Advances in Environmental Protection 环境保护前沿, 2016, 6(6), 130-136 Published Online December 2016 in Hans. https://www.doczj.com/doc/8915660083.html,/journal/aep https://www.doczj.com/doc/8915660083.html,/10.12677/aep.2016.66017
文章引用: 程子洪, 李小端, 王华阳, 钟振成, 张微尘, 李国涛, 霍卫东, 李永龙, 熊日华. 高浓度难降解有机废水处
Research Progress of High Concentration Organic Wastewater Treatment
Zihong Cheng 1,2, Xiaoduan Li 1,2, Huayang Wang 3, Zhencheng Zhong 1,2, Weichen Zhang 1,2, Guotao Li 1,2, Weidong Huo 1,2, Yonglong Li 1, Rihua Xiong 1,2
1
National Institute of Low-Carbon Energy, Beijing 2State Key Laboratory of Water Resource Protection and Utilization in Coal Mining, Beijing 3Shenhua Funeng Generation Electric Co., Ltd., Quanzhou Fujian
Received: Nov. 27th , 2016; accepted: Dec. 12th , 2016; published: Dec. 15th , 2016
Copyright ? 2016 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY).
https://www.doczj.com/doc/8915660083.html,/licenses/by/4.0/
Abstract
The effective treatment of high concentration and low biodegradability wastewater turned to be urgent issues in domestic and foreign environmental technology. In this article, series of technol-ogies for no degradable organic wastewater treatment were summarized; the developments of different technologies were analyzed and compared. Finally, the development tendency of low biodegradability organic wastewater treatment in the future was proposed. Keywords
Organic Wastewater, Low Biodegradability, High Concentration, Tendency
高浓度难降解有机废水处理研究进展
程子洪1,2，李小端1,2，王华阳3，钟振成1,2，张微尘1,2，李国涛1,2，霍卫东1,2，李永龙1，熊日华1,2 1
北京低碳清洁能源研究所，北京 2神华集团煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室，北京
3神华福能发电有限责任公司，福建 泉州
Open Access
程子洪等收稿日期：2016年11月27日；录用日期：2016年12月12日；发布日期：2016年12月15日
摘要
高浓度难降解有机废水的高效处理已成为国内外环境保护技术领域中亟待解决的一个难题。本文高浓度难降解有机废水的特点，主要综述了国内外对高浓度难降解有机废水不同处理技术的现状，并对不同技术发展进行了分析对比，最后提出了针对高浓度难降解有机废水处理技术的发展趋势。
关键词
有机废水，难降解，高浓度，发展趋势
1. 引言
高浓度难降解有机废水的处理，是目前国内外污水处理界公认的难题。针对这类废水，如焦化废水、制药废水、石化/油类废水、纺织/印染废水、化工废水、油漆废水等行业性废水研究较多。所谓“高浓度”，是指这类废水的有机物浓度较高，COD一般在2000 mg/L以上，有的甚至高达每升几万至十几万；“难降解”是指这类废水的可生化性较低，BOD5/COD值一般均在0.3以下甚至更低，难以生物降解。“高浓度”和“难降解”使得此类废水在处理中，单独使用生物法或物化法等“常规”方法难以有效处理。从而，研究生物法和物化法等其它方法的组合，力图使处理成本降到最低而且处理方法具有在国内工业企业的有效推广价值，是当前解决此类废水污染的关键性问题[1]。
2. 高浓度难降解有机废水现有处理技术
高浓度难降解有机废水的处理可以分为物理法、化学法以及生化法。物化法在高浓度难降解有机废水的处理中是较为有效、较常用的处理技术，通常用于生物处理之前的预处理或之后的深度处理工艺中。近年来，高级氧化技术作为高浓度有机废水的预处理，既可以降低有机物的浓度，又可以改善其生物降解性，为后续生物处理创造条件。
2.1. 高浓度难降解有机废水处理技术国内外技术研究现状
高浓度难降解有机废水的处理，是目前国内外污水处理界公认的难题[2]。常用的处理方法按处理机制不同可以分为物理处理技术、化学处理技术以及生化处理技术。
1) 物理处理技术
物理处理技术通常用于生物法处理之前的预处理、资源化分离，或者之后的深度处理工艺中。对于高浓度有机废水，采用物理法进行预处理手段往往是对废水中的悬浮物、有价物质等的分离回收过程，同时为后续生物处理或化学处理创造更好的条件。
①常规物理处理技术
常规物理处理技术包括混凝、沉淀、气浮、过滤、中和、吹脱等，目前研究和应用已比较成熟。此外，物理处理方法还包括吸附、膜分离技术、热蒸发技术以及两种技术形成的组合工艺四大类。
吸附法的处理对象主要是废水中生化难以降解的有机物或用一般氧化法难以氧化的溶解性有机物。如处理含烃类、油类废水、含酚废水、硝基化合物废水、氯或硝基取代的芳烃化合物、杂环化合物、合
程子洪等
成染料、DDT等。不仅能去除难降解的有机物，降低COD，还能使废水脱色、除臭。但是，目前吸附技术对工艺废水组分比较单一的研究较多，对多组分的体系，因为没有资源化的价值，所以吸附不是很实用，尤其是吸附饱和后不能很好的再生，或再生后的饱和吸附量下降，带来经济性问题，用吸附来解决难降解有机废水大型工程化应用不多。
目前，在化工及石油工业领域已广泛应用的膜分离技术有五种，分别是超滤、微滤、纳滤、电渗析和反渗透。膜法进行分离回收物质具有分离效果好，设备简单，操作简便和成本低的特点。在抗生素发酵废水、含醚废水、石油工业废水、化学工业废水中得到了一些初步的应用。但膜分离技术也存在膜污染、堵塞、腐蚀、使用寿命短等亟待解决的问题，尤其是当TDS较高时，其脱盐率会急剧下降。
蒸发或蒸馏工艺可以达到浓缩溶液、获取溶质、制取纯净溶剂等目的，得到广泛应用。目前，主要采用多效蒸发(MED)工艺来提高加热蒸汽的利用率和改善传热条件，从而降低蒸发单元的能耗。为减小蒸汽耗量，又研发出采用机械蒸汽再压缩(MVR或MVC)技术的蒸发器。蒸发或蒸馏技术面临的主要问题，一是能耗过高，在该过程中消耗大量的能量回收溶剂或溶质，因此，解决蒸发或蒸馏技术能耗过高的问题是该技术可以广泛应用的关键。二是高浓度难降解有机废水中成分复杂，会产生腐蚀、结垢、传热系数下降以及沸点升高等不利于蒸发或蒸馏进行的因素；三是经过蒸发或蒸馏处理后会有更高浓度浓缩液(如浓盐水、浓浆等)的排放。
②有价物质物理回收技术
