高浓度难降解有机废水处理技术综述_赵月龙

高浓度难降解有机废水处理技术研究来源：城市建设理论研究摘要：随着国家工业化进程的不断加快，工业废水的处理问题日益突出，各行各业产生的废水种类越来越繁杂，特别是一些难生物降解的高浓度废水，给水处理行业提出了新的挑战。

本文分析了较为常见的印染废水和造纸废水特性，并分析了高浓度降解有机废水的水质特点，其危害性以及相应的处理技术关键词：高浓度；讲解；有机废水；处理技术中图分类号：TE08 文献标识码：A一、高浓度难降解有机废水水质特点与其危害性分析高浓度难降解有机废水水质特色首要表如今以下几个方面：有机浓度高，通常COD 超过2000mg/L，乃至能够达到十几万毫克；难降解，废水可生化性较低，BOD5/COD 其比值通常会小于0.3乃至更低，难以降解；成分复杂，在有机废水中包括硫化物、重金属、氮化物、有毒有机物等；色度高，存在异味，对周边环境影响较大；具有强酸强碱性。

高浓度难降解有机废水损害首要表现为：致使水体缺氧乃至厌氧，致使水生物死亡，并恶化水质及水环境；致毒性损害强，有机废水中存在很多有机物，能够在水体及土壤环境中积累，最终进入人体，影响人体健康。

二、常见的高浓度难降解的有机废水（一）印染废水的生物强化处理印染废水主要是加工棉、麻、化学纤维制品及其纺织产品的印染厂排出的废水。

纺织印染废水具有水量大、有机污染物浓度高、pH高、水质波动大等特点，废水中含有大量染料、浆料、油剂、助剂、纤维杂质、砂类物质、无机盐类等，属高浓度难降解的有机工业废水之一。

目前，国内外印染废水处理技术发展较快，主要有物化法、生化法、化学法以及几种工艺结合的处理方法，技术最为成熟、应用最广泛、价格较为低廉的方法仍然是生物处理法。

生物处理法主要有活性污泥法和生物膜法，其中活性污泥法既能降解大量的有机污染物质，又能去除部分色素，还可以调节pH值，运行管理费用低，被广泛采用。

但活性污泥法具有对COD降解不完全、去除色度有限、运行易受环境影响、易发生污泥膨胀等不足，近年来，生物强化技术的研究在一定程度上弥补了这些缺陷。

饮用水臭氧应用安全性研究刘海龙１，２　王东升２　王瑞军３（１山西大学环境与资源学院，太原　０３０００６；２中国科学院生态环境研究中心，北京　１０００８５；３山西吉瑞新能源科技有限公司，太原　０３０００６） 摘要　对预臭氧、臭氧—生物活性炭等技术与常规水处理工艺联用中有机物去除效果、消毒副产物ＴＨＭＦＰ的消除等进行了研究。

