高濃度難降解有機(jī)廢水處理

高濃度難降解有機(jī)廢水處理

高濃度難降解有機(jī)廢水的處理已成為國(guó)內(nèi)外環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域中亟待解決的一個(gè)難題。本文高濃度難降解有機(jī)廢水的特點(diǎn)，主要綜述了國(guó)內(nèi)外對(duì)高濃度難降解有機(jī)廢水不同處理技術(shù)的現(xiàn)狀，并對(duì)不同技術(shù)發(fā)展進(jìn)行了分析對(duì)比，zui后提出了針對(duì)高濃度難降解有機(jī)廢水處理技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

有機(jī)廢水處理技術(shù)

1.引言

高濃度難降解有機(jī)廢水的處理，是目前國(guó)內(nèi)外污水處理界*的難題。針對(duì)這類廢水，如焦化廢水、制藥廢水、石化/油類廢水、紡織/印染廢水、化工廢水、油漆廢水等行業(yè)性廢水研究較多。所謂“高濃度”，是指這類廢水的有機(jī)物濃度較高，COD一般在2000mg/L以上，有的甚至高達(dá)每升幾萬(wàn)至十幾萬(wàn)；“難降解”是指這類廢水的可生化性較低，BOD5/COD值一般均在0.3以下甚至更低，難以生物降解。

“高濃度”和“難降解”使得此類廢水在處理中，單獨(dú)使用生物法或物化法等“常規(guī)”方法難以有效處理。從而，研究生物法和物化法等其它方法的組合，力圖使處理成本降到zui低而且處理方法具有在國(guó)內(nèi)工業(yè)企業(yè)的有效推廣價(jià)值，是當(dāng)前解決此類廢水污染的關(guān)鍵性問(wèn)題[1]。pH做為zui基本的污水指標(biāo)，勢(shì)必成為供求的熱點(diǎn)，這對(duì)廣大的E-1312 pH電極，S400-RT33 pH電極制造商，比如美國(guó)BroadleyJames來(lái)說(shuō)是個(gè)重大利好。美國(guó)BroadleyJames做為老牌的E-1312 pH電極，S400-RT33 pH電極制造商，必將為中國(guó)的環(huán)保事業(yè)帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。我們美國(guó)BroadleyJames生產(chǎn)的E-1312 pH電極，S400-RT33 pH電極經(jīng)久耐用，質(zhì)量可靠，測(cè)試準(zhǔn)確，廣泛應(yīng)用于各級(jí)環(huán)保污水監(jiān)測(cè)以及污水處理過(guò)程。

2.高濃度難降解有機(jī)廢水現(xiàn)有處理技術(shù)

高濃度難降解有機(jī)廢水的處理可以分為物理法、化學(xué)法以及生化法。物化法在高濃度難降解有機(jī)廢水的處理中是較為有效、較常用的處理技術(shù)，通常用于生物處理之前的預(yù)處理或之后的深度處理工藝中。近年來(lái)，氧化技術(shù)作為高濃度有機(jī)廢水的預(yù)處理，既可以降低有機(jī)物的濃度，又可以改善其生物降解性，為后續(xù)生物處理創(chuàng)造條件。

2.1.高濃度難降解有機(jī)廢水處理技術(shù)國(guó)內(nèi)外技術(shù)研究現(xiàn)狀

高濃度難降解有機(jī)廢水的處理，是目前國(guó)內(nèi)外污水處理界*的難題[2]。常用的處理方法按處理機(jī)制不同可以分為物理處理技術(shù)、化學(xué)處理技術(shù)以及生化處理技術(shù)。

1)物理處理技術(shù)

物理處理技術(shù)通常用于生物法處理之前的預(yù)處理、資源化分離，或者之后的深度處理工藝中。對(duì)于高濃度有機(jī)廢水，采用物理法進(jìn)行預(yù)處理手段往往是對(duì)廢水中的懸浮物、有價(jià)物質(zhì)等的分離回收過(guò)程，同時(shí)為后續(xù)生物處理或化學(xué)處理創(chuàng)造更好的條件。