有机废水中可用于回收的有价物质主要包括高浓度酚类、氨氮、磷等，常用方法有萃取、吹脱、沉淀等方法。比如来自焦化厂、煤气厂、石油化工厂、绝缘材料厂等生产过程的含酚废水，采用技术主要为萃取技术，但现有脱酚技术在高浓度含酚废水中应用过程中存在萃取率低的问题，原因主要有两个方面：一是萃取剂对难挥发酚的分配系数低，二是采用传统液液萃取设备传质效率低，脱酚后污水酚含量仍在1000 mg/L以上，无法满足生化处理要求。
2) 化学处理技术
①高级氧化技术[3]
随着医药、化工、染料等行业的发展，人工合成有机物种类与数量与日俱增，高浓度难降解有机废水越来越多，成份越来越复杂，废水中所含有的污染物主要是难降解的有机物，BOD/COD很低，有时在0.1以下，另外污染物毒性大，许多物质如苯胺、硝基苯、多环芳烃等都被列入环境污染黑名单，通常难以用常规工艺处理，需要用到废水高级氧化技术工艺。如芬顿氧化、催化氧化、湿式氧化、臭氧氧化及超临界氧化等。
电催化氧化法[4]尤其针对浓度高，毒性大，难生物降解的有机废水具有非常好的去除效果，为后续生化处理过程减轻负荷。因此，电催化氧化技术在水处理领域被称为“环境友好”的技术，是一个非常具有潜力的绿色工艺。但目前电化学氧化法最突出的问题是耗能较高，如何进一步实现大规模工业化应用，通过研制新型电极材料，以提高电流效率和催化活性，实现有机污染物低成本去除，是其进一步发展的关键。目前研究较多较新的集中在电极材料、光电芬顿、充填三维粒子等强化技术，但仍存在产生强氧化基团的速率和密度还不够，能耗大，工业化应用放大难等问题。
催化湿式氧化技术[5]是处理难降解有机废水中有效的手段之一，也是最前沿的水处理技术之一。该技术是在高温(125℃~320℃)高压(0.5 MPA~10 MPA)条件下以空气为氧化剂处理高浓度，难降解有机废水，其核心在于催化剂的研究。目前应用于湿式催化氧化的主要催化剂为非均相催化剂，大致分为三大类：贵金属系列、铜系列和稀土系列三大类。其中，贵金属系催化剂虽然具有良好的稳定性以及高效的活性，但是其价格成为了制约其大规模的工业应用的主要因素；铜系催化剂具有良好的催化活性，且廉价易得，但是Cu2+易流出，造成活性的降低；添加稀土元素，可以增加其稳定性，目前应用较多的是添
程子洪等
加Ce元素。因此，研究过渡金属与稀土元素的掺杂，开发一种高稳定性、高活性、低成本的可控性催化剂，降低反应过程中所需的温度压力，提高经济性，成为该技术的发展趋势。如国内在COD高达3 × 104 mg/L的石化废水进行处理，有机物的去除率可达到99%以上。该技术同时在高浓度染料废水、含氰化物废水以及农药废水的处理过程中也得到了很好应用。但湿式氧化法对小水量、高毒性、高浓度的体系中有一定的实用价值，对难降解有机物脱除效果好，但由于其高温高压、高能耗、还有安全性问题，装置不易放大，所以制约其工业化应用。
臭氧氧化技术[6]是利用反应过程中产生大量的高氧化性自由基-(羟基自由基)来氧化分解水中的有机物从而达到水质净化的目的臭氧作为有效的废水深度处理手段之一，具有氧化能力强，反应速度快，使用方便，不产生二次污染等一系列优点而受到人们的重视。臭氧氧化法氧化能力强，反应速度快，不产生污泥，无二次污染，近年来发展的用各种催化方法强化臭氧氧化单元的氧化能力，使原来靠单一的臭氧氧化技术不能被氧化的难降解有机物的降解成为可能。当前臭氧水处理方面的工艺发展方向为：深入研究臭氧氧化化法在各种不同情况下水处理过程中的反应动力学和反应机理；臭氧催化氧化塔结构的优化，以及高效臭氧催化氧化过程中催化剂的开发。但是，臭氧的氧化特性决定了单一的臭氧氧化技术有很大的局限性；一是臭氧不能氧化一些难降解的有机物如氯仿，二是单一的臭氧氧化技术不能将有机物彻底的分解为二氧化碳和水，同时难以达到较高的COD去除效果。此外，臭氧在实际应用过程中存在着成本高的问题，限制了臭氧在工程中的使用，大多数臭氧催化氧化还停留在实验室研究和规模化试验过程，工业化的应用是亟待解决的一个问题。
超临界氧化法[7]利用超临界水独特的理化性质来实现有毒有害有机污染物的高效氧化降解，反应速率快，一般反应时间小于1 min；对有机物的降解效率高，大部分有机物的去除率可达99%以上；无二次污染；可收集高纯度和浓度高的CO2；在一定的有机物浓度下可实现自热反应，不需要外界供应热量。高浓度有机污染物的高效、彻底去除是超临界氧化技术发展的主要驱动力，该技术尤其适用于常规方法难降解的有机废水。目前，工业排放废水以印染废水、医疗废水、焦化废水、含油废水、造纸废水为主，这些废水中，都含有大量有机物，十分适合用超临界氧化法来处理。美国Modar公司于1985年建成了SCWO中试装置，而第一台商品化的SCWO设备在1995年才建立起来，该套设备建立在Texas，用来分解胺、乙醇胺和长链醇。近年来，美国、德国、法国、英国和日本等发达国家都在抓紧开发超临界氧化技术。目前国内针对超临界氧化技术的研究还是以实验室研究为主，制约该技术工程化应用的主要问题为腐蚀和盐沉积，由于超临界氧化的高温高压反应条件、废水中氯离子及反应体系中氧的存在使得腐蚀不可避免的发生在反应器中，同时，无机盐在超临界水中的溶解度极低导致无机盐在反应过程中析出和沉积。该技术目前的发展方向为：设计特殊结构的反应器及适宜的工艺流程缓解或解决腐蚀和盐沉积问题，为工业应用扫清障碍；针对不同行业废水探索经济可行的最佳工艺路线及工艺参数。
②焚烧法[8]
焚烧法适用于处理高浓度有机废水。对COD浓度高，本身具有较高热焓值的有机废水(废液)进行焚烧处理，不仅可以降低处理成本，而且还可将有机废水(废液)本身的热量加以回收利用，达到资源化利用的目的。目前发达国家采用焚烧法处理高浓度有机废液过程中焚烧炉大多是以燃油或燃气为辅助燃料(我国以柴油或重油为主)，技术相对成熟。如意大利某公司处理高浓度含盐废水，废液由染料母液和压滤头遍洗液组成，COD浓度100 g/L以上，含盐6%~7%，将该废液经二效蒸发浓缩后送入焚烧炉焚烧。反应区温度900℃~1000℃，停留时间3~4 s，有机物完全降解，烟气符合排放标准。我国也有应用的案例，如某制药厂采用硅砖砌成卧式液体喷射炉，以氯霉素的副产物邻硝基乙苯为燃料，处理维生素C古龙酸母液，实现以废制废，节约能源的目的。
如果废水量较大，有机物浓度偏低的情况，可以首先采用膜技术、蒸发等技术进行浓缩后在进行焚
程子洪等
烧处理。前期国内外研究与实际应用表明，基于回转窑、流化床及现有液体喷射型焚烧炉的传统废物处理焚烧技术在燃烧条件与工艺上很难解决上述废液低热值，复杂成分废水(废液)特性所带来的受热面腐蚀、积灰、结渣等难题，运行问题突出，维护成本高。因此，一般的焚烧工艺在应用过程中受焚烧装置的限制；对废水成分应详细分析，确保不影响锅炉本体燃烧；存在粘壁、积灰、结渣等问题，需要有针对性地研究开发高浓度含碱有机废液焚烧关键技术与成套设备，并工程化应用。
3) 生物处理技术[9]
常规生化技术有：普通活性污泥技术、厌氧法、好氧法、A/O技术、A2/O技术、曝气生物滤池等。
微生物具有多样性，因此会产生不同的污染物降解酶。微生物一般20 min就可以完成一次世代更替，所以生化法具有广适性。
生物处理法发展至今，已成为世界各国处理城市污水和有机废水的主要手段，具有处理能力大、设备自动化程度高、易于调控、经济可行、无二次污染等特点，是高浓度有机废水主要的处理方法。随着新技术的不断开发，在新型微生物菌种的培养、生物反应器以及创新工艺的优化上取得了很大的进步。
比如新型脱氮菌种和技术的开发，以亚硝化反应和以厌氧氨氧化技术为基础，通过不同的手段来强化硝化菌的富集，实现短程硝化；同时，通过菌种的协同，强化生物反应器运行效果，实现有机物高选择性降解生物处理技术应用于废水处理。复合式生物膜工艺的开发、生物膜/悬浮生长联合处理、膜生物反应器工艺的开发，在一些国家和地区都展开了一定的应用，尤其是应用于生物膜法和活性污泥法旧污水处理厂的升级改造，以克服生物膜法或活性污泥法单一工艺的不足。生物处理技术在应用范围、占地、生态与能源方面都具有显著地特点，在制药废水、煤化工废水、石化废水等废水处理过程中得到了广泛的应用。传统的好氧活性污泥法，除了降低有机物的毒性外，还利用了培养、改性、调节、变异等手段驯化和培养分解难生物降解有机物的微生物。因其技术成熟，实施简单，该方法广泛应用于老式的污水处理厂以及排放高浓度废水的工厂。
