高濃度難降解有機廢水處理技術(shù)

目前，控制高濃度難降解有機廢水的水污染已成為全球水資源可持續(xù)利用和國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略目標?，F(xiàn)在，隨著科學技術(shù)的發(fā)展，環(huán)境污水的種類和排放量越來越多，成分更加復雜多變，而且含有許多難降解的有機物，對環(huán)境和人體健康危害極大，其中有些具有致癌和致畸作用，導致各種遺傳疾病。近年來，高濃度難降解有機廢水的處理取得了一些進展。國內(nèi)外的處理方法主要有氧化法、物化法和生物法。

1.氧化技術(shù)

氧化技術(shù)廣泛應用于高濃度難降解有機廢水的處理?，F(xiàn)代氧化技術(shù)主要包括濕式催化氧化、電化學氧化以及兩種或兩種以上氧化技術(shù)的組合來處理廢水。

1.1濕式催化氧化

濕式氧化法是預處理高濃度難降解有機廢水的主要方法。其主要原理是在高溫高壓下將氧氣變成具有強氧化能力的氧化劑，以充分氧化水中的有機物，使高分子有機物分解成低分子化合物，或完全氧化分解成CO2和水。

濕式氧化法具有二次污染低、適用范圍廣、回收能源和有用物質(zhì)、處理效率高、設備小等優(yōu)點，可應用于工業(yè)廢水處理。缺點是這種方法需要較高的溫度和壓力，所以需要耐高溫高壓和耐腐蝕的設備。

1.2電化學催化氧化

電化學氧化法的基本原理是使有機污染物在電極上發(fā)生氧化還原反應。反應降解為二氧化碳和水的主要功能分為兩種。一種是有機物被電極直接包覆，另一種是電極先與水反應產(chǎn)生強氧化性的羥基自由基，然后羥基自由基再與有機污染物反應，達到降解的目的。研究表明，電化學處理有機污染物具有良好的效果，可以對難生物降解的有機污染物進行預處理，將其轉(zhuǎn)化為可生物降解的有機污染物，然后進行自降解。

該方法在水中進行，無需外加催化劑，可有效避免二次污染。它具有處理效率高、操作方便、條件溫和等優(yōu)點，還具有混凝、殺菌等功能。

2.物化方法

常用的物理化學技術(shù)主要有吸附、膜處理等。

2.1吸附法

根據(jù)吸附的主要原理，可以分為物理吸附和化學吸附。物理吸附的石頭是通過分子間作用力吸附，化學吸附是通過電子轉(zhuǎn)移形成化學鍵或配位化合物。影響吸附效果的因素很多，常見的主要有溫度、吸附劑結(jié)構(gòu)、吸附劑投加量和污染物性質(zhì)等。生產(chǎn)和應用中常用的吸附劑有活性炭、樹脂、高分子吸附劑、活性炭纖維等。吸附法的優(yōu)點是占地面積小，處理效果好，成本低，無二次污染。但由于吸附劑的吸附能力有限，再生能力弱，這些因素限制了該方法的實際應用。

2.2膜分離技術(shù)

膜分離技術(shù)主要是指借助膜的選擇性，在外界能量的作用下，分離污水中溶質(zhì)和溶劑的技術(shù)手段。與常規(guī)分離方法相比，膜分離工藝具有無環(huán)境污染、能耗低、效率高、工藝簡單等優(yōu)點。膜分離技術(shù)主要包括超濾、納濾、反滲透和電滲析。

有研究表明，利用殼聚糖超濾膜處理印染廢水可以達到良好的處理效果。俞勝非等制備了填充活性炭的改性殼聚糖超濾膜。研究表明，制備的殼聚糖-活性炭超濾膜分離脫色效果好，滲透性能好，應用于染料污水處理處理效果顯著，還原率達90%以上。

3.生物學方法

高濃度難降解有機廢水的生物處理技術(shù)研究取得了良好的成果，包括缺氧反硝化技術(shù)、厭氧水解酸化預處理技術(shù)等。

3.1缺氧反硝化技術(shù)

缺氧反硝化技術(shù)是指在缺氧條件下，為反硝化菌提供一定濃度的氮源，以吸收和提高反硝化菌的降解效率的方法。與好氧條件相比，缺氧條件下廢水的降解率更高，C/N比對缺氧反硝化的降解效果影響較大。只有合適的C/N比，才能得到更好的結(jié)果。研究了缺氧反硝化技術(shù)在處理焦化廢水中難降解有機物的應用。結(jié)果表明，焦化廢水中大量有毒難降解有機物經(jīng)過缺氧反硝化技術(shù)處理后幾乎完全降解，取得了良好的效果。

3.2厭氧水解酸化預處理技術(shù)

研究表明，厭氧水解酸化預處理技術(shù)廣泛應用于處理高濃度難降解有機物廢水。它能將難降解的大分子有機物轉(zhuǎn)化為易降解的小分子有機物，同時經(jīng)過預處理后，水質(zhì)穩(wěn)定，提高了廢水的可生化性。采用厭氧酸化預處理技術(shù)對焦化廢水進行預處理研究。結(jié)果表明，焦化廢水中的大部分難降解有機物可被生物利用，提高了廢水的可生化性。

4.結(jié)論

水資源決定著人類生存和發(fā)展的連續(xù)性。綠色化學為水處理工程提供了新的思路，持續(xù)穩(wěn)定地進行原子經(jīng)濟設計和加工，擺脫傳統(tǒng)技術(shù)的思維模式，研究水處理工業(yè)的現(xiàn)有方法，實現(xiàn)資源利用和可持續(xù)發(fā)展的和諧統(tǒng)一。以上所有技術(shù)都不是孤立的。只有在不斷實踐的過程中把它們有機地結(jié)合起來，使它們共同發(fā)揮作用，才能取得更好的效果。(來源:南京中材水務有限公司)

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