來源:本站 發布時間:2017-02-13 點擊:次
近(jìn)年來,隨著石油化工、塑料、合成纖維、焦(jiāo)化、印染等行業的迅速發展,各種含有(yǒu)大量難生物降(jiàng)解的有機汙染(rǎn)物的廢水相應增多,它們進入水體給環境造成了嚴重的汙染。環保工作者在探尋高效、經濟處理該類汙水處理設備的廢水的研究方麵進行了各(gè)種嚐試,提出了許多處(chù)理方法。
難(nán)降解有機物是(shì)指被(bèi)微生物(wù)分解時速度很慢,分解不徹(chè)底(dǐ)的有機物(也包括某些有機物的代謝(xiè)產物),這類汙染物易在生物(wù)體內富集,也容易成為水體的潛在汙染源。這類汙染物包括多環芳烴、鹵代烴、雜環(huán)類化合物、有機氛化物、有機(jī)磷(lín)農藥、表麵活性劑(jì)、有(yǒu)機染料等有毒(dú)難降解有機汙染物。這些物質的共同特點是毒性大(dà),成(chéng)份複雜,化學(xué)耗氧量高(gāo),一般微生物對其(qí)幾乎沒有降解效果,如果這些物質不加治理地向環境排放,勢必嚴重地汙(wū)染環境和威脅人類的身體健康。隨著工農業的迅速發展,人們合(hé)成了越(yuè)來越多的有(yǒu)機(jī)物,其中難(nán)降解有機(jī)物占了很大比例,因此難降解有機物的治理研究已引起國內外有關專家的高度重視,是目前水汙染防治研究的熱點與難點。
高濃度(dù)難降解有機廢水的處理,是目前國內外一體化(huà)汙水處理設(shè)備(bèi)處理界公認的難(nán)題。對於這類廢水,目前國內外研究較多的有焦化廢水(shuǐ)、製藥廢水(包括中藥廢水)、石化/油類廢水、紡織/印染廢水、化工廢(fèi)水、油漆廢水等行業性廢水(shuǐ)。
難降解廢水處理防範有以下幾種: 1 各類微生物對難降解有(yǒu)機廢水處理的應(yīng)用; 2 電化(huà)學(xué)高級氧化技術處理難降解有機廢水;3 SBR處理工藝 4 膜生物反應(yīng)器工藝; 5 混合處理技術方法工藝
目前,國(guó)內外(wài)對難降解有(yǒu)機物廢水的處理方(fāng)法主要有生(shēng)物法、物化法和氧化法等等。
難降解廢水處理方法:1、 生物法
生物法是目前應用廣(guǎng)泛的(de)一種有機廢水處理方法(fǎ),主要包括(kuò)活性汙泥、生物膜法、好(hǎo)氧-厭氧法等。主要是(shì)利用微生物的新陳代謝,通過(guò)微生物的凝聚(jù)、吸附、氧化分解等作用來降解汙(wū)水中的有機物,具有應用範圍廣、處理量大、成本低等優(yōu)點。但當廢水含有有毒物質或生物難降解的有機物時,生物法的(de)處理效果欠佳,甚至不能處理。針對這類廢(fèi)水,人們對生物法作了一些改進,使其能應用於這類廢水的處理。主要包括以下幾方麵。
難降解廢水處理(lǐ)方法:2、生物強化技術。
生物強化技術是通過改善外界環境因素,提高現有工藝對有毒難降解有機物的(de)生物降解效率。目前實施的生物強化技術主要有3個途(tú)徑。
投加有效降解的微生物:主要是針對所要去除的汙染物質,投加專門(mén)培養的(de)優勢菌種對其進行有效降解。該法已(yǐ)在美國、德國、日本等(děng)國采用,主(zhǔ)要用於改善活性汙(wū)泥(ní)法處理效果,但優勢菌種在新環(huán)境中的適應性和再生問(wèn)題(tí)待解決。
為了增加優勢菌種在生物處理裝置內的濃度,提高難降解有機物的處(chù)理效率,固定化技術已被用(yòng)來處理部分(fèn)難降解有機物。固定化技術(shù)是通過化學或物理的手段將優勢的遊離菌固定(dìng),使其不再(zài)遊離,但仍具有生物活性的技術。
投加營養物和基質類似物:由於大部分(fèn)有毒有機物(wù)的降解是通過共代謝途(tú)徑進行的,在常規活性汙泥係統中可降解目標汙(wū)染物的(de)微生物數量(liàng)與活性比較(jiào)低,添(tiān)加某些營養物包括(kuò)碳源(yuán)與(yǔ)能源性物(wù)質,或提(tí)供目標汙染物降解過程所需的因子,將有助於降解菌的生長,改善處理係統的運行性能。投加基質類似物是針對代謝酶的可誘導性而(ér)提出,利用目標汙染物的降解產物、前體作為酶的誘導物,提(tí)高(gāo)酶活性。
投加遺傳工程菌酶:通過基因工程技術構建具(jù)有特殊降(jiàng)解(jiě)功能的菌,形(xíng)成了酶生物(wù)處理技術。酶的固(gù)定化技術是目前這一領域研究(jiū)的熱點(diǎn)。
