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    高浓度有机废水处理技术的发展趋势

    发布时间:2021年03月15日 10:44 作者:环保尖兵 点击数:

    来源:北极星水处理网



    高浓度有机废水处理的问题,是当前世界污水处理的公认难题。所谓高浓度废水是指一些高浓度、高含盐、高难降解的废水。水质成分复杂,有机物含量高,COD一般在10000mg/L以上,甚至高达几万至几十万毫克每升。且一般含有毒有害物质,含盐量也极高,具有强酸强碱性,不能直接进行生化处理。

    这类工业废水一般产自焦化行业、制药行业、石化/油类行业、纺织/印染行业、化工行业、油漆行业等行业。此类高浓度有机废水对环境的污染较大,影响时间持久,若处理不当不但会对生态环境,也会对人类自身造成损害。

    且如今我国人民的环保意识不断增强,国家对于环境问题也同样日益重视,工业废水排放的水质要求比以往更加严格。因此,要选择合适合理的方法方案进行处理,使工业废水水质达到规定要求的排放标准,对其处理技术方法要求尤为重要。

    技术发展方向的现状

    对于此类有机污染物含量较高、可生化性较差的高浓度有机废水,如果单独使用物化法或膜法等传统处理方法进行处理,往往难以达到理想的处理效果。

    比如物化法就存在许多的缺陷和不足,目前常用的物化处理技术包括:微电解、Fenton氧化、电催化、微波催化、臭氧催化、二氧化氯氧化等传统技术。这些技术大多有着投资大、处理成本高、处理效果十分有限、抗冲击能力差等缺陷。尤其是当废水中有机污染物浓度高于20000mg/l时,传统物化法需投加大量氧化剂,致使处理成本居高不下,而COD去除率仅为10%-30%,还会产生新的物质,造成二次污染。

    处理常用的膜法也同样存在的局限性,水处理常规膜处理法也有相当的劣势,其对进水水质的要求极高,并且投资巨大,回收利用率较低,而且产生的浓缩液更难处理,前段生化系统对污染物处理不彻底会导致深度处理所需膜组件的污染,影响处理效果。当TDS变高时,膜处理的脱盐率会急剧的下降,同时有着膜污染、堵塞、腐蚀、使用寿命短等诸多待解决的问题。

    同样的,运用生化处理技术处理高浓度废水也存在一定的限制与弊端。生化处理技术的使用条件受有机物浓度所限制,只能处理有机物浓度处于中低水平范围的有机废水,对于浓度很高的焦化废水,以及富含油,酚等有机物的废水需要进行预先的稀释和前处理。

    而厌氧过程中微生物繁殖慢,因此反应器启动过程缓慢,需要7~13周时间,增加了工作量和运行费用。曝气池的首端有机物负荷较高,因此耗氧速率较高,为了避免由于缺氧而形成厌氧状态,进水的有机物浓度不宜过高,这导致了曝气池必须为较大容积、较大占地面积,导致基建费用较高。生物处理技术对进水水质、水量变化的适应性较低,运行结果容易受到水质、水量变化的影响,脱氮除磷效果也不太理想。

    高浓度废水处理的未来发展趋势

    由于高浓度有机废水中大量难降解的有机污染物,会使传统的生物处理技术很难取得成果。有机污染物不能有效降解,于是导致整个处理工艺的结果达不到预期成效和目的。对此,我个人认为目前的高浓度难降解有机废水处理技术研究趋势主要有以下几个方面。

    1 资源化处理的研究方向

    从目前我国走可持续发展战略的趋势来看,对于仅仅只要求处理后的废水能达到排放标准是远远不够的。未来的成熟有效的技术,需要能够将废水中有价值的物质最大化回收和利用。

    从某种角度看,高浓度有机废水中所含有的大量有机物未尝不是一种大量的资源,而且其中还蕴含着大量的有机盐,如果不对其进行回收利用,则会造成了许多的资源浪费。如果能做到在保证废水处理达标排放的同时,统筹兼顾资源化回收利用,不仅能使有处理成本的降低和经济效益的提高,而且也将能为高浓度有机废水处理技术的发展提供新的思路,更能够做到与可持续发展战略相呼应,为未来的技术走向提供良好的环境。

    2 低成本技术的研究方向

    随着科技的不断发展,污水处理技术也不断成熟,然而许多新型技术看似美好,实际处理成本居高不下,令人望而却步。一些较有成效的技术也由于处理成本较高使得企业运营负担变重,制约了企业的发展。因此,如何在保证水质处理要求达标的同时降低污废水处理成本成了目前工业废水处理技术发展的极其重要的方向之一。

    要做到低成本处理,可以从简化处理流程方面着手,也可以从处理方案上进行优化,但最主要的还是对处理技术方法进行改进和更新。如催化氧化技术,是在催化剂存在的情况下利用氧化剂将废水中的有机物氧化成二氧化碳和水。以臭氧催化氧化为例,作为新型的污水处理工艺,臭氧催化氧化法能够加快有机污染物与氧化剂之间的化学反应,在降解反应过程中又能够产生新的氧化性更强的基团,既能高效的处理水中有机污染物,与此同时又能高效的催化活化臭氧分子。通过向反应装置内通入臭氧,在填料表面产生高氧化性的羟基自由基,从而能够有效地对臭氧进行催化氧化,在提高臭氧利用率的同时,最大限度地去除有机污染物。解决了有机污染物降解得不够彻底的问题。

    随着研究的不断深入,催化氧化法将是一种非常有竞争力的处理技术,对于处理高浓度有机废水将会有着很好的帮助和成效。

    3 组合处理技术的研究方向

    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。市场上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。通过研究组合处理技术,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。

    高浓度难降解有机废水对水环境影响程度非常大,影响时间也相当持久,实际中的处理难度也较大,而传统处理工艺存在高花费、低效等诸多问题。对于解决高浓度废水的问题,需要对高浓度难降解有机废水的水质进行深入的分析和认识,加强对高浓度有机废水处理技术应用问题研究。



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