结果表明：采用适量臭氧（如１ｍｇ／Ｌ）预氧化，可有效提高混凝过程中有机物去除率；ＴＨＭＦＰ从常规处理的１１６μｇ／Ｌ降至７８μｇ／Ｌ（１ｍｇ／ＬＯ３）。

与预臭氧强化混凝联用的臭氧—生物活性炭工艺能进一步降低ＤＯＣ和ＴＨＭＦＰ。

研究发现：溴酸盐随着臭氧含量呈现起伏变化，溴酸盐相关前驱物不易分离去除。

两次臭氧投加（预臭氧和主臭氧）均导致溴酸盐、ＡＯＣ和甲醛升高；其含量可分别在后续的混凝过滤及生物活性炭过程中得到控制，仅ＡＯＣ含量较原水和常规工艺出水有所升高。

关键词　臭氧　混凝　消毒副产物　安全性Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｓａｆｅｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｏｚｏｎａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｄｒｉｎｋｉｎｇ　ｗａｔｅｒ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔＬｉｕ　Ｈａｉｌｏｎｇ１，２，Ｗａｎｇ　Ｄｏｎｇｓｈｅｎｇ２，Ｗａｎｇ　Ｒｕｉｊｕｎ３（１．Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ　ａｎｄ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，Ｓｈａｎｘｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔａｉｙｕａｎ　０３０００６，Ｃｈｉｎａ；２．Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｃｅｎｔｅｒ　ｆｏｒ　Ｅｃｏ?Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００８５，Ｃｈｉｎａ；３．Ｓｈａｎｘｉ　Ｊｉｒｕｉ　Ｎｅｗ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｔａｉｙｕａｎ　０３０００６，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｓｔｕｄｉｅｄ　ｔｈｅ　ｏｒｇａｎｉｃ　ａｎｄ　ＤＢＰｓ（ｄｉｓｉｎｆｅｎｃｔｉｏｎ　ｂｙ－ｐｒｏｄｕｃｔｓ）ｒｅｍｏｖａｌ　ａｎｄｔｈｅ　ｏｚｏｎｅ　ｒｅｌａｔｅｄ　ｂｙ－ｐｒｏｄｕｃｔｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｒｅｏｚｏｎａｔｉｏｎ，ｏｚｏｎａｔｉｏｎ－ＢＡＣ（ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ａｃｔｉｖａｔｅｄ　ｃａｒｂｏｎ）ａｎｄｔｈｅｉｒ　ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ　ｗｉｔｈ　ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ．Ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｐｒｅｏｚｏｎａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｐｒｏｐｅｒ　ｄｏｓａｇｅ（ｅ．ｇ．１ｍｇ／Ｌ）ｗｏｕｌｄ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｏｒｇａｎｉｃ　ｍａｔｔｅｒ　ｒｅｍｏｖａｌ　ｄｕｒｉｎｇ　ｃｏａｇｕｌａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ　ｍａｒｋｅｄｌｙ．ＴＨＭＦＰ　ｗａｓ　ｄｅｃｒｅａｓｅｄ　ｆｒｏｍ　１１６μｇ／Ｌ　ｔｏ　７８μｇ／Ｌ．Ｔｈｅ　ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ（ＯＣＴ）ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｗｉｔｈ　ｐｒｅｏｚｏｎａｔｉｏｎ，ｃｏａｇｕｌａｔｉｏｎ，ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ，ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｍａｊｏｒ　ｏｚｏｎａｔｉｏｎ－ＢＡＣｄｅｃｒｅａｓｅｄ　ＤＯＣ　ａｎｄ　ＴＨＭＦＰ　ｆｕｒｔｈｅｒ．Ｉｔ　ｗａｓ　ｆｏｕｎｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｂｒｏｍａｔｅ　ｗｅｒｅ　ｃｈａｎｇｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｄｏｓａｇｅｓ　ｏｆ　ｏｚｏｎｅ　ｉｎ　ｗａｔｅｒｓ；ａｎｄ　ｔｈｅ　ｐｒｅｃｕｒｓｏｒｓ　ｗｅｒｅ　ｎｏｔ　ｒｅａｄｙ　ｔｏ　ｂｅ　ｒｅｍｏｖｅｄ　ｂｙｓｅｐａｒａｔｉｏｎｓ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｃｏａｇｕｌａｔｉｏｎ，ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ．Ｐｒｅｏｚｏｎａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｍａｊｏｒ　ｏｚｏｎａｔｉｏｎ　ｂｏｔｈｒｅｓｕｌｔｅｄ　ｉｎ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ，ｂｒｏｍａｔｅ　ａｎｄ　ＡＯＣ．Ｔｈｅｙ　ｃｏｕｌｄ　ｂｅ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｂｙ　ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｃｏａｇｕｌａｔｉｏｎ，ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ，ａｎｄ　ＢＡＣ，ｂｅｓｉｄｅｓ　ａ　ｍｏｄｅｒａｔｅｉｎｃｒｅａｓｅ　ｏｆ　ＡＯＣ　ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｗｉｔｈ　ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｏｚｏｎａｔｉｏｎ；Ｃｏａｇｕｌａｔｉｏｎ；Ｄｉｓｉｎｆｅｃｔｉｏｎ　ｂｙ－ｐｒｏｄｕｃｔｓ；Ｓａｆｅｔｙ 臭氧在水处理中的应用最初是消毒［１，２］，早在１８８６年就已经开始研究和使用；但因其消毒作用太原市科技局战略性新兴产业培育专项项目（２０１０）。

