高浓度难降解有机废水处理技术

目前，控制高浓度难降解有机废水的水污染已成为全球水资源可持续利用和国民经济可持续发展的重要战略目标。现在，随着科学技术的发展，环境污水的种类和排放量越来越多，成分更加复杂多变，而且含有许多难降解的有机物，对环境和人体健康危害极大，其中有些具有致癌和致畸作用，导致各种遗传疾病。近年来，高浓度难降解有机废水的处理取得了一些进展。国内外的处理方法主要有氧化法、物化法和生物法。

1.氧化技术

氧化技术广泛应用于高浓度难降解有机废水的处理。现代氧化技术主要包括湿式催化氧化、电化学氧化以及两种或两种以上氧化技术的组合来处理废水。

1.1湿式催化氧化

湿式氧化法是预处理高浓度难降解有机废水的主要方法。其主要原理是在高温高压下将氧气变成具有强氧化能力的氧化剂，以充分氧化水中的有机物，使高分子有机物分解成低分子化合物，或完全氧化分解成CO2和水。

湿式氧化法具有二次污染低、适用范围广、回收能源和有用物质、处理效率高、设备小等优点，可应用于工业废水处理。缺点是这种方法需要较高的温度和压力，所以需要耐高温高压和耐腐蚀的设备。

1.2电化学催化氧化

电化学氧化法的基本原理是使有机污染物在电极上发生氧化还原反应。反应降解为二氧化碳和水的主要功能分为两种。一种是有机物被电极直接包覆，另一种是电极先与水反应产生强氧化性的羟基自由基，然后羟基自由基再与有机污染物反应，达到降解的目的。研究表明，电化学处理有机污染物具有良好的效果，可以对难生物降解的有机污染物进行预处理，将其转化为可生物降解的有机污染物，然后进行自降解。

该方法在水中进行，无需外加催化剂，可有效避免二次污染。它具有处理效率高、操作方便、条件温和等优点，还具有混凝、杀菌等功能。

2.物化方法

常用的物理化学技术主要有吸附、膜处理等。

2.1吸附法

根据吸附的主要原理，可以分为物理吸附和化学吸附。物理吸附的石头是通过分子间作用力吸附，化学吸附是通过电子转移形成化学键或配位化合物。影响吸附效果的因素很多，常见的主要有温度、吸附剂结构、吸附剂投加量和污染物性质等。生产和应用中常用的吸附剂有活性炭、树脂、高分子吸附剂、活性炭纤维等。吸附法的优点是占地面积小，处理效果好，成本低，无二次污染。但由于吸附剂的吸附能力有限，再生能力弱，这些因素限制了该方法的实际应用。

2.2膜分离技术

膜分离技术主要是指借助膜的选择性，在外界能量的作用下，分离污水中溶质和溶剂的技术手段。与常规分离方法相比，膜分离工艺具有无环境污染、能耗低、效率高、工艺简单等优点。膜分离技术主要包括超滤、纳滤、反渗透和电渗析。

有研究表明，利用壳聚糖超滤膜处理印染废水可以达到良好的处理效果。俞胜非等制备了填充活性炭的改性壳聚糖超滤膜。研究表明，制备的壳聚糖-活性炭超滤膜分离脱色效果好，渗透性能好，应用于染料污水处理处理效果显著，还原率达90%以上。

3.生物学方法

高浓度难降解有机废水的生物处理技术研究取得了良好的成果，包括缺氧反硝化技术、厌氧水解酸化预处理技术等。

3.1缺氧反硝化技术

缺氧反硝化技术是指在缺氧条件下，为反硝化菌提供一定浓度的氮源，以吸收和提高反硝化菌的降解效率的方法。与好氧条件相比，缺氧条件下废水的降解率更高，C/N比对缺氧反硝化的降解效果影响较大。只有合适的C/N比，才能得到更好的结果。研究了缺氧反硝化技术在处理焦化废水中难降解有机物的应用。结果表明，焦化废水中大量有毒难降解有机物经过缺氧反硝化技术处理后几乎完全降解，取得了良好的效果。

3.2厌氧水解酸化预处理技术

研究表明，厌氧水解酸化预处理技术广泛应用于处理高浓度难降解有机物废水。它能将难降解的大分子有机物转化为易降解的小分子有机物，同时经过预处理后，水质稳定，提高了废水的可生化性。采用厌氧酸化预处理技术对焦化废水进行预处理研究。结果表明，焦化废水中的大部分难降解有机物可被生物利用，提高了废水的可生化性。

4.结论

水资源决定着人类生存和发展的连续性。绿色化学为水处理工程提供了新的思路，持续稳定地进行原子经济设计和加工，摆脱传统技术的思维模式，研究水处理工业的现有方法，实现资源利用和可持续发展的和谐统一。以上所有技术都不是孤立的。只有在不断实践的过程中把它们有机地结合起来，使它们共同发挥作用，才能取得更好的效果。(来源:南京中材水务有限公司)

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