但是，运用生物处理技术处理高浓度的有机废水存在一定的弊端与限制。此方法的使用条件受有机物浓度的限制，只能处理有机物浓度处于中低水平的范围，对于浓度很高的焦化废水，以及富含油，氨，酚等有机物的废水需要进行稀释和前处理。此外，厌氧微生物对毒性物质比价敏感，如果对水质了解不充分或者操作不当，可能会导致反应器失稳。厌氧过程中微生物繁殖慢，因此反应器启动过程缓慢，需要8~12周时间，增加工作量和费用。曝气池首端有机物负荷高，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，则曝气池的容积大、占用的土地比较多、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，脱氮除磷效果不太理想。
鉴于高浓度有机废水成分的复杂性及难降解性，目前使用单一的污水处理技术处理高浓度有机废水存在一定的局限性，同时，高浓度有机废水往往伴随大量的无机盐，是微生物的抑制和毒害剂，也会造成水质的不达标。除有机物降解的需要外，还需关注无机盐的处理。因此必须用综合治理的理念，针对不同特性的高浓度有机废水，制定出适合的工艺路线，发挥上述技术的优势，实现高浓度有机废水的无害化和资源化处理。
2.2. 技术发展的比较
不同行业的高浓度难降解有机废水的性质和来源不同，其处理技术也不一样。发挥各单元技术的优势，将预处理技术、无害化技术及资源化技术有效结合，是未来高浓度难降解有机废水的必然趋势[10]。
1) 随着仿生技术的发展，相应的生物膜技术也会得到很好的发展，从而在处理高浓度废水领域，膜
技术的发展将会促进污水处理工艺的发展。针对这一点，研究合适的微生物用以投入高浓度的废水处理
程子洪等
会是今后生物处理技术领域的发展方向。2) 湿式催化氧化法(WCAO)也是目前较为有效的处理高浓度有机废水的方法。目前，该技术只有少数发达国家实现了工业应用，我国真正达到或接近工业应用水平的只有少数高校和研究机构。所以研究WCAO法将会成为高浓度难降解且量少的废水未来主要研究对象。
3) 在萃取法治理高浓度有机废水方法上，研究合适的萃取剂以及配置比例是该技术得到发展的必要条件。4) 高级氧化法因其具有氧化彻底、反应速度快、处理效率高、无公害等巨大的潜力及独特的优势，在过去的二十多年中脱颖而出。高级氧化法以产生强氧化活性的羟基自由基为标志，通过电、声、光辐照、催化剂等作用方式，使污水中难降解物质直接矿化，或利用自由基强氧化作用将大分子物质降解为小分子易降解物质，提高污水的可生化性。氧化能力强的氧化法也可作为难降解有机废水的深度处理，如超临界氧化法及臭氧催化氧化法等，其氧化能力强，降解效率高，无二次污染，其工业化应用成为目前的研究热点。
3. 高浓度难降解有机废水处理发展趋势
高浓度难降解有机废水中大量难降解有机污染物的存在，会导致常规的生物处理工艺难以奏效，难降解有机污染物不能有效降解，处理后的排水不能达到排放标准，从而导致整个处理工艺达不到预期效果和目的。因此，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，并选择正确的、更合适的处理工艺进行处理。随着环保要求和排放标准的提高，高浓度难降解有机废水的处理趋势主要有以下几个方面[11]。
3.1. 源头控制，实施清洁生产，废水减量与回用
清洁生产是指原料与能源利用率最高、废物产生量和排放量最低、对环境危害最小的生产方式和过程。清洁生产是一种新的创造性思想，体现的是“预防为主”的方针，传统的末端治理偏重于“治”，与生产过程脱节；清洁生产侧重于“防”，从源头抓起，尽量将污染物消除或减少在生产过程中。清洁生产实现了环境效益与经济效益的统一，可以充分实现污染物、废水的减量。一般通过再循环、分离、处置、减量、替代等途径达到污染物减少。
3.2. 资源化处理
废水处理仅仅以达标排放为目的是远远不够的，应最大限度的利用水资源和废水中的有价物质，将高物耗、高能耗的污染物去除变为以低能耗、低物耗为前提的新工艺、技术、方法、设备，实现最大程度的资源回收的回用。有机废水中的高浓度有机物本身是一种能量和资源，如不对这部分资源进行充分的回收与利用，势必会造成能源和资源的浪费，并对环境造成一定影响。同时，伴随高浓度有机物存在于废水中的无机盐也是一种可供利用的资源。目前的工业废水处理技术主要利用物理、化学和生物的方法来降低废水中污染物浓度，达到可以排放的标准，并未关注工业废水中蕴含的资源。若能在保证废水处理效果的同时，兼顾资源化利用，一方面有利于处理成本的降低和经济效益的提高，另一方面将会为高盐高浓度有机废水处理技术的发展提供新的思路。
3.3. 低成本技术的需求
随着技术的进步，高浓度难降解有机废水处理工艺已日趋成熟，但废水处理成本偏高造成企业运营成本增加，导致该类废水的处理存在一定的局限性。因此，对工艺的投资以及运行成本的控制显得尤为重要。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，从而达到去除的目的。该法具有使用范围广，成本低，处理效率高，很少有二次污染等特点催化氧化法可加速有机物与氧化剂之间的化学反应，降解过程中又可产生氧化性更强的基团，在某些难降解有机废水
程子洪等
处理中具有很高的处理效率，同时可进一步优化废水处理技术的组合应用，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难降解有机废水处理新技术。
3.4. 加强开发各类组合工艺的集成与优化[12]
针对难降解废水，应强化预处理的作用，改变有毒难降解有机废水的化学结构，提高废水的可生化性，为后续处理技术做好铺垫。根据废水的特点开发前处理的组合工艺也是发展趋势所需。常见的工艺组合主要有：物化预处理+ 生化处理、电催化氧化预处理+ 生化处理、厌氧酸化+ 好氧生化、物理化学预处理+ 生化处理+ 深度处理。
4. 结论
高浓度难降解有机工业废水对水环境影响时间持久、影响程度非常大，实践中的处理难度也非常大，在构建资源节约型和环境友好型社会的今天，加强对高浓度难降解有机工业废水处理技术应用问题研究，具有重大的现实意义。通过综述系列高浓度难降解有机废水的处理技术，为以后处理技术的发展趋势的提供导向。
基金项目
神华科技创新项目，SHJT-15-32。
参考文献(References)
[1]孙珮石, 钱彪, 洪品杰, 等. 处理我国高浓度工业废水的工艺技术研究[J]. 中国工程科学, 2003(5): 68-73.
[2]赵月龙, 祁佩时, 杨云龙. 高浓度难降解有机废水处理技术综述[J]. 四川环境, 2006(25): 98-103.
[3]吴晴, 刘金泉, 王凯, 等. 高级氧化技术在难降解工业废水中的研究进展[J]. 水处理技术, 2015(11): 25-29.
[4]冯壮壮, 王海东, 于建, 等. 电催化氧化深度处理焦化废水的效果及能耗研究[J]. 工业水处理, 2013(33): 61-64.
[5]黄瑞琦, 徐宁, 周海云. 催化湿式氧化技术及其工艺进展[J]. 科技展望, 2016(9): 42-45.
[6]孙志忠. 臭氧/多相催化氧化去除水中有机污染物效能与机理[D]: [博士学位论文]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学市
政工程系, 2006.
[7]尹建坤, 田瑞丽, 史建雨, 靳瑞杰. 超临界水氧化处理难降解废水的中试研究[J]. 绿色科技, 2014(3): 46-49.
[8]别如山, 李炳熙, 陆慧林, 杨励丹. 处理高浓度有机废水流化床焚烧炉[J]. 锅炉制造, 2000(1): 40-44.
[9]任翱. 废水生物处理技术及其研究进展[J]. 环境科学动态, 2000(4): 19-24.
[10]任南琪, 丁杰, 陈兆波. 高浓度有机工业废水处理技术[M]. 北京: 化学工业出版社, 2012.
[11]马承愚, 彭英利. 高浓度难降解有机废水的治理与控制(第二版) [M]. 北京: 化学工业出版社, 2010.
[12]范晓阳, 王建军, 杨平. 高浓度难降解制药废水处理工程化试验研究[J]. 环境科学与技术, 2013(36): 123-127.