①常規(guī)物理處理技術(shù)

常規(guī)物理處理技術(shù)包括混凝、沉淀、氣浮、過(guò)濾、中和、吹脫等，目前研究和應(yīng)用已比較成熟。此外，物理處理方法還包括吸附、膜分離技術(shù)、熱蒸發(fā)技術(shù)以及兩種技術(shù)形成的組合工藝四大類。

吸附法的處理對(duì)象主要是廢水中生化難以降解的有機(jī)物或用一般氧化法難以氧化的溶解性有機(jī)物。如處理含烴類、油類廢水、含酚廢水、硝基化合物廢水、氯或硝基取代的芳烴化合物、雜環(huán)化合物、合成染料、DDT等。不僅能去除難降解的有機(jī)物，降低COD，還能使廢水脫色、除臭。但是，目前吸附技術(shù)對(duì)工藝廢水組分比較單一的研究較多，對(duì)多組分的體系，因?yàn)闆](méi)有資源化的價(jià)值，所以吸附不是很實(shí)用，尤其是吸附飽和后不能很好的再生，或再生后的飽和吸附量下降，帶來(lái)經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題，用吸附來(lái)解決難降解有機(jī)廢水大型工程化應(yīng)用不多。

目前，在化工及石油工業(yè)領(lǐng)域已廣泛應(yīng)用的膜分離技術(shù)有五種，分別是超濾、微濾、納濾、電滲析和反滲透。膜法進(jìn)行分離回收物質(zhì)具有分離效果好，設(shè)備簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便和成本低的特點(diǎn)。在抗生素發(fā)酵廢水、含醚廢水、石油工業(yè)廢水、化學(xué)工業(yè)廢水中得到了一些初步的應(yīng)用。但膜分離技術(shù)也存在膜污染、堵塞、腐蝕、使用壽命短等亟待解決的問(wèn)題，尤其是當(dāng)TDS較高時(shí)，其脫鹽率會(huì)急劇下降。

蒸發(fā)或蒸餾工藝可以達(dá)到濃縮溶液、獲取溶質(zhì)、制取純凈溶劑等目的，得到廣泛應(yīng)用。目前，主要采用多效蒸發(fā)(MED)工藝來(lái)提高加熱蒸汽的利用率和改善傳熱條件，從而降低蒸發(fā)單元的能耗。為減小蒸汽耗量，又研發(fā)出采用機(jī)械蒸汽再壓縮(MVR或MVC)技術(shù)的蒸發(fā)器。

蒸發(fā)或蒸餾技術(shù)面臨的主要問(wèn)題，一是能耗過(guò)高，在該過(guò)程中消耗大量的能量回收溶劑或溶質(zhì)，因此，解決蒸發(fā)或蒸餾技術(shù)能耗過(guò)高的問(wèn)題是該技術(shù)可以廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵。二是高濃度難降解有機(jī)廢水中成分復(fù)雜，會(huì)產(chǎn)生腐蝕、結(jié)垢、傳熱系數(shù)下降以及沸點(diǎn)升高等不利于蒸發(fā)或蒸餾進(jìn)行的因素；三是經(jīng)過(guò)蒸發(fā)或蒸餾處理后會(huì)有更高濃度濃縮液(如濃鹽水、濃漿等)的排放。

②有價(jià)物質(zhì)物理回收技術(shù)

有機(jī)廢水中可用于回收的有價(jià)物質(zhì)主要包括高濃度酚類、氨氮、磷等，常用方法有萃取、吹脫、沉淀等方法。比如來(lái)自焦化廠、煤氣廠、石油化工廠、絕緣材料廠等生產(chǎn)過(guò)程的含酚廢水，采用技術(shù)主要為萃取技術(shù)，但現(xiàn)有脫酚技術(shù)在高濃度含酚廢水中應(yīng)用過(guò)程中存在萃取率低的問(wèn)題，原因主要有兩個(gè)方面：一是萃取劑對(duì)難揮發(fā)酚的分配系數(shù)低，二是采用傳統(tǒng)液液萃取設(shè)備傳質(zhì)效率低，脫酚后污水酚含量仍在1000mg/L以上，無(wú)法滿足生化處理要求。

