洛陽(yáng)宇泉環(huán)保科技有限公司作者
近年來(lái),隨著石油化工、塑料、合成纖維、焦化、印染等行業(yè)的迅速發(fā)展,各種含有大量難生物降解的有機(jī)污染物的廢水相應(yīng)增多,他們進(jìn)入水體給環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。環(huán)保工作者在探尋、經(jīng)濟(jì)處理該類廢水的研究方面進(jìn)行了各種嘗試,提出許多處理方法。
難降解有機(jī)物是指被微生物是指被微生物分解時(shí)速度很慢,分解不*的有機(jī)物(也包括某些有機(jī)物的代謝產(chǎn)物),這類污染物易在生物體內(nèi)富集,也容易成為水體餓潛在污染源。這類污染物包括多環(huán)芳烴、鹵代烴、雜環(huán)類化合物、有機(jī)氛化物、有機(jī)磷、表面活性劑、有機(jī)染料等有毒難降解有機(jī)污染物。這些物質(zhì)的共同特點(diǎn)是毒性大,成份復(fù)雜,化學(xué)耗氧量高,一般微生物對(duì)其幾乎沒(méi)有降解效果,如果這些物質(zhì)不加治理地向環(huán)境排放,勢(shì)必嚴(yán)重地污染環(huán)境和威脅人類的身體健康。隨著工農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展,人們合成了越來(lái)越多的有機(jī)物,其中難降解有機(jī)物占了很大比例,因此難降解有機(jī)物的治理研究已引起國(guó)內(nèi)外有關(guān)專家的高度重視,是目前水污染防治研究的熱點(diǎn)與難點(diǎn)。
高濃度難降解有機(jī)廢水的處理,是目前國(guó)內(nèi)外污水處理界*的難題。對(duì)于這類廢水,目前國(guó)內(nèi)外研究較多的有焦化廢水、制藥廢水(包括中藥廢水)、石化/油類廢水、紡織/印染廢水、化工廢水、油漆廢水等行業(yè)性廢水。
難降解廢水處理防范有以下幾種: 1 各類微生物對(duì)難降解有機(jī)廢水處理的應(yīng)用; 2 電化學(xué)氧化技術(shù)處理難降解有機(jī)廢水;3 SBR處理工藝 4 膜生物反應(yīng)器工藝; 5 混合處理技術(shù)方法工藝
目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)難降解有機(jī)物廢水的處理方法主要有生物法、物化法和氧化法等等。
1、 生物法
生物法是目前應(yīng)用zui廣泛的一種有機(jī)廢水處理方法,主要包括活性污泥、生物膜法、好氧-厭氧法等。主要是利用微生物的新陳代謝,通過(guò)微生物的凝聚、吸附、氧化分解等作用來(lái)降解污水中的有機(jī)物,具有應(yīng)用范圍廣、處理量大、成本低等優(yōu)點(diǎn)。但當(dāng)廢水含有有毒物質(zhì)或生物難降解的有機(jī)物時(shí),生物法的處理效果欠佳,甚至不能處理。針對(duì)這類廢水,人們對(duì)生物法作了一些改進(jìn),使其能應(yīng)用于這類廢水的處理。
2 、生物強(qiáng)化技術(shù)。
生物強(qiáng)化技術(shù)是通過(guò)改善外界環(huán)境因素,提高現(xiàn)有工藝對(duì)有毒難降解有機(jī)物的生物降解效率。目前實(shí)施的生物強(qiáng)化技術(shù)主要有3個(gè)途徑。
投加有效降解的微生物:主要是針對(duì)所要去除的污染物質(zhì),投加專門培養(yǎng)的優(yōu)勢(shì)菌種對(duì)其進(jìn)行有效降解。該法已在美國(guó)、德國(guó)、日本等國(guó)采用,主要用于改善活性污泥法處理效果,但優(yōu)勢(shì)菌種在新環(huán)境中的適應(yīng)性和再生問(wèn)題待解決。
為了增加優(yōu)勢(shì)菌種在生物處理裝置內(nèi)的濃度,提高難降解有機(jī)物的處理效率,固定化技術(shù)已被用來(lái)處理部分難降解有機(jī)物。固定化技術(shù)是通過(guò)化學(xué)或物理的手段將優(yōu)勢(shì)的游離菌固定,使其不再游離,但仍具有生物活性的技術(shù)。
3、優(yōu)化組合的處理工藝。
提高難降解物質(zhì)的去除率,必須延長(zhǎng)水力停留時(shí)間和增加泥齡,提高微生物有效濃度,增加污染物與微生物的接觸時(shí)間。