期刊投稿者将享受如下服务：
1. 投稿前咨询服务(QQ、微信、邮箱皆可)
2. 为您匹配最合适的期刊
3. 24小时以内解答您的所有疑问
4. 友好的在线投稿界面
5. 专业的同行评审
6. 知网检索
7. 全网络覆盖式推广您的研究
投稿请点击：https://www.doczj.com/doc/8915660083.html,/Submission.aspx 期刊邮箱：aep@https://www.doczj.com/doc/8915660083.html,
有毒难降解有机物废水简介 ---北京大钢环境治理技术研究院1. 有毒难降解有机污染物概述 随着近代工业，尤其是有机、石油化工和农药等工业的飞快发展，有机化合物的种类和数量有增无减，据统计目前有机物的种类已达700多万种，且每年以1000多种的速度在增加着。这些有机化合物中很大一部分，是难以生物降解和对微生物具有毒害作用的：其污染程度和污染范围令人吃惊，当这些有机难降解污染物排放到自然环境后，不能得到微生物的有效降解，便会长期存在和积累，因此导致一连串的环境问题，对人类健康和生态环境构成严重的危害，能够导致急性、慢性及潜在性的伤害；尤其是一些有机合成物质，可产生长远的遗传影响，对各种细胞产生不可逆的“突变”作用，引发致癌、致畸、致突变的”三致”效应。在发达的地区和国家，有毒难降解有机污染物对环境的污染和破坏已成为世界上“三大环境问题”之一。 2. 分类及危害 有毒难降解有机污染物主要来自各行业的工业生产，表1-1对各类有毒难降解有机污染物的危害及其来源按其化学组成进行了总结。 表1-1 有毒难降解有机污染物的分类、来源及危害 难降解有 主要来源危害机污染物
多环芳烃焦化行业、石油化工企业、 交通运输、工业锅炉等 性质稳定，致癌性强 杂环有机物焦化行业、石油化工、染料工业、橡胶 工业、农药废水、制药废水 性质稳定，生物富集， 具有致突变、致癌作用 有机氰化合物石油化工、人造纤维行业、焦化工业、 有机玻璃单体合成废水 剧毒物质 有机化合物多氯联苯 机械工业、塑料工业、化工废水、电力 工业、润滑油工业 通过食物链富集进入人体，对人体产生 急性中毒作用，致癌作用 合成洗涤 纺织化纤企业、造纸企业、皮革工业、 金属洗涤厂、食品制造厂 发泡而影响生物处理净化效果，对致癌 的多环芳烃具有增溶作用 增塑剂塑料工业、化工企业 稳定性强， 对人中枢神经有抑制作用 合成农药农药废水对人具有毒性及致癌作用 合成染料 染料废水、纺织印染废水、 造纸废水、食品工业 色度高，具有毒性及致癌作用 有毒难降解有机污染物能在生态环境中长期滞留和积累，并随 水体等在自然环境中扩散，通过食物链对人类健康和动植物生存造成负面影响。有毒难降解物质的大量进入，会对传统的生化处理构筑物带来很大的冲击作用：一方面这类物质自身难以被微生物利用，去除率低；另一方面这类物质的存在会影响其它化学物质的生物降解，主要表现为抑制活性污泥微生物的活性，使微生物不能充分发挥降解性能，有时甚至会造成活性污泥微生物的中毒、死亡。因此，如何控制有毒难降解有机污染物成为水污染治理中的新方向。 3. 生物降解性和生物毒性 生物降解性能即有机污染物质被生物降解的难易程度，是指通过微生物的呼吸代谢消化作用，使某一物质改变其最初的物理化学性质，在该物质结构上引起变化所能达到的程度。难生物降解实际上是相对于易生物降解而言的，所谓“难”、“易”是根据有机物所在的体系而确定的：对于人工处理系统而言，例如在污水处理厂的生
高浓度有机废水处理技术 朱艳霞 摘要：对国内外目前高浓度有机废水的主要处理技术进行综述, 主要包括物化、化学、生物处理技术并分析了各种方法和工 艺的优缺点及其研究现状。重点对生物处理技术中MBR、A-B工艺、UASB、SBR工艺进行重点研究、归纳总结其优缺点，并提 出应用几种处理技术连用的方法来处理高浓度有机废水，用综合治理的理念既要大力发展处理技术, 还要从源头防治, 以减 轻污染。 关键字：有机废水；高浓度；处理技术；前景 1 水资源状况 当前，水资源是世界各国普遍面临急需解决的问题之一。据联合国世界资源研究所研究报道，世界水资在质和量的方面都面临着比其它资源和比以往都更为严峻的局面。据统计全球2006年全球工业用水量为2.07万亿立方米，而这一现象世界各地状况极不相同，需求量与有限的可以用水资源极不适应，并且全世界每年排向自然水体的工业和生活废水为4200亿立方米，造成35%以上的淡水资源受到污染，因而治理水体污染将尤为重要。在一定意义上说世界各地经济发展的快慢将依据可利用水资源的状况而确定。 我国的水资源也面临严重的污染问题。大量工业废水不达标外排，绝大部分生活污水不经处理直接排放，广大农村地区不合理使用化肥、农药等农用化学物质，对地表水影响日趋严重。全国大部分城市和地区的淡水资源己受到水质恶化和水生态系统被破坏的威胁。由于全国80%左右的污水未经任何处理直接排入水域，造成全国1/3以上的河段受到污染，90%以上的城市水域污染严重，近50%的重点城镇水源地不符合饮用水标准。我国城市水资源质量也较差，大部分城市和地区地下水位连续下降，形成了不同规模的地下水降落漏斗，形势相当严峻。造成水资源受到严重污染的根本原因是大量生产生活废水未经处理或虽经处理但未达标。这些未得充分利用的废水即污染环境，又浪费资源，迫切需要进行资源化利用。水中的各种污染物中，有机污染物，尤其是高浓度的有机污染物，不仅在水中存在时间长、迁移范围广，而且危害大、处理难度大，一直是环保领域的一个重要研究课题。 2 高浓度有机废水 2.1 高浓度有机废水来源 高浓度有机废水一般是指由造纸、皮革及食品等行业排出的COD 在2 000 mg/ L 以上的废水。这些废 水中含有大量的碳水化合物、脂肪、蛋白质、纤维素等有机物,如果直接排放,会造成严重污染。高浓度有 机废水按其性质来源可分为三大类: [1] (1) 易于生物降解的高浓度有机废水; (2) 有机物可以降解,但含有害物质的废水; (3) 难生物降解的和有害的高浓度有机废水。
涉及8大行业的高浓度难降解废水 关键处理技术及典型工艺流程 制药行业废水 1、特点 制药废水具有成分差异大，组分复杂，污染物量多，COD 高，BOD5和CODcr 比值低且波动大，可生化性很差，难降解物质多，毒性强，间歇排放，水量水质及污染物的种类波动大等特点。 3、处理技术 ①预处理：混凝法、气浮法、微电解、Fenton试剂、催化氧化等； ②厌氧工艺：UASB、两相厌氧消化、EGSB等； ③好氧工艺：生物接触氧化法、CASS、SBR、活性污泥法等；
4、典型工艺流程 气浮法处理制药废水膜分离法处理制药废水
组合工艺处理制药废水 造纸行业废水 1、特点 造纸废水危害很大，其中黑水是危害最大的，它所含的污染物占到了造纸工业污染排放总量的90％以上，由于黑水碱性大、颜色深、臭味重、泡沫多，并大量消耗水中溶解氧，严重地污染水源，给环境和人类健康带来危害。 而中段水对环境污染最严重的是漂白过程中产生的含氯废水，例如氯化漂白废水，次氯酸盐漂白废水等。此外，漂白废液中含有毒性极强的致癌物质二恶英，也对生态环境和人体健康造成了严重威胁。 2、组成 制浆造纸废水主要分为：黑液、中段废水、白水三种。 黑液：用含NaOH或NaOH+硫酸钠碱性药剂蒸煮植物纤维，溶出木质素，排放的蒸煮液即为“黑液”（碱煮为黑液，酸煮为红液，绝大部分采用碱煮）。黑液含木质素、聚戊糖和总碱，是高浓度难降解废水。 中段废水：碱煮制成的浆料在洗涤、筛选、漂白过程中产生的废水，吨浆COD负荷在310kg 左右。BOD/COD在0.20～0.35之间，可生化性较差。污染物主要以木质素、纤维素、有机酸等可溶性COD为主，污染最严重的是漂白产生的含氯废水。 白水：水量大，主要含有细小纤维、填料、涂料和溶解的木材成分，以不溶COD为主，可生化性差，加入的防腐剂有毒性。 3、处理技术 黑液、中段废水：碱回收、酸析法、LB-1碱析法、膜分离法、絮凝沉淀、生物膜法、厌氧生物处理、网筛微滤、气浮、高级氧化。 白水：过滤、气浮、沉淀、筛分。 4、典型工艺流程
8大行业高浓度难降解废水27个处理技术 高浓度难降解有机废水是指有机物浓度(以C O D计)较高，一般均在2000m g/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(B O D5/C O D值一般均在0.3以下甚至更低，难以生物降解。所以，业内普遍将C O D浓度大于2000m g/L，B O D5/C O D值低于0.3的有机废水统一称为高浓度难降解有机废水。 一、制药行业废水 1.特点 制药废水具有成分差异大，组分复杂，污染物量多，COD 高，BOD5和CODcr 比值低且波动大，可生化性很差，难降解物质多，毒性强，间歇排放，水量水质及污染物的种类波动大等特点。 2.组成 3.处理技术 （1）预处理：混凝法、气浮法、微电解、Fenton试剂、催化氧化等； （2）厌氧工艺：UASB、两相厌氧消化、EGSB等； （3）好氧工艺：生物接触氧化法、CASS、SBR、活性污泥法等；
