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高浓度有机废水主要处理技术 看这篇汇总就够了!

添加时间:2019/10/10

高浓度有机亚美ag旗舰厅废水的性质和来源不一样,其治理技术也不一样。通常根据高浓度有机废水的性质和来源可以分为三大类:第一类为不含有害物质且易于生物降解的高浓度有机废水,如食品工业废水;第二类为含有有害物质且易于生物降解的高浓度有机废水,如部分化学工业和制药业废水;第三类为含有有害物质且不易于生物降解的高浓度有机废水,如有机化学合成工业和农药废水。

本文汇总了国内外高浓度有机废水的主要处理技术,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。

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)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。

高浓度有机废水水质特点

(1)有机物浓度高。COD一般在2 000 mg/L以上,有的甚至高达几万乃至几十万mg/L,相对而言,BOD较低,很多废水BOD与COD的比值小于0.3。

(2)成分复杂。含有毒性物质废水中有机物以芳香族化合物和杂环化合物居多,还多含有硫化物、氮化物、重金属和有毒有机物。

(3)色度高,有异味。有些废水散发出刺鼻恶臭,给周围环境造成不良影响。

(4)具有强酸强碱性。

高浓度有机废水危害

高浓度有机污水主要有以下3种危害:

①需氧性危害。由于生物降解作用,高浓度有机污水会使受纳水体缺氧甚至厌氧,多数水生物将死亡,从而产生恶臭,恶化水质和环境。

②感观性污染。高浓度有机污水不但使水体失去使用价值,更严重影响到水体附近人民的正常生活。

③致毒性危害。高浓度有机污水中含有大量有毒有机物,会在水体、土壤等自然环境中不断累积、储存,最后进入人体,从而危害人体健康。

高浓度有机废水处理技术

高浓度有机废水处理技术粗略分为3类:物化处理技术、化学处理技术以及生物处理技术。

1、 物化处理技术

物化法常作为一种预处理的手段应用于有机废水处理,预处理的目的是通过回收废水中的有用成分,或对一些难生物降解物进行处理,从而达到去除有机物,提高生化性,降低生化处理负荷,提高处理效率。一般常用的物化法有萃取法、吸附法、浓缩法、超声波降解法等。

萃取法

在众多的预处理方法中,萃取法具有效率高、操作简单、投资较少等特点。特别是基于可逆络合反应的萃取分离方法,对极性有机稀溶液的分离具有高效性和高选择性,在难降解有机废水的处理方面具有广阔的应用前景。

溶剂萃取法利用难溶或不溶于水的有机溶剂与废水接触,萃取废水中的非极性有机物,再对负载后的萃取剂进一步处理。近年来为了避免有机溶剂对环境的污染,又开发了超临界二氧化碳萃取。该法简单易行,适于处理有回收价值的有机物,但只能用于非极性有机物,被萃取的有机物和萃取后的废水需要进一步处理,有机溶剂还可能造成二次污染。萃取只是一个污染物的物理转移过程,而非真正的降解。

由清华大学开发的萃取一反萃取体系,可以应用于多种染料与中间体废母液资源回收,对染料中间体的回收率达90%以上,脱色效果也达到同样水平,正在逐步推广于染料废水的治理工程中。

吸附法

吸附剂的种类很多,有活性炭、大孔树脂、活性白土、硅藻土等。

在有机废水中常用的吸附剂有活性炭和大孔树脂。虽然活性炭具有较高的吸附性,但由于再生困难、费用高而在国内较少使用。例如将活性炭投加到难降解染料废水的试验容器中,当活性炭的投加浓度为200mg/L时,色度的去除率为77%;而投加质量浓度增加到400mg/L时,色度的去除率达到86%。

浓缩法

浓缩法是利用某些污染物溶解度较小的特点,将大部分水蒸发使污染物浓缩并分离析出的方法。浓缩法操作简单,工艺成熟,并能实现有用物质的部分回收,适合于处理高浓度含盐有机废水。该法的缺点是能耗高,如有废热可用或降低能耗,则该法是可行的。

超声波降解

采用超声波降解水体中有机污染物,尤其是难降解有机污染物,是20世纪90年代兴起的新型水污染控制技术。该技术利用超声辐射产生的空化效应,将水中的难降解有机污染物分解为环境可以接受的小分子物质,不仅操作简便、降解速度快,还可以单独或与其它水处理技术联合使用,是一种极具产业前景的清洁净化方法。它集高级氧化技术、焚烧、超临界水氧化等多种水处理技术的特点于一身,具有反应条件温和、速度快、适用范围广等特点,可以单独或与其它技术联合使用,具有很大的发展潜力。超声波能在水中引起空化,产生约4 000 K和100 MPa的瞬间局部高温高压环境(热点) ,同时以约110m/ s的速度产生具有强烈冲击力的微射流和冲击波。水分子在热点达到超临界状态,并分解成羟基自由基、超氧基等,羟基自由基是目前所发现的最强的氧化剂。有机物在热点发生化学键断裂、水相燃烧、高温分解、超临界水氧化、自由基氧化等反应。这些效应加上声场中的质点振动、次级衍生波等为有机物提供了其他方法难以达到的多种降解途径。

2 、化学处理技术

化学处理技术是应用化学原理和化学作用将废水中的污染物成分转化为无害物质,使废水得到净化的方法。化学氧化法分为两大类,一类是在常温常压下利用强氧化剂(如过氧化氢、高锰酸钾、次氯酸盐、臭氧等)将废水中的有机物氧化成二氧化碳和水;另一类是在高温高压下分解废水中有机物,包括超临界水氧化和湿空气氧化工艺,所用的氧化剂通常为氧气或过氧化氢,一般采用催化剂降低反应条件,加快反应速率。化学氧化法反应速度快、控制简单,但成本较高,通常难以将难降解的有机物一步氧化到无机物质,而且目前对中间产物的控制的研究较少。该技术也常常作为生化处理的预处理方法使用。其主要的方法有焚烧法、Fenton氧化法、臭氧氧化法、电化学氧化法等。



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