2)化學(xué)處理技術(shù)

①氧化技術(shù)[3]

隨著醫(yī)藥、化工、染料等行業(yè)的發(fā)展，人工合成有機(jī)物種類與數(shù)量與日俱增，高濃度難降解有機(jī)廢水越來(lái)越多，成份越來(lái)越復(fù)雜，廢水中所含有的污染物主要是難降解的有機(jī)物，BOD/COD很低，有時(shí)在0.1以下，另外污染物毒性大，許多物質(zhì)如苯胺、硝基苯、多環(huán)芳烴等都被列入環(huán)境污染黑名單，通常難以用常規(guī)工藝處理，需要用到廢水氧化技術(shù)工藝。如芬頓氧化、催化氧化、濕式氧化、臭氧氧化及超臨界氧化等。

電催化氧化法[4]尤其針對(duì)濃度高，毒性大，難生物降解的有機(jī)廢水具有非常好的去除效果，為后續(xù)生化處理過(guò)程減輕負(fù)荷。因此，電催化氧化技術(shù)在水處理領(lǐng)域被稱為“環(huán)境友好”的技術(shù)，是一個(gè)非常具有潛力的綠色工藝。但目前電化學(xué)氧化法zui突出的問(wèn)題是耗能較高，如何進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用，通過(guò)研制新型電極材料，以提高電流效率和催化活性，實(shí)現(xiàn)有機(jī)污染物低成本去除，是其進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵。

目前研究較多較新的集中在電極材料、光電芬頓、充填三維粒子等強(qiáng)化技術(shù)，但仍存在產(chǎn)生強(qiáng)氧化基團(tuán)的速率和密度還不夠，能耗大，工業(yè)化應(yīng)用放大難等問(wèn)題。

催化濕式氧化技術(shù)[5]是處理難降解有機(jī)廢水中有效的手段之一，也是zui前沿的水處理技術(shù)之一。該技術(shù)是在高溫(125℃~320℃)高壓(0.5MPA~10MPA)條件下以空氣為氧化劑處理高濃度，難降解有機(jī)廢水，其核心在于催化劑的研究。

目前應(yīng)用于濕式催化氧化的主要催化劑為非均相催化劑，大致分為三大類：貴金屬系列、銅系列和稀土系列三大類。其中，貴金屬系催化劑雖然具有良好的穩(wěn)定性以及的活性，但是其價(jià)格成為了制約其大規(guī)模的工業(yè)應(yīng)用的主要因素；銅系催化劑具有良好的催化活性，且廉價(jià)易得，但是Cu2+易流出，造成活性的降低；添加稀土元素，可以增加其穩(wěn)定性，目前應(yīng)用較多的是添加Ce元素。

因此，研究過(guò)渡金屬與稀土元素的摻雜，開(kāi)發(fā)一種高穩(wěn)定性、高活性、低成本的可控性催化劑，降低反應(yīng)過(guò)程中所需的溫度壓力，提高經(jīng)濟(jì)性，成為該技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。如國(guó)內(nèi)在COD高達(dá)3×104mg/L的石化廢水進(jìn)行處理，有機(jī)物的去除率可達(dá)到99%以上。

該技術(shù)同時(shí)在高濃度染料廢水、含氰化物廢水以及農(nóng)藥廢水的處理過(guò)程中也得到了很好應(yīng)用。但濕式氧化法對(duì)小水量、高毒性、高濃度的體系中有一定的實(shí)用價(jià)值，對(duì)難降解有機(jī)物脫除效果好，但由于其高溫高壓、高能耗、還有安全性問(wèn)題，裝置不易放大，所以制約其工業(yè)化應(yīng)用。

