高朝勇

（中机中联工程有限公司，重庆市 九龙坡区 400039）

高浓度难降解有机工业废水处理技术探讨

高朝勇

（中机中联工程有限公司，重庆市 九龙坡区 400039）

工业废水对水体、水系的污染大，尽管相关部门已经在工业废水处理方面花费了大量心血，但是我国工业废水处理问题的形势依然严峻，特别是高浓度难降解有机工业废水的处理技术，有待进一步健全和改进。本文将对常见的高浓度难降解有机工业废水进行分析，并在此基础上就高浓度难降解有机工业废水处理技术应用，谈一下自己的观点和认识，以供参考。

高浓度；有机工业废水；处理技术；应用；研究

高浓度、难降解有机工业废水对水环境影响时间持久、影响程度非常大，实践中的处理难度也非常大，在构建资源节约型和环境友好型社会的今天，加强对高浓度难降解有机工业废水处理技术应用问题研究，具有重大的现实意义。

1. 常见的几种高浓度难降解有机工业废水分析

1.1 印染废水

印染废水，即棉、麻以及化学纤维制品和纺织产品加工过程中，排出的生产废水。对于纺织印染废水而言，其水量大，而且有机污染物浓度以及酸碱度都比较高，加之水质波动较大，这在很大程度上增加了处理难度。同时，废水中的染料、油剂、浆料、助剂、无机盐类以及纤维杂质和砂类物质含量高，从性质来看属于高浓度、难降解工业有机废水。国内外在处理印染废水时，主要采用生化技术、物化技术以及化学法或几种技术手段结合应用，其中较为成熟的技术是生物处理法。对于生物处理法而言，主要是指活性污泥法、生物膜法，活性污泥法不仅可以有效降解有机污染物质，而且还可以去除其中的色素，对于调节酸碱值、降低费用，具有极其重要的作用。

1.2 造纸废水

造纸厂生产过程中，需通过高温蒸煮稻草、木材、竹子以及麦秸和芦苇等，对其中的纤维素进行处理；在此过程中，会排出大量的深褐色或者黑色废水、污水，其中含有大量的纤维素、木质素和易挥发的有机酸等，不仅臭味强，而且污染大。近年来，造纸废水处理过程中，多采用生物强化处理方式，其方向如下。第一种，直接投入纯种菌属，对制浆造纸废水进行生物强化处理。这是一种应用较为普遍的方式，对目标污染物直接投入特效降解性纯种菌属。比如，张甲耀等人，从含木质素、黑液的碱性土壤中，选出可优先降解木质素的嗜碱木质素降解菌，在pH=10.5、复合碳源共代谢状态下培养大约10天时间，木质素的有效降解率在49.8%左右。第二种，加入混和优势菌，对制浆造纸进行处理。造纸废水之所以具有生物毒性，主要是因为其中含有大量的树脂酸。通过加入一定量的树脂酸降解菌，可对废水中的树脂酸进行有效处理，而且去除效率也十分显著。

2、 高浓度难降解有机工业废水处理技术及其应用实践

2.1 生物处理强化技术措施

经济而高效的生物处理强化技术在高浓度难降解工业有机废水处理中的应用，一直都是环境领域研究的重要课题，除了加入一定量的吸附剂和微生物生长素外，还对各种废水处理工艺进行了优化整合，大大提高了高难度难降解有机工业废水的处理效率。

（1）（两相厌氧）交叉流好氧生物处理技术

（两相厌氧）交叉流好氧生物处理技术，如图1所示。

在化工、酿造、制药以及皮革和印染废水中的应用非常广泛，比如某药厂废水中CODCr高达15000mg/L，其中含有木质素、多糖、树脂、甙类、粘液脂以及甾体和酚类，同时还有一些鞣质、无毒色素以及长链有机酸等物质，该废水属于一种高浓度难降解有机工业废水，该废水处理站经过多年实际运行测试及多次废水处理工艺技改后，最终采用（两相厌氧）交叉流好氧生物处理工艺，已投入运行2年多，处理效果较为稳定，同时满足达标排放要求。

某精细化工厂生产废水处理过程中，采用了（两相厌氧）交叉流好氧生物处理工艺，原本废水中的CODCr含量浓度为70000mg/L，酸碱度在3.0～5.0之间，同时甲醇浓度也很高，对有益微生物会产生毒害，并且含有脂类。在采用交叉流好氧生物处理技术以后，出水能够较为稳定地达到相应的工业废水排放要求。