难降解有机废水的处理技术作者：赵欣王静来源：《中国科技纵横》2010年第18期摘要: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。

本文对处理高浓度难降解废水的技术和研究作了介绍。

关键词:有机废水化学法处理技术生物技术1 引言以高浓度有机废水为主的工业废水是当前我国面临的主要环境问题之一。

对高浓度有机废水是国内外环保研究领域中的难题之一。

下面把现在几种主要有机废水处理技术技术分别作论述。

2化学法处理技术2.1电化学氧化法电化学氧化分为直接电化学氧化和间接电化学氧化。

直接电化学氧化是使难降解有机物在电极表面发生氧化还原反应。

Hwang B J等[1]报道了电化学处理含氯有机物的有效性,并成功地利用PbO2/聚吡咯复合电极去除废水中的氯离子。

间接电化学氧化就是利用电化学反应产生氧化剂或还原剂使污染物降解的一种方法。

据报道,采用电解生成次氯酸盐氧化剂,可氧化去除氨氮及难降解的有机污染物。

2.2湿式氧化法湿式氧化分为湿式空气氧化和湿式空气催化氧化。

湿式空气氧化法就是将含有有机污染物的水在高温(125~320℃)和高压(0.5~20 MPa)条件下与空气反应,有机质的去除率可高达99.9%。

H. S. Jogle. Kar[2]将此种方法用于处理含酚废水,在150~180℃,压力为0.3~1.5 MPa条件下,COD 可去除90%以上,对酚类分子结构破坏率近于100%。

湿式空气催化氧化法,使用催化剂降低了反应温度和压力,缩短了反应时间。

陈嵩等[3]利用引进的湿式催化处理技术,对我国焦化、造纸、生物制药等十多种行业的高浓度工业有机废水进行处理,具有很好的效果,废水中的CODcr,NH3-N等的去除率均高达99%以上。