臭氧氧化技術(shù)[6]是利用反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生大量的高氧化性自由基-(羥基自由基)來(lái)氧化分解水中的有機(jī)物從而達(dá)到水質(zhì)凈化的目的臭氧作為有效的廢水深度處理手段之一，具有氧化能力強(qiáng)，反應(yīng)速度快，使用方便，不產(chǎn)生二次污染等一系列優(yōu)點(diǎn)而受到人們的重視。

臭氧氧化法氧化能力強(qiáng)，反應(yīng)速度快，不產(chǎn)生污泥，無(wú)二次污染，近年來(lái)發(fā)展的用各種催化方法強(qiáng)化臭氧氧化單元的氧化能力，使原來(lái)靠單一的臭氧氧化技術(shù)不能被氧化的難降解有機(jī)物的降解成為可能。當(dāng)前臭氧水處理方面的工藝發(fā)展方向?yàn)椋荷钊胙芯砍粞跹趸ㄔ诟鞣N不同情況下水處理過(guò)程中的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和反應(yīng)機(jī)理；臭氧催化氧化塔結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，以及臭氧催化氧化過(guò)程中催化劑的開(kāi)發(fā)。

但是，臭氧的氧化特性決定了單一的臭氧氧化技術(shù)有很大的局限性；一是臭氧不能氧化一些難降解的有機(jī)物如氯f(wàn)ang，二是單一的臭氧氧化技術(shù)不能將有機(jī)物*的分解為二氧化碳和水，同時(shí)難以達(dá)到較高的COD去除效果。此外，臭氧在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中存在著成本高的問(wèn)題，限制了臭氧在工程中的使用，大多數(shù)臭氧催化氧化還停留在實(shí)驗(yàn)室研究和規(guī)模化試驗(yàn)過(guò)程，工業(yè)化的應(yīng)用是亟待解決的一個(gè)問(wèn)題。

超臨界氧化法[7]利用超臨界水*的理化性質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)有毒有害有機(jī)污染物的氧化降解，反應(yīng)速率快，一般反應(yīng)時(shí)間小于1min；對(duì)有機(jī)物的降解效率高，大部分有機(jī)物的去除率可達(dá)99%以上；無(wú)二次污染；可收集高純度和濃度高的CO2；在一定的有機(jī)物濃度下可實(shí)現(xiàn)自熱反應(yīng)，不需要外界供應(yīng)熱量。高濃度有機(jī)污染物的、*去除是超臨界氧化技術(shù)發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力，該技術(shù)尤其適用于常規(guī)方法難降解的有機(jī)廢水。

目前，工業(yè)排放廢水以印染廢水、醫(yī)療廢水、焦化廢水、含油廢水、造紙廢水為主，這些廢水中，都含有大量有機(jī)物，十分適合用超臨界氧化法來(lái)處理。美國(guó)Modar公司于1985年建成了SCWO中試裝置，而*臺(tái)商品化的SCWO設(shè)備在1995年才建立起來(lái)，該套設(shè)備建立在Texas，用來(lái)分解胺、乙醇胺和長(zhǎng)鏈醇。

近年來(lái)，美國(guó)、德國(guó)、法國(guó)、英國(guó)和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家都在抓緊開(kāi)發(fā)超臨界氧化技術(shù)。目前國(guó)內(nèi)針對(duì)超臨界氧化技術(shù)的研究還是以實(shí)驗(yàn)室研究為主，制約該技術(shù)工程化應(yīng)用的主要問(wèn)題為腐蝕和鹽沉積，由于超臨界氧化的高溫高壓反應(yīng)條件、廢水中氯離子及反應(yīng)體系中氧的存在使得腐蝕不可避免的發(fā)生在反應(yīng)器中，同時(shí)，無(wú)機(jī)鹽在超臨界水中的溶解度極低導(dǎo)致無(wú)機(jī)鹽在反應(yīng)過(guò)程中析出和沉積。