二、造纸行业废水 1.特点 造纸废水危害很大，其中黑水是危害最大的，它所含的污染物占到了造纸工业污染排放总量的90%以上，由于黑水碱性大、颜色深、臭味重、泡沫多，并大量消耗水中溶解氧，严重地污染水源，给环境和人类健康带来危害。 而中段水对环境污染最严重的是漂白过程中产生的含氯废水，例如氯化漂白废水，次氯酸盐漂白废水等。此外，漂白废液中含有毒性极强的致癌物质二恶英，也对生态环境和人体健康造成了严重威胁。 2.组成 制浆造纸废水主要分为：黑液、中段废水、白水三种。 黑液：用含NaOH或NaOH+硫酸钠碱性药剂蒸煮植物纤维，溶出木质素，排放的蒸煮液即为“黑液”(碱煮为黑液，酸煮为红液，绝大部分采用碱煮)。黑液含木质素、聚戊糖和总碱，是高浓度难降解废水。 中段废水：碱煮制成的浆料在洗涤、筛选、漂白过程中产生的废水，吨浆COD 负荷在310kg左右。BOD/COD在0.20～0.35之间，可生化性较差。污染物主要以木质素、纤维素、有机酸等可溶性COD为主，污染最严重的是漂白产生的含氯废水。 白水：水量大，主要含有细小纤维、填料、涂料和溶解的木材成分，以不溶COD 为主，可生化性差，加入的防腐剂有毒性。 3.处理技术 黑液、中段废水：碱回收、酸析法、LB-1碱析法、膜分离法、絮凝沉淀、生物膜法、厌氧生物处理、网筛微滤、气浮、高级氧化。 白水：过滤、气浮、沉淀、筛分。
第25卷第4期2006年 8月 四 川 环 境 SICHUAN ENVIRON MEN T Vol 125,No 14Augus t 2006 #综 述# 收稿日期:2005-09-19 基金项目:山西省自然科学基金资助项目(项目号:202548) 作者简介:赵月龙(1976-),男,山西太原人,现为哈尔滨工业大学 环境工程专业博士研究生。 高浓度难降解有机废水处理技术综述 赵月龙1 ,祁佩时1 ,杨云龙 2 (11哈尔滨工业大学市政环境工程学院,哈尔滨 150090;21太原理工大学环境与市政工程学院,太原 030024) 摘要:高浓度难降解有机废水的处理,是国内外污水处理界公认的难题。本文分析了这一类废水难于生物处理的主要 原因,并在此基础上对近年来国内外处理焦化废水、制药废水等高浓度难降解废水的技术和研究作了介绍与评价。关 键 词:有机废水;高浓度难降解;焦化废水;制药废水;生物技术 中图分类号:X70311 文献标识码:A 文章编号:1001-3644(2006)04-0098-06 Treatment Technologies of Non -degradable Organic Wastewater Z HAO Yue -long 1,QI Pe-i shi 1,YANG Yun -long 2 (11School of Municipal &En vironmental Engineering,H a r bin Institute o f Technology ,Harbin 150090,China;21School o f En vironmental &Municipal En gineering,Taiyuan University of Technology ,Taiyuan 030024,China) Abstract:T he treatment of hi gh -s trength and non -degradable organic wastewater is a difficul t problem in wastewater treatment.This paper analyzed the main reasons that made the wastewater be difficult to be treated by biological technology 1The recent researches and technologies of the treatment of high -strength and non -degradable organic wastewater,such as coking wastewater,pharmaceutical wastewater,etc.,were then introduced and evaluated according to the analysis 1 Keywords:Organic wastewater ;high -strength and non -degradability;coki ng wastewater;pharmaceu tical wastewater;biological technology 1 引 言 高浓度难降解有机废水的处理,是目前国内外污水处理界公认的难题。对于这类废水,目前国内外研究较多的有焦化废水、制药废水(包括中药废水)、石化/油类废水、纺织/印染废水、化工废水、 油漆废水等行业性废水。所谓/高浓度0,是指这类废水的有机物浓度(以COD 计)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0是指这类废水的可生化性较低(B OD 5/COD 值一般均在013以下甚至更低),难以生物降解。所以,业内普遍将C OD 浓度大于2000mg/L 、BOD 5/C OD 值低于013的有机废水统一称为高浓度难降解有机废水。 /高浓度0、/难降解0两大特性的叠加,使得此类废水在处理中,单独使用生物法或物化法等/常规0方法失去可能。从而,研究生物法和物化法等其它方法的组合,力图使处理成本降到最低而且处理方法具有在国内工业企业的有效推广价值,是当前解决此类废水污染的关键性问题。 2 高浓度难降解有机废水难生物处理的原因分析 高浓度难降解有机废水难于生物处理的原因,本质上是由其特性决定的。一般,此类废水在水质、水量等方面具有以下几方面的共同特性:211 废水所含有机物浓度高 几种典型的高浓度有机废水,如焦化废水、制药废水、纺织/印染废水、石油/化工废水等,其主要生产工段的出水C OD 浓度一般均在3000~5000mg/L 以上,有的工段出水甚至超过10000mg/L,即
任务1：难降解有机废水处理方案的设计 ?信息检索 ?难降解有机废水特性分析 高浓度难降解苯类废水的来源以及概况 ?高浓度难降解有机废水主要是、、、、等生产过程中产生的废水，废水、、，因此必须采用预处理技术和方法，方能有效处理。 ?难降解有机物是指，(也包括某些有机物的代谢产物)，这类污染物易在生物体内富集，也容易成为水体的潜在污染源。这些物质的共同特点是，，。 高浓度难降解有机废水难生物处理的原因分析 ?废水所含有机物浓度高。几种典型的高浓度有机废水,如焦化废水、制药废水、纺织/印染废水、石油/化工废水等,其主要生产工段的出水COD浓度一般均在mg/ L以上,有的工段出水甚至超过mg/L,即使是各工段的混合水,一般也均在mg/L以上。 ?有机物中的生物难降解物种类多比例高。这类有机废水中,往往含有较高浓度的生物难降解物,甚至是,且种类较多。 ?除有机物外,废水含盐浓度较高。此类废水往往有较高的含盐量,致使废水处理的难度加大。如典型的抗生素废水,其硫酸盐含量一般均在mg/L以上,有的甚至高达 mg/L。 ?各生产工段排水的水质、水量随时间的波动性大。以焦化废水为例,一座中等规模的焦化厂,其水量在一天内可由约m3/h变化到m3/h,废水的COD浓度也可由约1000 mg/L变化到3000mg/L以上,甚至更高;而制药废水除水量随生产工序的变化而剧烈变化外, COD浓度更是可由每升几百毫克变化到几万毫克。 ?方案设计 工艺流程：
工艺说明：
任务2：难降解有机废水处理运行管理?某污水处理厂难降解有机废水处理工艺流程认知 绘制工艺流程图。 构筑物认知 ?在实物图片中 1)；2)； 3)；4)； 5)；6)； 7)；8)； 9)；10)； 11)；12)； 13)；14)； 15)；16)； 17)；18）
