近年來(lái),隨著(zhù)石油化工、塑料、合成纖維、焦化、印染等行業(yè)的迅速發(fā)展,各種含有大量難生物降解的有機污染物的廢水相應增多,它們進(jìn)入水體給環(huán)境造成了嚴重的污染。環(huán)保工作者在探尋高效、經(jīng)濟處理該類(lèi)廢水的研究方面進(jìn)行了各種嘗試,提出了許多處理方法。
難降解有機物是指被微生物分解時(shí)速度很慢,分解不徹底的有機物(也包括某些有機物的代謝產(chǎn)物),這類(lèi)污染物易在生物體內富集,也容易成為水體的潛在污染源。這類(lèi)污染物包括多環(huán)芳烴、鹵代烴、雜環(huán)類(lèi)化合物、有機氛化物、有機磷農藥、表面活性劑、有機染料等有毒難降解有機污染物。這些物質(zhì)的共同特點(diǎn)是毒性大,成份復雜,化學(xué)耗氧量高,一般微生物對其幾乎沒(méi)有降解效果,如果這些物質(zhì)不加治理地向環(huán)境排放,勢必嚴重地污染環(huán)境和威脅人類(lèi)的身體健康。隨著(zhù)工農業(yè)的迅速發(fā)展,人們合成了越來(lái)越多的有機物,其中難降解有機物占了很大比例,因此難降解有機物的治理研究已引起國內外有關(guān)專(zhuān)家的高度重視,是目前水污染防治研究的熱點(diǎn)與難點(diǎn)。
高濃度難降解有機廢水的處理,是目前國內外污水處理界公認的難題。對于這類(lèi)廢水,目前國內外研究較多的有焦化廢水、制藥廢水(包括中藥廢水)、石化/油類(lèi)廢水、紡織/印染廢水、化工廢水、油漆廢水等行業(yè)性廢水。
難降解廢水處理防范有以下幾種: 1 各類(lèi)微生物對難降解有機廢水處理的應用; 2 電化學(xué)高級氧化技術(shù)處理難降解有機廢水;3 SBR處理工藝 4 膜生物反應器工藝; 5 混合處理技術(shù)方法工藝
目前,國內外對難降解有機物廢水的處理方法主要有生物法、物化法和氧化法等等。
難降解廢水處理方法:1、 生物法
生物法是目前應用最廣泛的一種有機廢水處理方法,主要包括活性污泥、生物膜法、好氧-厭氧法等。主要是利用微生物的新陳代謝,通過(guò)微生物的凝聚、吸附、氧化分解等作用來(lái)降解污水中的有機物,具有應用范圍廣、處理量大、成本低等優(yōu)點(diǎn)。但當廢水含有有毒物質(zhì)或生物難降解的有機物時(shí),生物法的處理效果欠佳,甚至不能處理。針對這類(lèi)廢水,人們對生物法作了一些改進(jìn),使其能應用于這類(lèi)廢水的處理。主要包括以下幾方面。
難降解廢水處理方法:2、生物強化技術(shù)。
生物強化技術(shù)是通過(guò)改善外界環(huán)境因素,提高現有工藝對有毒難降解有機物的生物降解效率。目前實(shí)施的生物強化技術(shù)主要有3個(gè)途徑。
投加有效降解的微生物:主要是針對所要去除的污染物質(zhì),投加專(zhuān)門(mén)培養的優(yōu)勢菌種對其進(jìn)行有效降解。該法已在美國、德國、日本等國采用,主要用于改善活性污泥法處理效果,但優(yōu)勢菌種在新環(huán)境中的適應性和再生問(wèn)題待解決。
為了增加優(yōu)勢菌種在生物處理裝置內的濃度,提高難降解有機物的處理效率,固定化技術(shù)已被用來(lái)處理部分難降解有機物。固定化技術(shù)是通過(guò)化學(xué)或物理的手段將優(yōu)勢的游離菌固定,使其不再游離,但仍具有生物活性的技術(shù)。
投加營(yíng)養物和基質(zhì)類(lèi)似物:由于大部分有毒有機物的降解是通過(guò)共代謝途徑進(jìn)行的,在常規活性污泥系統中可降解目標污染物的微生物數量與活性比較低,添加某些營(yíng)養物包括碳源與能源性物質(zhì),或提供目標污染物降解過(guò)程所需的因子,將有助于降解菌的生長(cháng),改善處理系統的運行性能。投加基質(zhì)類(lèi)似物是針對代謝酶的可誘導性而提出,利用目標污染物的降解產(chǎn)物、前體作為酶的誘導物,提高酶活性。