該技術(shù)目前的發(fā)展方向?yàn)椋涸O(shè)計(jì)特殊結(jié)構(gòu)的反應(yīng)器及適宜的工藝流程緩解或解決腐蝕和鹽沉積問(wèn)題，為工業(yè)應(yīng)用掃清障礙；針對(duì)不同行業(yè)廢水探索經(jīng)濟(jì)可行的*工藝路線及工藝參數(shù)。

②焚燒法[8]

焚燒法適用于處理高濃度有機(jī)廢水。對(duì)COD濃度高，本身具有較高熱焓值的有機(jī)廢水(廢液)進(jìn)行焚燒處理，不僅可以降低處理成本，而且還可將有機(jī)廢水(廢液)本身的熱量加以回收利用，達(dá)到資源化利用的目的。目前發(fā)達(dá)國(guó)家采用焚燒法處理高濃度有機(jī)廢液過(guò)程中焚燒爐大多是以燃油或燃?xì)鉃檩o助燃料(我國(guó)以柴油或重油為主)，技術(shù)相對(duì)成熟。

如意大利某公司處理高濃度含鹽廢水，廢液由染料母液和壓濾頭遍洗液組成，COD濃度100g/L以上，含鹽6%~7%，將該廢液經(jīng)二效蒸發(fā)濃縮后送入焚燒爐焚燒。反應(yīng)區(qū)溫度900℃~1000℃，停留時(shí)間3~4s，有機(jī)物*降解，煙氣符合排放標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)也有應(yīng)用的案例，如某制藥廠采用硅磚砌成臥式液體噴射爐，以氯霉素的副產(chǎn)物鄰硝基乙苯為燃料，處理維生素C古龍酸母液，實(shí)現(xiàn)以廢制廢，節(jié)約能源的目的。

如果廢水量較大，有機(jī)物濃度偏低的情況，可以首先采用膜技術(shù)、蒸發(fā)等技術(shù)進(jìn)行濃縮后在進(jìn)行焚燒處理。前期國(guó)內(nèi)外研究與實(shí)際應(yīng)用表明，基于回轉(zhuǎn)窯、流化床及現(xiàn)有液體噴射型焚燒爐的傳統(tǒng)廢物處理焚燒技術(shù)在燃燒條件與工藝上很難解決上述廢液低熱值，復(fù)雜成分廢水(廢液)特性所帶來(lái)的受熱面腐蝕、積灰、結(jié)渣等難題，運(yùn)行問(wèn)題突出，維護(hù)成本高。

因此，一般的焚燒工藝在應(yīng)用過(guò)程中受焚燒裝置的限制；對(duì)廢水成分應(yīng)詳細(xì)分析，確保不影響鍋爐本體燃燒；存在粘壁、積灰、結(jié)渣等問(wèn)題，需要有針對(duì)性地研究開(kāi)發(fā)高濃度含堿有機(jī)廢液焚燒關(guān)鍵技術(shù)與成套設(shè)備，并工程化應(yīng)用。

3)生物處理技術(shù)[9]

常規(guī)生化技術(shù)有：普通活性污泥技術(shù)、厭氧法、好氧法、A/O技術(shù)、A2/O技術(shù)、曝氣生物濾池等。微生物具有多樣性，因此會(huì)產(chǎn)生不同的污染物降解酶。微生物一般20min就可以完成一次世代更替，所以生化法具有廣適性。

生物處理法發(fā)展至今，已成為世界各國(guó)處理城市污水和有機(jī)廢水的主要手段，具有處理能力大、設(shè)備自動(dòng)化程度高、易于調(diào)控、經(jīng)濟(jì)可行、無(wú)二次污染等特點(diǎn)，是高濃度有機(jī)廢水主要的處理方法。隨著新技術(shù)的不斷開(kāi)發(fā)，在新型微生物菌種的培養(yǎng)、生物反應(yīng)器以及創(chuàng)新工藝的優(yōu)化上取得了很大的進(jìn)步。

