声_光_磁_电与生物法联合处理废水的研究进展_冯霞

声、光、磁、电与生物法联合处理废水的研究进展冯霞1,罗亚田2(1.2武汉理工大学资源与环境工程学院,湖北武汉430070)[摘要]超声,电,磁,光催化是处理水中污染物的一类新型技术,而且它们与常规生物处理方法的联合使用可实现两种方法的互补和增强。系统介绍了超声—生物处理,电—生物处理,磁—生物处理,光催化—生物处理在国内外的研究状况,并对今后的研究内容进行了展望。[关键词]生物处理;联用技术;废水处理[中图分类号]X703.1[文献标识码]A[文章编号]1673-1212(2005)06-049-03DevelopmentOfTheCombinationOfPhysicalEnergyWithBiologicalTechniqueForTheTreatmentOfWastewaterFENGXia1,LUOYa-tian2(1.2DepartmentOfResourceAndEnvironmentalEngineering,WuhanTechnologyUniversity,Wuhan430070,China)Abstract:Thecombinationofultrasonic,magnetic,electric,photocatalysiswithbiologicaltreatmentarenewtechniquestodestroypollutantsinwa-ter.Thedevelopmentofthesemethodsviz.ultrasonic-biology,magnetic-biology,electric-biologyandphotocatalysis-biologyaresummarized.Andthemainjobofthefuturearepresented.Keywords:biologicaltreatment;combination;wastewater生物处理方法是较为成熟的废水处理工艺。但在含有大量人工制造的难生物降解有毒物质的废水中效果较差。以声,光,磁,电为基础的水处理技术是具有极大潜力的新型水处理技术,将这种物理能场与生物处理结合,可充分发挥各自的长处,实现互补和增强,而这种结合所产生的水处理新工艺将具有巨大潜力和应用前景。1超声—生物处理超声波处理废水具有操作方便,无二次污染等优点。但一些研究表明:单独的超声波处理很难将污染物全部矿化。虽然降解的最终产物是一些短链有机酸,二氧化碳和有机离子,但从将有毒污染物完全矿化所需的时间和必需消耗的能量来看,单独的超声波处理废水是不经济的[1]。超声波和生物处理的结合可使两者各自发挥优势,弥补不足,并且超声波对于生物处理有着促进作用。超声波直接降解水体中的污染物是由超声空化引起的一系列物理化学作用(强氧化性自由基,强流体力学剪切力,强冲击波和高速射流)对污染物的物理化学降解过程。另外,超声波在生物领域的研究表明:超声波可增强生物的活性。前者主要应用于生物处理的预处理,后者主要应用于超声波直接强化生物处理,但往往两种作用同时存在。超声—生物处理作为一种新型水处理技术,近年来对它的研究日益增多。宁平[2]等用水质模型对超声辐照—活性污泥法处理焦化废水中有机物的降解进行了研究。实验结果表明,焦化废水初始浓度、曝气方式和声能密度对焦化废水中CODcr的降解效果影响显著。采用超声辐照活性污泥法联合处理焦化废水CODcr与单独采用活性污泥法相比,废水的CODcr降解率可由单独采用活性污泥法的45%提高至81%。E.Gonze[1]等研究了在常规生物处理(好氧)前,用超声预氧化处理五氯苯酚钠溶液以研究超声辐射对毒性变化的影响。发现超声作用一段时间(2h)以后,毒性降低到对生物无害。并证实:尽管有H2O2的残余毒性,生物处理还是可以用于超声辐射处理后面进行废水的处理。O.Schlafer[3]等将超声用于直接强化模拟废水的生物处理,发现间歇的超声辐射可使生物活性提高,在0.3W/L处得到最好的结果。而连续的超声辐射并不能提高生物活性,高强度的超声辐射对于生物活性的提高也没有作用。O.Schlafer[4]接下来在与其他人的研究中用这种方法处理实际废水(食品工业废水),发现在1.5W/L,25KHz处,生物降解率提高100%,而生物活性只能在较窄的声能密度范围内得到显著提高。2电—生物处理电场这种能量形式在废水处理中的研究发展迅速,并已经有了广泛的应用:难生化降解有机废水的处理,水的杀菌、消毒,重金属离子的去除和回收等。应用电场和生物处理的结合处理废水的研究是一个较新的领域。微电解和生物处理的结合应用在国内研究较多。微电解又叫内电解,是将铁屑与焦炭按比例混合,Fe,C形成原电池对废水进行处理。在中性和偏酸性的环境中微电解产生OH自由基和Fe2+,OH与废水中组