難降解(jiě)廢水處理方法:3、優化組合的處理工藝。
提高難降解物質的去除率,必須延長水(shuǐ)力停留時間和增加(jiā)泥齡,提高微生物有效濃度(dù),增加汙染物與微生物的接觸時間。
添加粉末活性炭活性汙(wū)泥工(gōng)藝:采用這一(yī)工藝,使有機物除被微(wēi)生物氧化處理外,還被活性炭(tàn)所吸附。由於活性炭表麵的汙泥泥齡較長,汙染物與微生物接觸時間遠大於水(shuǐ)力(lì)停留時間,從而使難降解毒性有機物去(qù)除率提高。
厭氧-好氧工藝的組合:有時采用單獨的好氧(yǎng)或厭(yàn)氧(yǎng)工藝處(chù)理效果都不理想,但采(cǎi)用聯合處理工藝後,可能會發揮各工藝的優點(diǎn),產生協同效應,使處理效果大大提高。
難降解(jiě)廢水處理方法:4、物化法
物化法處理(lǐ)難降解有機汙染物的文獻報道不多見,主要有吸附法、萃取法、各(gè)種膜處理技(jì)術等。
吸附法主要采用交(jiāo)換(huàn)吸附、物理吸附(fù)或化學吸附等方式,將汙染物從廢水吸附到吸附劑上,達到去除的目的。吸(xī)附(fù)效果受到吸附劑結構、性質和汙(wū)染物的結構(gòu)和性質以及操作工藝等因素的影響,常用的吸附劑有活(huó)性炭、樹脂(zhī)、活性炭(tàn)纖維、矽藻土等。該法的優點是設備投資少、處理效果好(hǎo)、占地麵積小(xiǎo)。但由於吸(xī)附劑的(de)吸附容(róng)量有限,吸附後的再生往往能耗很大,廢棄後排放(fàng)易造成二次汙染(rǎn),這些因素限製了該方法(fǎ)的實際應用。
萃取法是利用與水互不相溶、但對汙染物的溶解能力較強的溶(róng)劑,將其與廢水(shuǐ)充分混合接觸,大部分的汙染物便轉移至溶劑相,分離廢(fèi)水和溶(róng)劑,使廢水得到淨(jìng)化。分離溶劑與汙染物,溶劑可以循環利用,廢物中有用物質的回收,還可(kě)變廢(fèi)為寶。但是目前萃取法僅適用(yòng)於少數幾種有機廢水(shuǐ),萃取效果(guǒ)及費用(yòng)主(zhǔ)要取決於所使用的萃取劑。由於萃取劑在水中還有一定的溶解(jiě)度,處理時難(nán)免有少量溶劑流失,使處理後的水(shuǐ)質難以達到排放標準,還需結合其他方法做進(jìn)一步的處理。
隨著材料技術的進步,超濾法(fǎ)和反滲透法等膜(mó)技術也已用於廢水的治理研究,不但可以治理廢水(shuǐ),還可從廢水(shuǐ)中回收有用物質。
難降解廢水(shuǐ)處理方法:5、化學氧化法
化學氧化技術(shù)常用於生(shēng)物處理的(de)前處理,一般是在催化劑的作用下,用(yòng)化學氧化劑處理有機廢水以提高廢水可(kě)生化性,或直接氧(yǎng)化降(jiàng)解(jiě)廢水中(zhōng)有機物使之穩定化。常用的氧(yǎng)化劑有O3,H2O2,KMnO4等。現代工業的發(fā)展(zhǎn)使含有高濃度(dù)難生(shēng)化降解(jiě)有機物的工業廢水日益增多,對於這類廢水的(de)處理,常用(yòng)氧化劑表現出氧化能力不強,存在選擇性氧(yǎng)化等缺點,難以達到實際的要求。
隨著研究的深入,高級化學氧化技術應運而生,在使用中(zhōng)已獲得顯著效果。高(gāo)級氧化技術的基礎在於運(yùn)用光輻照、電、聲、催化劑,有時還與氧化劑結合,在反應中產生活(huó)性(xìng)極強的(de).OH自由(yóu)基,再通過自由基與有機化合物之間的加合、取(qǔ)代、電子轉移、斷鍵等,使水體中的(de)大(dà)分子,難降解有(yǒu)機物氧化降解成(chéng)低毒或無毒的小分子物質,甚至直(zhí)接降解成CO2和H2O,接近完全礦化。
這種以.OH為主要氧(yǎng)化劑的(de)降解技術克服(fú)了普通氧化法存(cún)在的問題,具(jù)有以下特點:產生的.OH氧化能力極強,與各(gè)種有機物質的反應速率相近,具有“廣譜性”,能有效地將廢水中的有機物徹底降解為CO2,H2O和無機鹽,無(wú)二(èr)次汙染,工藝靈活,既可(kě)單獨處理,又可以與其他處(chù)理工藝組合。作為一種物理化學(xué)處理過程,極易控製以(yǐ)滿足不同(tóng)處理需要。由於氧化過程可以完全破壞毒(dú)性汙染物,較之其他處理方法有特殊(shū)的優越性,因而,在水處理研究領域引起(qǐ)廣(guǎng)泛(fàn)的關注。