添加粉末活性炭活性污泥工藝:采用這一工藝,使有機(jī)物除被微生物氧化處理外,還被活性炭所吸附。由于活性炭表面的污泥泥齡較長(zhǎng),污染物與微生物接觸時(shí)間遠(yuǎn)大于水力停留時(shí)間,從而使難降解毒性有機(jī)物去除率提高。
厭氧-好氧工藝的組合:有時(shí)采用單獨(dú)的好氧或厭氧工藝處理效果都不理想,但采用聯(lián)合處理工藝后,可能會(huì)發(fā)揮各工藝的優(yōu)點(diǎn),產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng),使處理效果大大提高。
4、物化法
物化法處理難降解有機(jī)污染物的文獻(xiàn)報(bào)道不多見(jiàn),主要有吸附法、萃取法、各種膜處理技術(shù)等。
吸附法主要采用交換吸附、物理吸附或化學(xué)吸附等方式,將污染物從廢水吸附到吸附劑上,達(dá)到去除的目的。吸附效果受到吸附劑結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和污染物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)以及操作工藝等因素的影響,常用的吸附劑有活性炭、樹脂、活性炭纖維、硅藻土等。該法的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備投資少、處理效果好、占地面積小。但由于吸附劑的吸附容量有限,吸附后的再生往往能耗很大,廢棄后排放易造成二次污染,這些因素限制了該方法的實(shí)際應(yīng)用。
萃取法是利用與水互不相溶、但對(duì)污染物的溶解能力較強(qiáng)的溶劑,將其與廢水充分混合接觸,大部分的污染物便轉(zhuǎn)移至溶劑相,分離廢水和溶劑,使廢水得到凈化。分離溶劑與污染物,溶劑可以循環(huán)利用,廢物中有用物質(zhì)的回收,還可變廢為寶。但是目前萃取法僅適用于少數(shù)幾種有機(jī)廢水,萃取效果及費(fèi)用主要取決于所使用的萃取劑。由于萃取劑在水中還有一定的溶解度,處理時(shí)難免有少量溶劑流失,使處理后的水質(zhì)難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),還需結(jié)合其他方法做進(jìn)一步的處理。
隨著材料技術(shù)的進(jìn)步,超濾法和反滲透法等膜技術(shù)也已用于廢水的治理研究,不但可以治理廢水,還可從廢水中回收有用物質(zhì)。
5、化學(xué)氧化法
化學(xué)氧化技術(shù)常用于生物處理的前處理,一般是在催化劑的作用下,用化學(xué)氧化劑處理有機(jī)廢水以提高廢水可生化性,或直接氧化降解廢水中有機(jī)物使之穩(wěn)定化。常用的氧化劑有O3,H2O2,KMnO4等?,F(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展使含有高濃度難生化降解有機(jī)物的工業(yè)廢水日益增多,對(duì)于這類廢水的處理,常用氧化劑表現(xiàn)出氧化能力不強(qiáng),存在選擇性氧化等缺點(diǎn),難以達(dá)到實(shí)際的要求。
隨著研究的深入,化學(xué)氧化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,在使用中已獲得顯著效果。氧化技術(shù)的基礎(chǔ)在于運(yùn)用光輻照、電、聲、催化劑,有時(shí)還與氧化劑結(jié)合,在反應(yīng)中產(chǎn)生活性*的.OH自由基,再通過(guò)自由基與有機(jī)化合物之間的加合、取代、電子轉(zhuǎn)移、斷鍵等,使水體中的大分子,難降解有機(jī)物氧化降解成低毒或無(wú)毒的小分子物質(zhì),甚至直接降解成CO2和H2O,接近*礦化。
這種以.OH為主要氧化劑的降解技術(shù)克服了普通氧化法存在的問(wèn)題,具有以下特點(diǎn):產(chǎn)生的.OH氧化能力*,與各種有機(jī)物質(zhì)的反應(yīng)速率相近,具有“廣譜性”,能有效地將廢水中的有機(jī)物*降解為CO2,H2O和無(wú)機(jī)鹽,無(wú)二次污染,工藝靈活,既可單獨(dú)處理,又可以與其他處理工藝組合。作為一種物理化學(xué)處理過(guò)程,極易控制以滿足不同處理需要。由于氧化過(guò)程可以*破壞毒性污染物,較之其他處理方法有特殊的*性,因而,在水處理研究領(lǐng)域引起廣泛的關(guān)注。
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