高盐度难降解有机废水处理技术的研究与应用进展 ——膜蒸馏技术应用于高盐度工业有机废水处理领域综述 摘要 本文综述了膜蒸馏技术在高盐度难降解有机废水处理领域的应用现状。传统水处理方法处理高盐度工业有机废水难度大、效果不佳，是水处理工业中的难题之一。膜蒸馏是一种新型的膜分离技术，具有耐腐蚀性强、抗污染性好、分离效率高、操作温度低、可利用低温热源等特点。 关键词：膜蒸馏；高盐度有机废水；膜污染 Abstract The application status quo of membrane distillation process, a new separation technology, in treatment of concentrated salt organic wastewater are summarized. It is very difficult to use traditional water treatment method to deal with concentrated salt organic wastewater and often has poor effect. It becomes one of the water treatment industry problems. Membrane distillation (MD) is a new type of membrane separation technology which has the features of strong corrostion resistance, anti-pollution, better separation efficiency, low operating temperature and can make ues of low temperature heat source. Keywords : membrane distillation; concentrated salt organic wastewater; membrane fouling 1 前言 水污染是我国面临的主要环境问题，工业废水占总污水量的70％左右。而其中高有机浓度、高盐度的工业废水，处理难度较高，对环境水体的污染程度大，是国内外环保领域的难题之一。采用传统水处理方法处理高有机物浓度、高盐度的工业废水如混凝、沉淀过滤、活性炭吸附、生物反应器、臭氧氧化和土地渗滤等，投资大、能耗高、效果差。
难降解有机废水的处理方法分析 发表时间：2018-11-20T15:07:18.610Z 来源：《防护工程》2018年第20期作者：陈雪玲 [导读] 难降解有机废水是工业生产中常见的废水类型，该废水若处理效果不好就会对生态环境造成破化 广西东亚扶南精糖有限公司 530012 摘要：难降解有机废水是工业生产中常见的废水类型，该废水若处理效果不好就会对生态环境造成破化，因此，结合实际以难降解有机废水为研究对象，在分析有机废水的特征与危害基础上，论述几种常见的处理方法，希望分析后能够给相关工作人员提供借鉴。 关键词：难降解；有机废水；处理；方法 0前言 工业社会的快速发展之下，产生了大量的高浓度难降解的有机废水，给环境造成了巨大的污染问题。因为该部分的废水污染浓度比较高，并且降解难以进行，选择使用常规的废水处理方法已经难以达到净化的要求。在全面深入的了解高浓度有机废水的特性以及所造成的巨大危害基础上，采取合理的处理技术，从而可以消除对于环境所造成的的影响，改善人们的生活质量。 1 高浓度难降解有机废水特性、危害 经过多方面的比较分析，可以发现该废水具备如下特性：有机物含量非常好，通常情况下，COD都会在2000mg/L以上；降解更加的困难，废水的可生化性比较低，BOD5/COD的比值通常情况下都会小于0.3，甚至还会更低；组成成分更加的复杂，并且含有大量的硫化物、重金属以及其他的有害物质；色度高且异味大，一旦排放超标，就会造成周边环境的严重损坏；酸碱性非常强。这种废水对于所在环境的影响主要就是造成该地区水质的变化，造成水体缺氧甚至厌氧，大量的水生物死亡，同时会造成周边环境的恶化；毒性非常强，这主要是因为喝多废水中毒含有过量的有机物所造成的，在日积月累中造成的水体和土壤中逐渐的沉淀和聚集，最后通过水体进入到人体中，造成人们的生命健康受到极大的影响。 2化学法处理技术 2.1电化学氧化法 这种方法在具体处理的过程中通常使用直接电化学氧化与间接电化学氧化的方式来进行的。前者主要就是通过将其设置在电极表面所存在的氧化还原反应来进行的分解。电化学的处理方法可以有效的分析含氯化合物的有效性，同时可以通过pbO2聚吡咯复合电极将废水中的氯离子滤除掉；而后者主要是通过电化学反应的方法中所形成的氧化剂或还原剂来进行污染的分解处理。经过实践效果可以发现，使用电解生成次氯酸盐氧化剂可以将废水中无法分解的氨氮化合物进行降解。 2.2湿式氧化法 该方法通常可以将其分为湿式空气氧化和湿式空气催化氧化两种。前者就是将废水污染物直接设计在温度为125~320℃、压力为 0.5~20 MPa的条件下与空气发生反应，此时可以将其所含有的有机物去除掉超过99.9%。用来处理含酚废水，在温度为150~180℃、压力为0.3~1.5 MPa的环境中，可以将废水中的COD去除超过90%，酚类分子可以实现全部清除；后者则是通过使用催化剂来降低温度与压力，从而可以加速分解。对该技术进行了进一步的研发，并且将我国的焦化、造纸以及生物制药领域中所存在的高浓度有机废水进行有效的处理，取得了非常好的效果，可以去除CODcr,NH3-N等物质高达99%以上。 2.3超临界水氧化技术 该技术也可以简称为SCWO技术，主要是在湿式氧化处理技术的技术上发展而来的。主要是在环境温度超过647.5K、压力超过 22.05MPa的基础上来进行的有机物溶解，主要是针对的一些不溶于水的有机物以及其他的气体，比如氧气等。在该技术应用的过程中，可以将废水中超过99.99%的有机物直接分解成为二氧化碳与水，有机物内的氮、硫、磷等元素直接转化成为无机酸、氯转化成为氯离子，硫和磷分别转化为硫酸盐和磷酸盐。通过自制超临界处理装置对苯酚进行养化处理，结果在873.2 K和35 MPa的环境中，停留时长为170s，其可以将该物质去除超过99.8%。 2.4光化学氧化技术 光氧化分为光激发氧化和光催化氧化。前者在进行处理的过程中主要是通过使用臭氧、过氧化氢以及氧与空气为主要的氧化剂，在这些物质的作用之下直接与光化学联合起作用，从而可以形成了具备更强氧化能力的自由基，所以该技术的应用具备更强的处理效果；后者主要是在水溶液中适当的加入一些催化剂，然后在经过紫外线的照射作用，可以直接将内部需要降解的物质转变成为自由基。目前多使用二氧化钛和CdS等物质作为催化剂。武正簧[5]等人员通过使用二氧化钛薄膜来进行实验，以分解甲基橙与亚甲基兰，通过最终的结果分析，发现分解效果非常的明显，且不存在有毒害的物质。 3 生物处理技术 随着科学技术的发展，生物处理技术也取得了较大的进步，给当前的有机物分解领域带来了新的发展机遇，未来必然会发挥更大的作用。 3.1生物膜法 膜生物反应器主要由膜组件和生物反应器两部分组成。数目庞大的微生物群可以更好的实现有机污染物的分解，在反应的过程中，通过氧化分解作用而产生更加有利于微生物生长和繁殖，并且可以快速的进行有机物的讲解。膜组件在具体应用的过程中，应该实施机械筛分、截留等处理方法，从而将废水与污泥实现固液的分离处理，然后将其中所存在的大分子位置直接输送到反应器内，通过大分子的直接输送能够在一定的程度上解决有机废水引起的了在能够问题，这样可以避免造成微生物过量的流失问题的存在。 3.2高效菌种技术 为了可以满足当前社会中的大量工业废水处理需求，在废水中加入了具备特殊分解能力的菌种来进行废水处理，这种方法逐渐被推广和应用。通过实验研究可以发现，长期污染的环境之下会导致土壤、河水以及海水中含有大量的有机废物，通过筛分作用来将有机物进行分解。相关研究学者在研究中主要是从1,4-二氧环己烷污染的污泥内直接分离出一株能够与碳源和能源放线菌CB1190，其可以更好的分解
高浓度废水处理技术 超声波 超声波是指频率高于20KHZ-5MHZ的声波，当一定强度的超声波通过废水媒体时，会产生一系列的物理、化学效应。超声波作用于废水中不同的声强、声密度、声功率、频率下会产生下面七种理化效应：①机械效应；②热效应；③溶氧及空化清洗效应；④热解消化和自由基氧化效应；⑤声流促使粒子移动效应；⑥生化反应加速传质效应；⑦加速污泥絮凝沉淀触变效应。超声波氧化技术解决高COD、高氨氮，可生化性差等难点，可高效去除含酚、苯环类、高分子有机物等难降解物质，运行费用低，去除效率显著。 混合絮凝复合床技术 混合絮凝复合床技术是靠电流的传递而使底物发生氧化还原反应从而达到降解的方法。铁电解法对废水进行处理的主要机理可归纳为电场作用,·OH自由基的强氧化作用, 氢、铁、二价铁离子氧化还原作用及铁离子的混凝、吸附作用。混合絮凝复合床技术处理工艺作为某些高浓度难降解废水的预处理,具有可提高废水的可生化性, 可在常温常压下进行, 操作方便, 抗冲击负荷能力强, 出水水质稳定等优点。经混合絮凝复合床技术处理, 废水中的有机污染物降解为二氧化碳、水和简单有机物, 没有或很少产生二次污染。 Fenton 试剂 Fenton氧化法的反应式如下式， H2O2+Fe2+ →. OH+OH-+Fe3+ →Fe(OH)3↓