比如新型脫氮菌種和技術(shù)的開(kāi)發(fā)，以亞硝化反應(yīng)和以厭氧氨氧化技術(shù)為基礎(chǔ)，通過(guò)不同的手段來(lái)強(qiáng)化硝化菌的富集，實(shí)現(xiàn)短程硝化；同時(shí)，通過(guò)菌種的協(xié)同，強(qiáng)化生物反應(yīng)器運(yùn)行效果，實(shí)現(xiàn)有機(jī)物高選擇性降解生物處理技術(shù)應(yīng)用于廢水處理。

復(fù)合式生物膜工藝的開(kāi)發(fā)、生物膜/懸浮生長(zhǎng)聯(lián)合處理、膜生物反應(yīng)器工藝的開(kāi)發(fā)，在一些國(guó)家和地區(qū)都展開(kāi)了一定的應(yīng)用，尤其是應(yīng)用于生物膜法和活性污泥法舊污水處理廠的升級(jí)改造，以克服生物膜法或活性污泥法單一工藝的不足。生物處理技術(shù)在應(yīng)用范圍、占地、生態(tài)與能源方面都具有顯著地特點(diǎn)，在制藥廢水、煤化工廢水、石化廢水等廢水處理過(guò)程中得到了廣泛的應(yīng)用。

傳統(tǒng)的好氧活性污泥法，除了降低有機(jī)物的毒性外，還利用了培養(yǎng)、改性、調(diào)節(jié)、變異等手段馴化和培養(yǎng)分解難生物降解有機(jī)物的微生物。因其技術(shù)成熟，實(shí)施簡(jiǎn)單，該方法廣泛應(yīng)用于老式的污水處理廠以及排放高濃度廢水的工廠。

但是，運(yùn)用生物處理技術(shù)處理高濃度的有機(jī)廢水存在一定的弊端與限制。此方法的使用條件受有機(jī)物濃度的限制，只能處理有機(jī)物濃度處于中低水平的范圍，對(duì)于濃度很高的焦化廢水，以及富含油，氨，酚等有機(jī)物的廢水需要進(jìn)行稀釋和前處理。

此外，厭氧微生物對(duì)毒性物質(zhì)比價(jià)敏感，如果對(duì)水質(zhì)了解不充分或者操作不當(dāng)，可能會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)器失穩(wěn)。厭氧過(guò)程中微生物繁殖慢，因此反應(yīng)器啟動(dòng)過(guò)程緩慢，需要8~12周時(shí)間，增加工作量和費(fèi)用。曝氣池首端有機(jī)物負(fù)荷高，耗氧速率較高，為了避免由于缺氧而形成厭氧狀態(tài)，進(jìn)水的有機(jī)物濃度不宜過(guò)高，則曝氣池的容積大、占用的土地比較多、基建費(fèi)用較高。生物處理技術(shù)對(duì)進(jìn)水水質(zhì)、水量變化的適應(yīng)性較低，運(yùn)行結(jié)果容易受到水質(zhì)、水量變化的影響，脫氮除磷效果不太理想。

鑒于高濃度有機(jī)廢水成分的復(fù)雜性及難降解性，目前使用單一的污水處理技術(shù)處理高濃度有機(jī)廢水存在一定的局限性，同時(shí)，高濃度有機(jī)廢水往往伴隨大量的無(wú)機(jī)鹽，是微生物的抑制和毒害劑，也會(huì)造成水質(zhì)的不達(dá)標(biāo)。除有機(jī)物降解的需要外，還需關(guān)注無(wú)機(jī)鹽的處理。因此必須用綜合治理的理念，針對(duì)不同特性的高濃度有機(jī)廢水，制定出適合的工藝路線，發(fā)揮上述技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)高濃度有機(jī)廢水的無(wú)害化和資源化處理。

