0692高浓度难降解三亿体育官网有机化工废水预处理研究

　　光催化分解是在一定量的催化剂(如二氧化钛等)存在下，用光源(主要是紫外线) 照射，使废水中的有机物被催化氧化[20]。该法尚在研究阶段，存在着催化剂效 率低三亿体育官网、易失活等问题。

　　生化法工艺成熟，运行成本低，是废水处理中应用最广的方法。以生化处理为主 体的高浓度难降解有机废水综合处理具有应用范围广、 设备简单、 处理、 能力高、 比较经济等特点[21]。 但由于工业废水污染物组成复杂， 高浓度难降解有机废水 中的有害物质，使得微生物无法正常工作，甚至中毒死亡，生化法常常难以直接 运用，需要经济快速的预处理方法。 3 高浓度难降解有机化工废水预处理技术

　　高浓度难降解有机化工废水预处理研究 1 高浓度难降解有机化工废水 1.1 特征及来源 在我国，有机化工废水的产生量逐年增加，仅 1995 年我国工业废水(不包括乡镇 企业)排放量就为 223 亿吨，含 COD770 万吨、重金属 1823 吨、砷 1132 吨、氰化 物 2504 吨、挥发酚 6366 吨、石油类 64341 吨、其中仅 123 亿吨废水达标排放标 准[1]，其余部分，尤其是高浓度难降解有机废水对环境造成了严重的污染，高 浓度难降解有机废水主要分布在化工、冶金、炼焦、染料、农药等行业[2]。对 此类工业废水尚未有有效的治理对策。 采用物理化学方法处理该废水， 成本很高， 吨水处理费用达到数十元，其原因是这些废水的 COD 高，不能直接采用常规生化 法处理；或者是因为含生物不能降解的某些化合物，如多环芳烃、致癌物苯并芘 和氨氮(NH3-N)等，高昂的处理费用使得大量高浓度难降解有机废水得不到有效 处理而排放，所以研究高浓度难降解有机废水的治理，完善其治理技术，是十分 迫切的任务。 1.2 典型高浓度难降解有机化工废水 1.2.1 农药废水 目前我国农药生产企业 1600 多家，其中原药 600 多家，2003 年公布的最新数据 显示，目前我国农药年产量已达 40 万吨，居世界第二位。我国生产的农药中， 原药品种 200 多个，制剂 700 多种[3]。据统计，全国农药工业每年排放废水约 15 亿吨，主要是生产过程中的排水、产品洗涤水、设备和车间地面的清洗水等， 其中已进行处理的占总量的 7%，处理达标的仅占已处理的 1%[4]。农药行业的废 水具有以下特点①有机物浓度高，毒害大。合成废水的 COD 一般均在几万 mg/L 以上，有时甚至高达几十万 mg/L；②污染物成分复杂；③难生物降解物质多； ④吨产品废水排放量大，而且由于生产工艺不稳定、操作管理等问题，造成废水 水质、水量不稳定，为废水处理带来了一定的难度。 有机农药废水中的 COD 的质量浓度高，可生化性差，无法直接利用传统的生物法 工艺进行处理。 化学结构稳定是其有机物难降解的主要原因， 也是目前农药废水 处理的技术难点。

　　溶剂萃取法利用难溶或不溶于水的有机溶剂与废水接触， 萃取废水中的非极性有 机物， 再对负载后的萃取剂进一步处理， 近年来为了避免有机溶剂对环境的污染， 又开发了超临界二氧化碳萃取[17]。该法简单易行， 适于处理有回收价值的有机 物， 但只能用于非极性有机物， 被萃取的有机物和萃取后的废水需要进一步处理， 有机溶剂还可能造成二次污染。 萃取只是一个污染物的物理转移过程， 而非真正 的降解。

　　ຫໍສະໝຸດ Baidu吸附法利用多孔介质(如活性炭、磺化煤、树脂等)吸附废水中的非极性有机物， 饱和的吸附介质需做进一步处理，吸附法的优缺点与溶剂萃取法十分相似[18]。

　　焚烧法利用燃料油、 煤等助燃剂将有机废水单独或者和其他废物混合燃烧， 焚烧 炉可采用各种炉型[19]，效率高，速度快，可以一步将有害废水中有机物彻底转 化为二氧化碳和水。但设备投资大，处理成本高，除某些特殊废水(如医院废水) 外难以采用。

　　预处理的目的就是去除或降解有机物有害集团，提高其生物处理性， 同时降低废 水 COD 浓度，为进一步生化处理创造条件。生化处理的特点决定了预处理与后续 处理是厌氧处理是生化处理工艺所必需的。 因为在高浓度难降解有机工业废水中

　　1.2.2 染料废水 染料在人们的日常生活中扮演了非常重要的角色，不仅在纺织、 造纸等工业上有 极大的应用，在食品工业也有着不可替代的作用。正因为它的存在，使我们的生 活变得绚丽多彩。 但是随染料和印染工业的迅速发展， 每年要向水体环境排放大 量含染料的工业废水，此类废水色度深、有机污染物含量高、组分复杂、水质变 化和生物毒性大难生物降解，染料抗光解、抗氧化性强，且含有多种具有生物毒 性或导致“三致” （致癌、致畸、致突变）性能的有机物，用常规的方法难以治 理，给环境带来了严重污染[5]。 据统计，在染料生产过程中，每生产１吨染料，要随废水损失 2% 的产品。而在 印染过程中损失量更大， 为所用染料的 10% 左右[6]。 染料废水中含有的苯环基、 偶氮基等基团的染料使人易患膀胱癌[7]。废水中残存的染料组分，即使浓度很 低，排入水体亦会造成水体透光率的降低，而最终将导致水体生态系统的破坏 [8]。 全世界每年以废物形式排入环境的染料约 6 万吨[9]，特别是含有机染料污水具 有水量大、分布面广、水质变化大、有机毒物含量高、成分复杂以及难降解等特 点[9-11]， 对水生生态系统及其边界环境产生了巨大的冲击， 其毒害事件日益暴 露[12]。目前我国染料产量为 4.2×105 吨，约占世界总产量的 45%，居世界第 一[13]。 2 高浓度难降解有机化工废水处理工艺 目前处理高浓度难降解有机废水的主要方法有化学氧化法、 溶剂萃取法、 吸附法、 焚烧法、光催化法、生化处理法等。 化学氧化法分为两大类，一类是在常温常压下利用强氧化剂(如过氧化氢、高锰 酸钾、次氯酸盐、臭氧等)将废水中的有机物氧化成二氧化碳和水[14]；另一类 是在高温高压下分解废水中有机物，包括超临界水氧化和湿空气氧化工艺， 所用 的氧化剂通常为氧气或过氧化氢，一般采用催化剂降低反应条件， 加快反应速率 [15,16]。化学氧化法反应速度快、控制简单，但成本较高，通常难以将难降解 的有机物一步氧化到无机物质，而且目前对中间产物的控制的研究较少。此外， 在高温高压状态下操作存在较大的安全隐患，需要良好的保护措施和操作培训。