通过H 2O 2 和Fe 2 + 作用产生·OH ,使其具有极强的氧化能力,氧化能力在所有氧化剂中排第二，仅次于氟。能有效地将有毒有害有机物彻底降解成二氧化碳、水和无机离子,因此它在废水处理的应用中具有特殊意义 高效膜生物反应器 高效膜技术具有出水水质好，容积负荷高，水力停留时间短，水力停留时间HRT 和污泥排放时间SRT 可单独控制，剩余污泥少，能够生物去氮除磷，耐受一定的水量、水质负荷冲击，避免微生物污泥流失，MLSS 污泥浓度高，出水基本无悬浮物SS 、微生物、病毒等污染物，结构紧凑，操作简单,占地少等优点。 MAP 沉淀法 主要是利用以下化学反应： Mg 2 ++NH 4++PO 43-=MgNH 4PO 4 理论上讲以一定比例向含有高浓度氨氮的废水中投加磷盐和镁盐，当[Mg 2 + ][NH 4+][PO 43 -]>2.5×10–13时可生成磷酸铵镁（MAP ），除去废水中的氨氮。采用向氨氮浓度较高的工业废水中投加MgCl 2·6H 2O 和Na 2HP04·12H 20生成磷酸铵镁沉淀的方法，以去除其中的高浓度氨氮。结果表明，在适合的条件下，氨氨质量浓度可由9500 mg/L 降低到460 mg/L ，去除率达到95％以上。由于在多数废水中镁盐的含量相对于磷酸盐和氨氮会较低，尽管生成的磷酸铵镁可以做为农肥而抵消一部分成本，并且在取之不尽的海水中,含有所需投加大量的镁盐。 ABR 厌氧技术 厌氧折流板反应器的优点
【水处理】8大行业高浓度难降解废水27个处理技术及典 型工艺流程 高浓度难降解有机废水是指有机物浓度(以COD计)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(BOD5/COD值一般均在0.3以下甚至更低，难以生物降解。所以，业内普遍将COD浓度大于 2000mg/L，BOD5/COD值低于0.3的有机废水统一称为高浓度难降解有机废水。 制药行业废水 1.特点 制药废水具有成分差异大，组分复杂，污染物量多，COD 高，BOD5和CODcr 比值低且波动大，可生化性很差，难降解物质多，毒性强，间歇排放，水量水质及污染物的种类波动大等特点。 2.组成 类型来源组成 1/ 19
抗生素生产废水发酵滤液、提取的萃 余液、蒸馏釜残液、 吸附废液和导管废液 等 主要含菌丝体、残余营养物质、代谢产物和有 机溶剂等。有机物浓度很高，COD可高达 5000～20000mg/L，BOD可达2000～ 10000mg/L，SS浓度则可达到5000～ 23000mg/L，TN达到600～1000mg/L 合成药物废水合成工艺中因反应步 骤多、产品转化率低 而造成的原料损失、 副产物，有机溶剂等 含有种类繁多的有毒有害化学物质，如甾体类 化合物、硝基类化合物、苯胺类化合物、哌嗪 类和氟、汞、铬铜及有机溶剂乙醇、苯、氯 仿、石油醚等有机物、金属和废酸碱等污染物 中成药生产废水洗涤、煮药、提纯分 离、蒸发浓缩、制剂 等工序中所排出清洗 废水、分离水、蒸发 冷凝水、药液流失水 等 天然生物有机物，如有机酸、蒽醌、木质素、 生物碱、单宁、鞣质、蛋白质、糖类、淀粉等 3.处理技术 （1）预处理：混凝法、气浮法、微电解、Fenton试剂、催化氧化等； （2）厌氧工艺：UASB、两相厌氧消化、EGSB等； 2/ 19
Advances in Environmental Protection 环境保护前沿, 2016, 6(6), 130-136 Published Online December 2016 in Hans. https://www.doczj.com/doc/8915660083.html,/journal/aep https://www.doczj.com/doc/8915660083.html,/10.12677/aep.2016.66017 文章引用: 程子洪, 李小端, 王华阳, 钟振成, 张微尘, 李国涛, 霍卫东, 李永龙, 熊日华. 高浓度难降解有机废水处 Research Progress of High Concentration Organic Wastewater Treatment Zihong Cheng 1,2, Xiaoduan Li 1,2, Huayang Wang 3, Zhencheng Zhong 1,2, Weichen Zhang 1,2, Guotao Li 1,2, Weidong Huo 1,2, Yonglong Li 1, Rihua Xiong 1,2 1 National Institute of Low-Carbon Energy, Beijing 2State Key Laboratory of Water Resource Protection and Utilization in Coal Mining, Beijing 3Shenhua Funeng Generation Electric Co., Ltd., Quanzhou Fujian Received: Nov. 27th , 2016; accepted: Dec. 12th , 2016; published: Dec. 15th , 2016 Copyright ? 2016 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.doczj.com/doc/8915660083.html,/licenses/by/4.0/ Abstract The effective treatment of high concentration and low biodegradability wastewater turned to be urgent issues in domestic and foreign environmental technology. In this article, series of technol-ogies for no degradable organic wastewater treatment were summarized; the developments of different technologies were analyzed and compared. Finally, the development tendency of low biodegradability organic wastewater treatment in the future was proposed. Keywords Organic Wastewater, Low Biodegradability, High Concentration, Tendency 高浓度难降解有机废水处理研究进展 程子洪1,2，李小端1,2，王华阳3，钟振成1,2，张微尘1,2，李国涛1,2，霍卫东1,2，李永龙1，熊日华1,2 1 北京低碳清洁能源研究所，北京 2神华集团煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室，北京 3神华福能发电有限责任公司，福建 泉州 Open Access