2.2.技術(shù)發(fā)展的比較

不同行業(yè)的高濃度難降解有機(jī)廢水的性質(zhì)和來(lái)源不同，其處理技術(shù)也不一樣。發(fā)揮各單元技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，將預(yù)處理技術(shù)、無(wú)害化技術(shù)及資源化技術(shù)有效結(jié)合，是未來(lái)高濃度難降解有機(jī)廢水的必然趨勢(shì)[10]。

1)隨著仿生技術(shù)的發(fā)展，相應(yīng)的生物膜技術(shù)也會(huì)得到很好的發(fā)展，從而在處理高濃度廢水領(lǐng)域，膜技術(shù)的發(fā)展將會(huì)促進(jìn)污水處理工藝的發(fā)展。針對(duì)這一點(diǎn)，研究合適的微生物用以投入高濃度的廢水處理會(huì)是今后生物處理技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展方向。

2)濕式催化氧化法(WCAO)也是目前較為有效的處理高濃度有機(jī)廢水的方法。目前，該技術(shù)只有少數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家實(shí)現(xiàn)了工業(yè)應(yīng)用，我國(guó)真正達(dá)到或接近工業(yè)應(yīng)用水平的只有少數(shù)高校和研究機(jī)構(gòu)。所以研究WCAO法將會(huì)成為高濃度難降解且量少的廢水未來(lái)主要研究對(duì)象。

3)在萃取法治理高濃度有機(jī)廢水方法上，研究合適的萃取劑以及配置比例是該技術(shù)得到發(fā)展的必要條件。4)氧化法因其具有氧化*、反應(yīng)速度快、處理效率高、無(wú)公害等巨大的潛力及*的優(yōu)勢(shì)，在過(guò)去的二十多年中脫穎而出。

氧化法以產(chǎn)生強(qiáng)氧化活性的羥基自由基為標(biāo)志，通過(guò)電、聲、光輻照、催化劑等作用方式，使污水中難降解物質(zhì)直接礦化，或利用自由基強(qiáng)氧化作用將大分子物質(zhì)降解為小分子易降解物質(zhì)，提高污水的可生化性。氧化能力強(qiáng)的氧化法也可作為難降解有機(jī)廢水的深度處理，如超臨界氧化法及臭氧催化氧化法等，其氧化能力強(qiáng)，降解效率高，無(wú)二次污染，其工業(yè)化應(yīng)用成為目前的研究熱點(diǎn)。

3.發(fā)展趨勢(shì)

高濃度難降解有機(jī)廢水中大量難降解有機(jī)污染物的存在，會(huì)導(dǎo)致常規(guī)的生物處理工藝難以奏效，難降解有機(jī)污染物不能有效降解，處理后的排水不能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，從而導(dǎo)致整個(gè)處理工藝達(dá)不到預(yù)期效果和目的。因此，需要對(duì)高濃度難降解有機(jī)廢水的水質(zhì)進(jìn)行深入的分析和認(rèn)識(shí)，并選擇正確的、更合適的處理工藝進(jìn)行處理。隨著環(huán)保要求和排放標(biāo)準(zhǔn)的提高，高濃度難降解有機(jī)廢水的處理趨勢(shì)主要有以下幾個(gè)方面[11]。

3.1.源頭控制，實(shí)施清潔生產(chǎn)，廢水減量與回用

清潔生產(chǎn)是指原料與能源利用率zui高、廢物產(chǎn)生量和排放量zui低、對(duì)環(huán)境危害zui小的生產(chǎn)方式和過(guò)程。清潔生產(chǎn)是一種新的創(chuàng)造性思想，體現(xiàn)的是“預(yù)防為主”的方針，傳統(tǒng)的末端治理偏重于“治”，與生產(chǎn)過(guò)程脫節(jié)；清潔生產(chǎn)側(cè)重于“防”，從源頭抓起，盡量將污染物消除或減少在生產(chǎn)過(guò)程中。清潔生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一，可以充分實(shí)現(xiàn)污染物、廢水的減量。一般通過(guò)再循環(huán)、分離、處置、減量、替代等途徑達(dá)到污染物減少。

