高浓度有机废水治理技术的研究现状_孙伟

广西轻工业GUANGXIJOURNALOFLIGHTINDUSTRY资源与环境2011年9月第9期（总第154期）【作者简介】孙伟（1971-），男，黑龙江讷河人，高级工程师，研究方向：水环境污染处理技术。【基金项目】广西壮族自治区教育厅科研项目（桂科教【2007】34号），广西重点实验室研究基金项目（桂科能0703Z028，0703Z029）1引言高浓度有机废水对环境水体的污染程度大，而且处理难度较高，是废水处理公认的难题，因此怎样高效、经济地处理高浓度有机废水已成为水处理领域的难点和热点话题。高浓度难降解有机废水的有机物浓度（以COD计）较高，一般均在2000mg/L以上，有的甚至高达每升几万至十几万毫克，而且这类废水的可生化性较低（BOD5/COD值一般均在0.3以下甚至更低），难以生物降解。石油废水、印染废水、焦化废水、纺织废水、造纸废水、糖蜜酒精废水等都是典型的高浓度有机废水。2高浓度难降解有机废水的治理方法目前，国内外已报道了多种处理高浓度有机废水的方法，主要有高级氧化、厌氧生化处理、好氧生化处理、离子交换、气浮、化学沉淀等方法[1,2]。2.1高级氧化法2.1.1超临界水氧化法超临界水氧化法（SCWO）是指在超临界水中溶解的氧气与有机污染物发生化学反应。超临界水氧化法反应机理主要是活泼氧进攻有机物分子中较弱的C－H键，产生过氧自由基HO2·再与有机物中的H结合成过氧化氢，进一步生成HO·，而后如湿式氧化反应过程，HO·与有机物RH反应生成低级酸ROOH，再进一步氧化成CO2和H2O等无害物质。超临界状态下的水可与有机物及氧气等以任意比例互溶[3]，且具有良好的传质性能。国内外已有用此法处理废水的报道，王燕鸿等[4]利用超临界水氧化法处理含有有机物铁泥，结果可以将铁泥中所含的有机物完全氧化。林春绵等[5]对酒精废水和乙酰螺旋霉素废水进行了超临界氧化降解的研究，废水的去除率最高可达99.2%。荆国林[6]使用过氧化氢（H2O2）做氧化剂，进行超临界水氧化法处理油田含油污泥实验，结果去除率可达95%。2.1.2Fenton试剂法Fenton试剂是亚铁盐和H2O2组合而成的试剂。目前公认的催化机理是Fenton试剂能通过催化分解产生HO·进攻有机分子，并使其氧化为CO2和H2O等无害物质，Fe2＋能加速试剂中HO·的生成，所以具有很高的氧化能力。Fenton试剂法作为难生物降解有机废水的预处理技术可提高废水的可生化性，具有较好的实用价值的。目前，国内外已有很多关于使用Fenton试剂法处理工业废水的报道。李涛[7]采用Fenton试剂氧化法处理辽河油田污水取得了较好的效果。张娴娴等[8]采用Fenton试剂催化氧化法对焦化废水进行强化一级处理实验。结果COD去除率为88.12%，酚去除率为89.45%。钟萍等[9]以含煤油水溶液为研究对象，采用光助Fenton试剂（photo～Fenton）深度氧化技术进行降解处理。结果油类去除率达75%。Fenton氧化技术以其处理效率高，操作简便，易实现自动化，环境兼容性好等优点逐渐受到研究者的关注，其在环境污染治理中的应用具有十分现实的意义。2.1.3超声氧化法超声降解水中有机物是一种物理化学降解过程，主要基于超声空化效应以及由此引发的物理和化学变化，主要有三种途径：自由基氧化、高温热解和超临界水氧化。目前，国外学者将超声技术用于水中难降解有机污染物的处理，研究内容包括了芳香族化合物、酚类化合物、染料等多种有机物的研究，并取得了良好的效果。Bhatangar和Cheung等[10]用超声发生器对浓度范围在50~350mg/L的卤代烃处理40分钟后均能得到72％以上的去除率。Wu等[11]用20kHz的超声波处理四氯化碳溶去除率可达95％以上。Cheung等[12]采用循环式超声器处理氟氯烃，去除率可达90％左右。王晓宁等[13]用超声波、紫外线协同氧化方法处理酸性红染料废水，协同作用效果明显，染料的降解过程符合准一级动力学方程，在最优条件下酸性红脱色率达99.1％。2.2厌氧生化处理法厌氧生化处理法即厌氧消化，是指在无分子氧参与的条件下，通过多种微生物的协同作用，把有机物最终分解为甲烷（CH4）和CO2等产物的过程。近年来，厌氧工艺在高浓度难降解有机废水处理方面的应用层出不穷，已广泛应用于制药、化工、农药、造纸、染料、味精、酒精等废水的处理中。刘小秦[14]用厌氧生化处理技术对己内酰胺有机废水进行预处理，在最佳运行条件下己内酰胺废水COD值由原15000mg/L降低至1977mg/L。陈海燕[15]用厌氧反应器（USBA）+生物接触氧化法高浓度有机废水治理技术的研究现状孙伟1，3，赵宇2，李坚斌2，梁欣泉2，韦巧艳2（1.广西环境工程与保护评价重点实验室，广西桂林541004；2.