（2）（水解酸化）交叉流好氧生物处理技术

（水解酸化）交叉流好氧生物处理工艺，如图2所示。

（水解酸化）交叉流好氧生物处理技术对于CODCr浓度在1000mg/L至4000mg/L的印染厂废水、啤酒厂废水以及制药厂废水等工业废水处理效果较好。以某印染厂为例，其废水中含有很多的染料、苯系、浆料、萘系、苯胺以及蒽醌系和卤化物等，高浓度、难降解的物质含量比较多，而且进水中的CODCr含量约1700mg/L～3500mg/L。该工业废水处理过程中采用的是水解酸化）交叉流好氧生物处理技术。采用该技术工艺处理以后，出水中的CODCr含量约为100mg/L，而且BOD5的含量也能达到20mg/L。

2.2 Fenton氧化技术

高浓度难降解工业废水处理过程中，还有一种技术手段即Fenton氧化技术。该工艺应用过程中，所采用的Fenton试剂主要有Fe2+、H2O2，其化学反应机制为：H2O2+Fe2+→·OH+OH-+ Fe3+→Fe(OH)3↓，主要通过该反应产生强氧化性、高反应能力的羟基自由基（·OH）,它不仅能够氧化打破共轭体系结构,还可以使有机分子进一步矿化成CO2和水等小分子。从实践来看，·OH可以与多数有机物发生化学反应，使其降解直至矿化，特别适用于某些难生物降解的或对生物有毒性的工业废水的处理。在Fenton氧化技术应用过程中，采用的是组合形式，即将Fenton剂、活性炭吸附、混凝沉降以及光催化和生化方法结合应用，从而达到处理高浓度难降解工业废水预处理或者深度处理之目的。具体表现在以下几个方面：

（1）酚类废水处理

酚类属于原型质高毒物，是高浓度难降解工业废水中的组成部分，酚类废水处理过程中，多采用的是生化处理法。很多含酚工业废水生物降解性相对较差，生物毒性也很强。针对此，可采用Fenton试剂联合其他物质，比如活性炭等，对苯酚、氯酚以及甲酚等酚类进行处理，其效果显著。比如，工业废水中的COD、挥发酚的浓度若想达到二级排放标准，则需加入浓度为700mg/L的双氧水；单纯地采用太阳光氧化需消耗双氧水的浓度超过2800mg/L。总而言之，采用联合技术可有效节约75%以上的双氧水用量。Fenton试剂的应用，可将工业废水中的2-氯酚——4-氯酚去除干净，生成甲酸盐、草酸盐，二者均可被产甲烷菌完全转化成甲烷、CO2，无需对其进行驯化。

（2）焦化废水处理

对于焦化废水水质而言，其成分非常的复杂，而且其中含有大量的挥发酚以及芳香类有机物，这些物质都难以生物降解，是典型的高浓度、难处理有机工业废水。采用Fenton试剂与其他生化方法组合应用，可以有效处理焦化废水；经过Fenton氧化预处理过程的焦化废水，可以有效去除CODcr以及挥发酚类物质，而且还可以将高浓度难降解有机物质进行氧化为醇、酮以及醛等中间产物，对于后续生物处理，具有非常重要的作用。据调查显示，采用联合工艺对焦化废水进行处理，其中的COD有效去除率可超过85%，而且色度以及浊度等，均可除去90%以上，经处理后的出水可达到排水标准要求。

（3）农药废水处理农药废水是一种难降解的有毒废水，其浓度高、毒性大，而且污染物成分非常的复杂，难以实现生物降解。近年来，采用Fenton氧化法对农药废水进行处理，效果非常显著。比如，在选定条件下，大约10分钟的时间即可使农药废水的降解率超过80%，而且可以有效去除其中的TOC；同时，UV的引入可有效降低氧化剂用量，达到较好的废水处理效果。

结语：总而言之，近年来虽然国内高浓度难降解有机工业废水的治理已初见成效，但是处理成本依然比较高，而且处理不彻底。在日后的发展过程中，应当进一步改进生产技术、工艺，针对性采取组合工艺，这样便能有效处理高浓度难降解有机工业废水。

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1007-6344（2015）10-0154-02