难降解有机废水处理 1解析难降解有机废水的特性与危害 从整体的水质特性来看，难降解的有机废水一般有会这些特性表现：首先含有的有机物浓度较高，一般COD的含量超过每升2000毫克以上，甚至是十几万毫克也有可能；而且非常的难以被降解，可进行生化降解的可能性也比较低，其BOD5或者COD数值一般都不到0.3，甚至有些还更加的小，从而使得整体更加不容易被降解掉； 而且，其水质本身含有成分比较驳杂，其中包含了类似硫化物、重金属以及氮化物、有毒物物质等；另外，从颜色上来看，难降解有机废水本身浓度比较高颜色比较鲜艳，而且会伴有异味情况，对于周边的环境也有比较大的影响，而且还有强酸强碱等特性。 同时，在危害方面来说，难降解的有机废水一般会导致整体的水体出现缺氧或者厌氧的情况，从而直接导致水生物的思维，并且因此急需致使水质与水环境的恶化；而且难降解有机废水一般会有比较强的致毒性危害，并且与水里的有机物一起循环到土壤环境里，从而进入人体，危害健康。 2简述常见的难降解有机废水 2.1印染废水 印染废水一般是由于印刷厂或者服装纺织厂所排放出来的，一般是针对棉、麻、化学纤维等产品进行加工而产生的废水。这类废水一般水量比较大，而且里面所含的有机物浓度也会更高，同样的PH值相对比较高，里面含有很多的染料、浆料、油剂、纤维杂质等。本身属于比较高浓度的难降解有机废水类别之一。 同时也是属于当前问题最为严重的工业废水问题之一。而且之前有专家针对这类废水做了研究，从这类废水里面分离出多种有机物质，并以此针对性的进行印染废水的处理，反而效果比较好。 2.2造纸废水 造纸废水相对来说仅仅只是针对于造纸印刷一类，但是也包含了生物强化技术应用之下的制浆造纸废水类型。这类废水一般不仅仅会造成一般的环境危害，更重要的是能够对周边环境的木质素或其他的要素造成降解，而自己本身则不易被降解。在碱性环境的培养条件下，我们发现它们有50%左右的几率对木质素造成降解作用。 3难降解废水难生物处理的原因分析 3.1有机物浓度高 首先，这些废水里面含有多种高浓度的有机物，而且这些高浓度的有机物无法快速被降解，最后再经过多次的有机物混合，使得这类的废水更加难以被降解。 3.2种类多比例高 其次，这些废水里面含有的有机物以及生物难以降解的物品种类及其繁多，而且浓度较多，所占据的比例也很高，特别是很多废水更是含有生物毒物，使得这类废水更加的难以被降解。 3.3废水含盐浓度高 第三，就是这些废水里面本身含盐量也比较高，使得生物等多种废水处理难度加大，而且更加快了这些废水有机物的沉淀等。 3.4水质、水量波动性大 第四，就是这些废水在其水质以及排放时间、排放量上面其实也不是一成不变的，而且这些问题最终也会给废水的处理产生极大的难度。 4难降解有机废水生化前处理研究 4.1生物法 生物法是目前应用最广泛的一种有机废水处理方法，主要包括活性污泥、生物膜法、好氧-厌氧法等。主要是利用微生物的新陈代谢，通过微生物的凝聚、吸附、氧化分解等作用来降解污水中的有机物，具有应用范围广、处理量大、成本低等优点。但当废水含有有毒物质或
高浓度抗生素有机废水处理 目前国内对高浓度抗生素有机废水的处理仍处于试验探索阶段。由于废水中的残余抗生素和盐类以及一些添加剂严重抑制厌氧微生物的正常代谢，如在厌氧之前采用各种预处理去除抑制物质，则使工艺流程复杂且提高了基建和运行费用；如采用常规好氧活性污泥法，则难以承受COD浓度高达10g/L以上的废水水质，需要用大量的清水稀释后才能处理，运行费用也相应增加。本文的目的在于通过对厌氧水解酸化--生物接触氧化法工艺的研究和实例分析，为处理高浓度抗生素有机废水提供一条新的途径。 1 工程实例 山东某大型抗生素厂主要生产青霉素、庆大霉素、链霉素等十多种产品，其生产废水有15％采用厌氧水解酸化--生物接触氧化法进行处理，取得了良好的效果。设计水质、水量如下：水量2700m3/d；COD 4200～6000mg/L；BOD1600～2200mg/L；SS1000～2400mg/L；pH 6～8。 废水处理工艺流程如图1。 抗生素混合污水流经粗格栅、初沉池后进入厌氧酸化池，通入一定量的空气，利用厌氧发酵过程的水解酸化段，使水中不溶性的有机物转化为可溶性的有机物，将难降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质，大大提高了污水的可生化性。 在生物接触氧化池，废水自下向上流动，在填料下直接布气，生物膜直接受到气流的搅动，加速了生物膜的更新，使其经常保持较高的活性，而且能够克服填料堵塞。本工艺处理能力大，对冲击负荷有较强的适应性，污泥生成量少，不会产生污泥膨胀，无需污泥回流，易于维护管理，便于操作。 主要处理构筑物： ①厌氧酸化池 矩形钢筋混凝土结构，一座分两格，每格尺寸20m×10m×5m，总容积为2000m3，池内设半软性填料720m3，
难降解有机物的处理及处理原理 摘要难降解有机物严重污染和威胁人类身体健康,因此难降解有机物的治理技术 研究是目前水污染防治研究的热点与难点。近年来,难降解有机物的生物处理技术 研究取得了广泛的成果。目前运用生物技术处理难降解有机物的主要技术路线,包 括共代谢技术、缺氧反硝化技术、高效菌种技术、细胞固定化技术、厌氧水解酸化 预处理技术。 关键词：难降解有机污染物生物技术共代谢技术 1.前言 难降解有机物通常指在自然条件难于被生物作用发生递降分解的有机化学物质。有机物被微生物降解，转化为无机物，又由于无机物经过生命活动合成各种有机物，这是自然界生物地球化学的基本循环。合成洗涤剂、有机氯农药、多氯联苯等化合物在水中较难被生物降解，无氮有机物中的脂肪和油类也是难降解物质，它们往往通过食物链逐步被浓缩而造成危害；在生产、使用过程中以及使用后，会通过各种途径进入水体造成污染。难降解物质在环境中的持久性，以及广域的分散性，对环境与生态造成影响较大。因此，一直是环境污染、生态环境恶性循环的重要环节。 难降解有机物被微生物分解时速度很慢,分解不彻底的有机物(也包括某些有机物的代谢产物)，这类污染物易在生物体内富集，也容易成为水体的潜在污染源。这类污染物包括多环芳烃、卤代烃、杂环类化合物、有机氰化物、有机磷农药、表面活性剂、有机染料等有毒难降解有机污染物。这些物质的共同特点是毒性大，成份复杂，化学耗氧量高，一般微生物对其几乎没有降解效果，如果这些物质不加治理地向环境排放，势必严重地污染环境和威胁人类的身体健康。随着工农业的迅速发展，人们合成了越来越多的有机物,其中难降解有机物占了很大比例，因此难降解有机物的治理研究已引起国内外有关专家的高度重视,是目前水污染防治研究的热点与难点。 2.难降解有机物的处理方式 2.1难降解有机物的分类 难降解(难生物降解)有机物是指微生物在任何条件下不能以足够快的速度降解的有机物。形成有机物难于生物降解的原因除了在处理时的外部环境条件(如温度、pH值等)没有达到生物处理的最佳条件外，还有两个重要的原因，一是由于化合物本身的化学组成和结构，在微生物群落中，没有针对要处理的化合物的酶,使其具有抗降解性；二是在废水中含有对微生物有毒或者能抑制微生物生长
高浓度难降解有机废水厌氧生化处理技术 【摘要】随着社会经济的快速发展、人们生活水平的不断提高，面临的环境污染问题也日臻严重。在环境工作者的不懈努力下，常见的污水得到了有效的处理，但是高浓度难降解废水，特别是持久性有机物的处理具有很大的困难，需要不断地探索和研究。 【关键词】高浓度;有机废水;处理 1.厌氧消化机理 厌氧消化[1]是指在无分子氧参与的条件下，通过多种微生物的协同作用，把有机物最终分解为甲烷（CH4）和CO2等产物的过程。在厌氧消化过程中，碳水化合物的复杂形式纤维素和淀粉在各类酶的作用下，逐步水解为葡萄糖，而后经EMP途径，首先转化为丙酮酸，然后丙酮酸作为受氢体，产生各种酸、醇和酮等；蛋白质则逐步水解为氨基酸，氨基酸可通过Strickland反应或加氢还原等途径脱氨，分解成氨和另一种不含氨的有机物；而脂肪首先被分解为脂肪酸、甘油和磷酸，然后脂肪酸在产氢产乙酸菌的作用下遵循β氧化机理分解，同时前两者分解的中间产物也被产氢产乙酸菌群利用而生成乙酸、氢和CO2。产甲烷菌群有两类，一类是利用乙酸生成甲烷，另一类则是由氢CO2形成甲烷，在反应器正常情况下，两者分别占甲烷生成总量的70％和30％。在产生甲烷过程的同时，还存在一个同型产乙酸的过程，即少数产乙酸菌能使用氢作为电子供体CO2等还原为乙酸，这可能是利用乙酸生成甲烷的量更大的原因之一。近年来，人们在研究厌氧处理工艺时又提出通过工艺条件控制，把整个厌氧消化过程分成两步，即水解和酸化过程、产乙酸和甲烷过程分别在不同反应器中完成，以尽量提高整体系统的效率。 2.高浓度难降解有机污染物的危害 2.1 急性中毒 这类废水排入水体后，立刻会对人、动物及微生物造成明显的致毒作用，如由于农药厂、化工排放的废水含有毒性物质造成整个水域人畜中毒、鱼类及其水生动物死亡。 2.2 慢性中毒 难降解有机污染物能使人产生慢性中毒，指生物体与浓度较低的某些毒性污染物长期接触，使体内此类有机物的浓度蓄积到某一阀值，才能显示出其毒性。其毒性有以下几方面的作用：干扰机体的代谢功能，影响机体免疫功能，对细胞组织结构的损伤作用，对机体酶体系的干扰，抑制机体对氧的吸收、运输和利用，以及直接的物理性刺激和化学性损伤作用。 2.3 潜在毒性 某些人工合成的有机物不具有明显的毒性，但可能导致长远的遗传影响。它们能对各种人体细胞产生不可逆的“突变”作用，对生物体细胞产生不可逆的改变，诱发致癌、致畸、致突变效应，对人类产生严重的危害。 2.4 危害生态环境 难降解有机污染物对生态环境的影响也是多种多样的，其主要特征就是有机污染物在环境中长期滞留、不易自然降解。以难降解的多氯联苯类有机物为例，多氯联苯类化合物常被用作增塑剂、润滑剂。由于它易溶于有机溶剂及脂肪内，一般难以被微生物所降解，因此它们被发现广泛地残留在水、土壤和大气环境中，