3.2.資源化處理

廢水處理僅僅以達(dá)標(biāo)排放為目的是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，應(yīng)zui大限度的利用水資源和廢水中的有價(jià)物質(zhì)，將高物耗、高能耗的污染物去除變?yōu)橐缘湍芎摹⒌臀锖臑榍疤岬男鹿に嚒⒓夹g(shù)、方法、設(shè)備，實(shí)現(xiàn)zui大程度的資源回收的回用。有機(jī)廢水中的高濃度有機(jī)物本身是一種能量和資源，如不對(duì)這部分資源進(jìn)行充分的回收與利用，勢(shì)必會(huì)造成能源和資源的浪費(fèi)，并對(duì)環(huán)境造成一定影響。

同時(shí)，伴隨高濃度有機(jī)物存在于廢水中的無(wú)機(jī)鹽也是一種可供利用的資源。目前的工業(yè)廢水處理技術(shù)主要利用物理、化學(xué)和生物的方法來(lái)降低廢水中污染物濃度，達(dá)到可以排放的標(biāo)準(zhǔn)，并未關(guān)注工業(yè)廢水中蘊(yùn)含的資源。若能在保證廢水處理效果的同時(shí)，兼顧資源化利用，一方面有利于處理成本的降低和經(jīng)濟(jì)效益的提高，另一方面將會(huì)為高鹽高濃度有機(jī)廢水處理技術(shù)的發(fā)展提供新的思路。

3.3.低成本技術(shù)的需求

隨著技術(shù)的進(jìn)步，工藝已日趨成熟，但廢水處理成本偏高造成企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本增加，導(dǎo)致該類廢水的處理存在一定的局限性。因此，對(duì)工藝的投資以及運(yùn)行成本的控制顯得尤為重要。如催化氧化技術(shù)是在催化劑存在的情況下利用氧化劑將廢水中的有機(jī)物氧化成二氧化碳和水，從而達(dá)到去除的目的。

該法具有使用范圍廣，成本低，處理效率高，很少有二次污染等特點(diǎn)催化氧化法可加速有機(jī)物與氧化劑之間的化學(xué)反應(yīng)，降解過(guò)程中又可產(chǎn)生氧化性更強(qiáng)的基團(tuán)，在某些難降解有機(jī)廢水處理中具有很高的處理效率，同時(shí)可進(jìn)一步優(yōu)化廢水處理技術(shù)的組合應(yīng)用，隨著研究的不斷深入，催化氧化法將是一種非常有競(jìng)爭(zhēng)力的難降解有機(jī)廢水處理新技術(shù)。

3.4.加強(qiáng)開(kāi)發(fā)各類組合工藝的集成與優(yōu)化[12]

針對(duì)難降解廢水，應(yīng)強(qiáng)化預(yù)處理的作用，改變有毒難降解有機(jī)廢水的化學(xué)結(jié)構(gòu)，提高廢水的可生化性，為后續(xù)處理技術(shù)做好鋪墊。根據(jù)廢水的特點(diǎn)開(kāi)發(fā)前處理的組合工藝也是發(fā)展趨勢(shì)所需。常見(jiàn)的工藝組合主要有：物化預(yù)處理+生化處理、電催化氧化預(yù)處理+生化處理、厭氧酸化+好氧生化、物理化學(xué)預(yù)處理+生化處理+深度處理。

4.結(jié)論

高濃度難降解有機(jī)工業(yè)廢水對(duì)水環(huán)境影響時(shí)間持久、影響程度非常大，實(shí)踐中的處理難度也非常大，在構(gòu)建資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)的今天，加強(qiáng)對(duì)高濃度難降解有機(jī)工業(yè)廢水處理技術(shù)應(yīng)用問(wèn)題研究，具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。通過(guò)綜述系列高濃度難降解有機(jī)廢水的處理技術(shù)，為以后處理技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)的提供導(dǎo)向。