高濃度廢水處理的未來發展趨勢

作者：來源：梓航環保發布日期： 2022-09-05

信息摘要：

高濃度有機廢水處理的問題，是當前世界污水處理的公認難題。所謂高濃度廢水是指一些高濃度、高含鹽、高難降解的廢水。水質成分復雜，有機物含量高，COD一般在10000mg/L以上，甚至高達幾萬至幾十萬毫克每升。且一般含有毒有害物質，含鹽量也極高，具有強酸強堿性，不能直接進行生化處理。

這類工業廢水一般產自焦化行業、制藥行業、石化/油類行業、紡織/印染行業、化工行業、油漆行業等行業。此類高濃度有機廢水對環境的污染較大，影響時間持久，若處理不當不但會對生態環境，也會對人類自身造成損害。

且如今我國人民的環保意識不斷增強，國家對于環境問題也同樣日益重視，工業廢水排放的水質要求比以往更加嚴格。因此，要選擇合適合理的方法方案進行處理，使工業廢水水質達到規定要求的排放標準，對其處理技術方法要求尤為重要。

技術發展方向的現狀

對于此類有機污染物含量較高、可生化性較差的高濃度有機廢水，如果單獨使用物化法或膜法等傳統處理方法進行處理，往往難以達到理想的處理效果。

比如物化法就存在許多的缺陷和不足，目前常用的物化處理技術包括:微電解、Fenton氧化、電催化、微波催化、臭氧催化、二氧化氯氧化等傳統技術。這些技術大多有著投資大、處理成本高、處理效果十分有限、抗沖擊能力差等缺陷。尤其是當廢水中有機污染物濃度高于20000mg/l時，傳統物化法需投加大量氧化劑，致使處理成本居高不下，而COD去除率僅為10%-30%，還會產生新的物質，造成二次污染。

處理常用的膜法也同樣存在的局限性，水處理常規膜處理法也有相當的劣勢，其對進水水質的要求極高，并且投資巨大，回收利用率較低，而且產生的濃縮液更難處理，前段生化系統對污染物處理不徹底會導致深度處理所需膜組件的污染，影響處理效果。當TDS變高時，膜處理的脫鹽率會急劇的下降，同時有著膜污染、堵塞、腐蝕、使用壽命短等諸多待解決的問題。

同樣地，運用生化處理技術處理高濃度廢水也存在一定的限制與弊端。生化處理技術的使用條件受有機物濃度所限制，只能處理有機物濃度處于中低水平范圍的有機廢水，對于濃度很高的焦化廢水，以及富含油，酚等有機物的廢水需要進行預先的稀釋和前處理。

而厭氧過程中微生物繁殖慢，因此反應器啟動過程緩慢，需要7~13周時間，增加了工作量和運行費用。曝氣池的首端有機物負荷較高，因此耗氧速率較高，為了避免由于缺氧而形成厭氧狀態，進水的有機物濃度不宜過高，這導致了曝氣池必須為較大容積、較大占地面積，導致基建費用較高。生物處理技術對進水水質、水量變化的適應性較低，運行結果容易受到水質、水量變化的影響，脫氮除磷效果也不太理想。

高濃度廢水處理的未來發展趨勢

由于高濃度有機廢水中大量難降解的有機污染物，會使傳統的生物處理技術很難取得成果。有機污染物不能有效降解，于是導致整個處理工藝的結果達不到預期成效和目的。對此，我個人認為目前的高濃度難降解有機廢水處理技術研究趨勢主要有以下幾個方面。

1.資源化處理的研究方向

從目前我國走可持續發展戰略的趨勢來看，對于僅僅只要求處理后的廢水能達到排放標準是遠遠不夠的。未來的成熟有效的技術，需要能夠將廢水中有價值的物質最大化回收和利用。

從某種角度看，高濃度有機廢水中所含有的大量有機物未嘗不是一種大量的資源，而且其中還蘊含著大量的有機鹽，如果不對其進行回收利用，則會造成了許多的資源浪費。如果能做到在保證廢水處理達標排放的同時，統籌兼顧資源化回收利用，不僅能使有處理成本的降低和經濟效益的提高，而且也將能為高濃度有機廢水處理技術的發展提供新的思路，更能夠做到與可持續發展戰略相呼應，為未來的技術走向提供良好的環境。

2.低成本技術的研究方向

隨著科技的不斷發展，污水處理技術也不斷成熟，然而許多新型技術看似美好，實際處理成本居高不下，令人望而卻步。一些較有成效的技術也由于處理成本較高使得企業運營負擔變重，制約了企業的發展。因此，如何在保證水質處理要求達標的同時降低污廢水處理成本成了目前工業廢水處理技術發展的極其重要的方向之一。

要做到低成本處理，可以從簡化處理流程方面著手，也可以從處理方案上進行優化，但最主要的還是對處理技術方法進行改進和更新。如催化氧化技術，是在催化劑存在的情況下利用氧化劑將廢水中的有機物氧化成二氧化碳和水。

以臭氧催化氧化為例，作為新型的污水處理工藝，臭氧催化氧化法能夠加快有機污染物與氧化劑之間的化學反應，在降解反應過程中又能夠產生新的氧化性更強的基團，既能高效地處理水中有機污染物，與此同時又能高效的催化活化臭氧分子。

通過向反應裝置內通入臭氧，在填料表面產生高氧化性的羥基自由基，從而能夠有效地對臭氧進行催化氧化，在提高臭氧利用率的同時，最大限度地去除有機污染物。解決了有機污染物降解得不夠徹底的問題。

隨著研究的不斷深入，催化氧化法將是一種非常有競爭力的處理技術，對于處理高濃度有機廢水將會有著很好的幫助和成效。

3.組合處理技術的研究方向

對于單一的如物化法、生化法等傳統處理方法無法奏效的問題，強調預處理技術，研究將幾種如物化處理、生物處理等方法相耦合，是目前解決此類高濃度有機廢水污染問題的一個重要突破方向。

市場上常見的工藝組合主要有:物化預處理+生化處理、厭氧酸化處理+好氧生化處理、電催化氧化預處理+生化處理、物理化學預處理+生化處理+深度處理。通過研究組合處理技術，并力爭做到將處理成本降低，是目前解決此類高濃度有機廢水污染問題的有效途徑。（來源：工業環保網水處理）

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