投加遺傳工程菌酶:通過(guò)基因工程技術(shù)構建具有特殊降解功能的菌,形成了酶生物處理技術(shù)。酶的固定化技術(shù)是目前這一領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。
難降解廢水處理方法:3、優(yōu)化組合的處理工藝。
提高難降解物質(zhì)的去除率,必須延長(cháng)水力停留時(shí)間和增加泥齡,提高微生物有效濃度,增加污染物與微生物的接觸時(shí)間。
添加粉末活性炭活性污泥工藝:采用這一工藝,使有機物除被微生物氧化處理外,還被活性炭所吸附。由于活性炭表面的污泥泥齡較長(cháng),污染物與微生物接觸時(shí)間遠大于水力停留時(shí)間,從而使難降解毒性有機物去除率提高。
厭氧-好氧工藝的組合:有時(shí)采用單獨的好氧或厭氧工藝處理效果都不理想,但采用聯(lián)合處理工藝后,可能會(huì )發(fā)揮各工藝的優(yōu)點(diǎn),產(chǎn)生協(xié)同效應,使處理效果大大提高。
難降解廢水處理方法:4、物化法
物化法處理難降解有機污染物的文獻報道不多見(jiàn),主要有吸附法、萃取法、各種膜處理技術(shù)等。
吸附法主要采用交換吸附、物理吸附或化學(xué)吸附等方式,將污染物從廢水吸附到吸附劑上,達到去除的目的。吸附效果受到吸附劑結構、性質(zhì)和污染物的結構和性質(zhì)以及操作工藝等因素的影響,常用的吸附劑有活性炭、樹(shù)脂、活性炭纖維、硅藻土等。該法的優(yōu)點(diǎn)是設備投資少、處理效果好、占地面積小。但由于吸附劑的吸附容量有限,吸附后的再生往往能耗很大,廢棄后排放易造成二次污染,這些因素限制了該方法的實(shí)際應用。
萃取法是利用與水互不相溶、但對污染物的溶解能力較強的溶劑,將其與廢水充分混合接觸,大部分的污染物便轉移至溶劑相,分離廢水和溶劑,使廢水得到凈化。分離溶劑與污染物,溶劑可以循環(huán)利用,廢物中有用物質(zhì)的回收,還可變廢為寶。但是目前萃取法僅適用于少數幾種有機廢水,萃取效果及費用主要取決于所使用的萃取劑。由于萃取劑在水中還有一定的溶解度,處理時(shí)難免有少量溶劑流失,使處理后的水質(zhì)難以達到排放標準,還需結合其他方法做進(jìn)一步的處理。
隨著(zhù)材料技術(shù)的進(jìn)步,超濾法和反滲透法等膜技術(shù)也已用于廢水的治理研究,不但可以治理廢水,還可從廢水中回收有用物質(zhì)。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
難降解廢水處理方法:5、化學(xué)氧化法
化學(xué)氧化技術(shù)常用于生物處理的前處理,一般是在催化劑的作用下,用化學(xué)氧化劑處理有機廢水以提高廢水可生化性,或直接氧化降解廢水中有機物使之穩定化。常用的氧化劑有O3,H2O2,KMnO4等,F代工業(yè)的發(fā)展使含有高濃度難生化降解有機物的工業(yè)廢水日益增多,對于這類(lèi)廢水的處理,常用氧化劑表現出氧化能力不強,存在選擇性氧化等缺點(diǎn),難以達到實(shí)際的要求。
隨著(zhù)研究的深入,高級化學(xué)氧化技術(shù)應運而生,在使用中已獲得顯著(zhù)效果。高級氧化技術(shù)的基礎在于運用光輻照、電、聲、催化劑,有時(shí)還與氧化劑結合,在反應中產(chǎn)生活性極強的.OH自由基,再通過(guò)自由基與有機化合物之間的加合、取代、電子轉移、斷鍵等,使水體中的大分子,難降解有機物氧化降解成低毒或無(wú)毒的小分子物質(zhì),甚至直接降解成CO2和H2O,接近完全礦化。
這種以.OH為主要氧化劑的降解技術(shù)克服了普通氧化法存在的問(wèn)題,具有以下特點(diǎn):產(chǎn)生的.OH氧化能力極強,與各種有機物質(zhì)的反應速率相近,具有“廣譜性”,能有效地將廢水中的有機物徹底降解為CO2,H2O和無(wú)機鹽,無(wú)二次污染,工藝靈活,既可單獨處理,又可以與其他處理工藝組合。作為一種物理化學(xué)處理過(guò)程,極易控制以滿(mǎn)足不同處理需要。由于氧化過(guò)程可以完全破壞毒性污染物,較之其他處理方法有特殊的優(yōu)越性,因而,在水處理研究領(lǐng)域引起廣泛的關(guān)注。