2.3超临界水氧化技术超临界水氧化技术(SCWO)是对湿式氧化处理难降解有机物废水技术的改进。

超临界水(温度>647.5 K,压力>22.05 MPa)具有常态下所没有的特性,能溶解一般情况下不溶于水的有机物和一些气体如氧气。

高浓度有机废水处理技术进展近几年来，随着化工和制药等行业的快速发展，其中的有机废水随之剧增，高浓度有机废水处理技术成为一个研究热点。

该类废水以高浓度、有毒、难降解等特点，因此传统的废水处理技术无法满足其需求。

本文从处理原理、技术措施及应用等方面对高浓度有机废水处理技术进展进行综述。

一、处理原理高浓度有机废水处理涉及复杂的物理、化学、生物过程，需要选取合适的处理工艺。

常见的处理工艺包括：1、生物处理法生物处理法是将废水中的有机污染物通过微生物的代谢和分解达到净化的目的。

例如，活性污泥法、MBR膜生物反应器、SBR生物反应器等。

其中，活性污泥法具有广泛的适用性，能够去除COD、BOD、NH3-N等多种污染物，但当废水COD过高时处理效果有限。

MBR膜生物反应器和SBR生物反应器的出水质量稳定，适用于对废水水质要求较高的场合，并且MBR的回收率较高；SBR具有周期短、灵活性强等特点。

但生物法处理有机废水的设计与操作难度大，处理时间长、投资和运营成本高。

2、物化处理法物化处理法是利用物化原理将废水中的有机物质从废水中分离出来。

例如，吸附、沉淀、气浮和膜分离等。

吸附法常用的材料有活性炭、吸附树脂、固体表面活性剂等，吸附材料的表面积越大，处理效果越好，但会增大污水处理后的固体废物量。

沉淀法是通过调节pH值、加药物将有机物质转化为介于溶解态和沉淀态之间的胶体状态，然后通过沉淀剂或过滤等手段将其沉淀出来。

气浮是将空气或氮气等气体通入水中，形成小气泡，使水中悬浮物质附着在气泡表面，浮于水面上，然后通过集水器去除。

膜分离器将有机废水经过膜滤器的过程中，利用半渗透膜等特殊材料过滤分离掉混入废水中的有机物分子，进而达到净化的效果。

物化处理法的优点在于去除有机物及后处理后废弃物极少，适合除去浓度较高的重污染废水，但部分物化法较为耗能，且运营成本较高。

3、高级氧化法高级氧化法以氧自由基为核心反应物，依靠极其活泼的氧活性，快速氧化分解废水中的有机物，将其转化为H2O和CO2等气体。

高浓度难降解有机工业废水生物处理技术关键生活污水和工业废水是我国水体的主要污染源,目前,生活污水处理技术已经趋于成熟,而工业废水处理还未得到根本解决,尤其是高浓度难降解有机工业废水的处理技术更不成熟。

我国印染、制药、化工、轻工、农药、煤化工等高浓度难降解有机工业废水CODCr排放量大,据20**年环境状况公报统计,年排放量超过100亿t,占水体受纳污染物总量的30%以上,且以2.2%的平均速度在递增。

由于这类废水处理难度大,投资和运行费高,并且有效和成熟的处理技术难以寻求,很多企业没有采取有效的处理措施,使大量未处理的难降解有机污染物进入水体环境后极大地影响了水生态环境,威胁人类安康。

鉴于此,国家环保部科技标准司不断地对行业废水排放标准开展重新制定及修订,排放标准越来越严格,高浓度难降解有机废水的处理也因此成为现阶段环境保护技术领域亟待解决的一个难题。

为了替企业排忧解难,并为技术设计和应用人员提供可行的技术手段,以下就高浓度难降解有机废水的特点及处理技术开展简要介绍。

1高浓度难降解有机废水水质特点及不易达标排放原因分析高浓度难降解有机废水涉及的行业很广,如印染、制药、化工、轻工、农药、煤化工等,产生的废水水质大都具有以下特点:(1)CODCr浓度高、BOD5浓度低。

许多行业产生的废水都具有高CODCr、低BOD5的特点,如农药生产过程中合成废水的CODCr可高达几万,甚至几十万mg/L,综合农药废水的CODCr也为几千mg/L到几万mg/L,BOD/COD为0.1~0.3;制药废水主要工段的平均出水CODCr为5000~60000mg/L,而BOD5仅为750~10800mg/L。

印染废水的CODCr高达2000~5000mg/L,而BOD5仅为800~1500mg/L。

高污染物浓度和低可生化性(BOD/COD)大大增加了处理难度,使废水不易达标排放。

(2)有毒性或难降解物质多。

废水中含有大量难生物降解且有生物毒性的物质。

科技成果——高浓度、难降解有机胺废水的纤维吸附处理工艺技术开发单位河南省科学院化学研究所有限公司、河南神马尼龙化工有限责任公司、白俄罗斯国家科学院物理有机化学研究所适用范围适用于皮革、农药、染料、化工等有机胺废水。

成果简介该工艺利用自行研制的新型吸附材料和优化设计的废水处理新工艺，对废水中的有机胺类物质进行吸附净化和回收。

该工艺由吸附净化单元、再生单元、动力系统、冲洗单元、生化处理单元等几部分组成。

废水由管路引入储液槽内，经计量泵以一定的流速抽入吸附床层中，经过柱体吸附剂的处理，出水即为TN/NH3-N达标排放的处理水；吸附柱达到饱和吸附后，再生液由计量泵以一定流速抽入柱内再生，再生完全后，进行后续提纯回收。

