其對淤泥排出及時，抗沖擊負荷能力較強，以及操作簡單、經濟性好、耗能低、化學需氧量控制較低（5~12kg/（m3·d））等特點，一直以來為甲烷氯化物有機廢水處理的首要技術選擇，在我國各大甲烷氯化生產企業得到了廣泛應用。

3.2 升流式厭氧污泥床法

升流式厭氧污泥床處理技術研發與20世紀80年代荷蘭農業大學，其工作原理為在高濃度的有機廢水進入到反應器的底部之后，由于反應器的主體結構為不含填料的空容器，但是卻含有大量的由懸浮污泥層和污泥床層共同組成的活性較高的厭氧污泥，有機廢水在固定的流速狀態下從下向上流動，由于所存在的沼氣的攪拌作用，污泥就會與廢水充分混合，從而將有機的物質吸附并分解。在經過了反應器上部的三項分離器后，所產生的沼氣會在集氣室內被排出，而含有懸浮污泥的有機廢水會進入到三相分離器中的沉降去內，沉降區內的廢水是不會受到沼氣攪拌作用的影響的，廢水會平穩的上升，而其中沉淀性能更好的那部分污泥會被送回到反應器的主體部分中去，從而很好的保證反應器中的污泥濃度，其余的少量污泥就會在反應器中被排出。作為作為一類應用十分廣泛并且研究的較為深入的高效厭氧反應器，升流式厭氧污泥床處理技術不僅在現代甲烷氯化物有機廢水處理中取得了成功，并且對于各類高濃度的有機廢水的處理中均得到了很好的拓展，采用這類廢水處理工藝的反應器能夠處理所有種類的以有機污染為主的廢水，如制糖、制造、造紙、發酵工業、皮革、淀粉加工、肉類加工以及石油化工等不同來源的有機廢水。

4 結語

基于以上論述，本文以甲烷氯化物有機廢水的危害機理入手，通過技術分析與對比后，具有針對性的以厭氧降解技術為范例進行甲烷氯化物有機廢水處理技術的研究，為人類健康與生態環境的可持續發展提供了有力的技術保障，并以此實現了我國甲烷氯化物有機廢水處理技術多元化與標準化的發展方向。

[1]梁凱.《生物處理技術在高濃度有機廢水處理中的研究》.工業水處理，2011.

[2]王劍鳴，邊關，毛文雄，王彥林.膜-生物反應器技術在中水回用、高濃度有機廢水處理中的應用研究[J].湖南大學學報：自然科學版，2011，23（14）：19-26.