技术效果该工艺对于废水中环己亚胺（HMI）和己二胺（HMD）具有较高的灵敏度，反应速率快，结合稳定；对于废水中的含氮有机物去除效果好，去除率在94%-100%之间；对于HMD的吸附性能几乎达100%，对HMI的处理能力也在95%以上；废水经处理后，TN或者环己亚胺和己二胺含量明显降低，可再次循环使用；处理水可以用来配制再生酸液或者用作冲洗水，且不影响实际效果；经运行及综合分析，可满足环保处理要求。

应用情况已在河南神马尼龙化工有限责任公司环己亚胺工段进行应用，处理规模为2m3/h。

该工段有机胺废水浓度在0.1%-4%，排入厂内污水处理厂后对生化段冲击较大。

采用该工艺后可以使出水有机胺浓度降低至25mg/L以下，完全消除了有机胺对后续处理工艺的影响，并且可以达到回收利用的目标。

设备运行时间：2012年-至今。

市场前景该技术达到了国内领先水平。

以一个年排放量为4万吨的环己亚胺废液的化工企业来计算，有机废水的达标排放，可以为其节省处理成本约为6万元，其中有机化合物如环己亚胺、己二胺，经过净化回收工艺的吸附、再生解析、回收提纯后，预计可获经济效益90-150万元/年。

经济、环境效益显著，市场推广前景广阔。

环境信息难降解有机废水的高级氧化技术许　涛 宋国勇(大连市环境科学设计研究院　大连　116023)　(大连开发区环保监察大队　大连　116000)摘　要　概述了目前难降解有机废水处理过程中采用高级氧化技术的一些进展,介绍了几种方法的原理和应用现状,指出了该领域研究中存在的问题和发展动向。

关键词　高级氧化技术　有机废水　氧化剂Abstract Advanced AOPs process for organic wastewater treatment was reviewed ,and based on The introduction of treatment principle and application status the issues existing in study aspects and study trend were pointed out.K eyw ords AOPs organic se w age oxid ant 许多工业废水存在着有机物浓度高、成分复杂、难生物降解等特点,而常规生化法处理效率很低,高级氧化技术(Advanced Oxidation Processes ,AOPs )作为新型水处理技术研究进展迅速并得到应用。

AOPs 反应机理目前普遍认为是自由基氧化机理,即利用复合氧化剂、光照射、电或催化剂等作用,诱发产生多种形式的强氧化活性物质(・OH 、HO 2・、过氧离子等),尤其是・OH ,几乎无选择性地与废水中的任何有机污染物反应,彻底氧化污染物为CO 2、H 2O 或矿物盐。

AOPs 分类有多种。

曹兰花1〕将AOPs 分为三大类,即常规高级氧化法、湿式氧化法和电催化氧化法。

常规高级氧化法又可分为传统高级氧化法、光催化氧化法及多相催化氧化法。

湿式氧化法又可分为湿式空气氧化法、湿式催化氧化法、超临界水氧化法等。

温东辉〔2〕将催化氧化法分为湿式催化氧化法、光催化氧化法、均相催化氧化法和多相催化氧化法。

高浓度难降解有机废水处理技术综述
赵月龙;祁佩时;杨云龙
【期刊名称】《四川环境》
【年(卷),期】2006(025)004
【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.
【总页数】6页(P98-103)
【作者】赵月龙;祁佩时;杨云龙
【作者单位】哈尔滨工业大学市政环境工程学院,哈尔滨,150090;哈尔滨工业大学市政环境工程学院,哈尔滨,150090;太原理工大学环境与市政工程学院,太
原,030024
【正文语种】中文
【中图分类】X703.1
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5.高浓度难降解有机工业废水处理技术评价 [J], 高巍
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