組合工藝在有機(jī)廢水處理中的應(yīng)用

朱倩倩,成小娟,黃 鳳,何先勇,徐 宏

（1.深圳大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院,廣東深圳518060;2.宏峰行化工（深圳）有限公司,廣東深圳 518106）

組合工藝在有機(jī)廢水處理中的應(yīng)用

朱倩倩1,成小娟1,黃 鳳2,何先勇2,徐 宏1

（1.深圳大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院,廣東深圳518060;2.宏峰行化工（深圳）有限公司,廣東深圳 518106）

簡(jiǎn)單介紹了包括物化處理技術(shù)、高級(jí)氧化處理技術(shù)、厭氧生化處理技術(shù)以及好氧生化處理技術(shù)等單一水處理技術(shù)的特點(diǎn)及其在實(shí)際應(yīng)用中的局限性。在此基礎(chǔ)上,重點(diǎn)綜述了近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的三種組合工藝厭氧生化與好氧生化組合工藝、物化與生化組合工藝、高級(jí)氧化技術(shù)與生化組合工藝及其在工業(yè)廢水處理中的實(shí)際應(yīng)用。

有機(jī)廢水處理;單一工藝;組合工藝

隨著現(xiàn)代科技和工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展,我國(guó)的工業(yè)廢水排放量不斷增加[1],地表水污染嚴(yán)重[2]。尤其是高濃度、高鹽度、高酸度、多組分和難降解的工業(yè)有機(jī)廢水因采用傳統(tǒng)的單一處理方法而難以達(dá)到國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)[3],如何經(jīng)濟(jì)有效地處理這類(lèi)廢水迫在眉睫[4]。通過(guò)不斷的實(shí)踐和改進(jìn),人們探索將各種不同工藝組合起來(lái),揚(yáng)長(zhǎng)避短,能更有效地解決高濃度有機(jī)廢水的處理問(wèn)題,代表了水處理技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)[5]。作者就我國(guó)目前常用的幾種單一廢水處理工藝和近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的三種典型組合工藝的特點(diǎn)及其實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了綜述。

1 單一工藝

物理化學(xué)技術(shù)[6]是利用處理過(guò)程中相轉(zhuǎn)移的變化達(dá)到去除污染物的目的。運(yùn)用該技術(shù),可以分離出廢水中的顆粒和部分有機(jī)物,適于廢水的一級(jí)處理[7]。物理化學(xué)技術(shù)包括：萃取法、吸附法、離子交換法、膜分離法、浮力浮上法等。

萃取法[8]是根據(jù)溶質(zhì)在兩種互不相溶（或部分相溶）的液相之間溶解度的不同來(lái)實(shí)現(xiàn)混合物中不同溶質(zhì)的分離。通過(guò)在廢水中加入萃取劑,使有機(jī)物溶解在其中,從而使有機(jī)物從廢水中分離出來(lái)。吸附法[9]是利用吸附劑吸附廢水中某種或幾種污染物,達(dá)到回收或去除的目的,從而使廢水得到凈化。根據(jù)吸附原理的不同,可以分為物理吸附和化學(xué)吸附,在實(shí)際操作中,兩種吸附往往同時(shí)存在。離子交換法[10]是利用離子交換樹(shù)脂和溶液中的雜質(zhì)離子發(fā)生離子交換來(lái)達(dá)到分離的目的,在有效去除水中的各種金屬離子、凈化污水的同時(shí)還可實(shí)現(xiàn)金屬離子的資源化。膜分離法[11]是借助膜的選擇滲透作用,在濃度梯度、壓力梯度或電場(chǎng)作用下對(duì)被選擇的分子或離子進(jìn)行轉(zhuǎn)移。常見(jiàn)的膜分離法主要有微孔過(guò)濾、超濾、納濾、反滲透、滲析、電滲析、滲透氣化、氣體分離和液膜等[12]。浮力浮上法[13]是借助于水的浮力及污染物與水的密度差,使水中不溶態(tài)污染物浮出水面,然后進(jìn)行分離。

物理化學(xué)技術(shù)只是將污染物從廢水中分離出來(lái),并未將污染物降解至無(wú)毒,容易引起二次污染[14]。

1.2 高級(jí)氧化技術(shù)

高級(jí)氧化技術(shù)[15]是利用氧化劑、電、光照、催化劑等產(chǎn)生活性極強(qiáng)的自由基（如·OH等）,再通過(guò)自由基與有機(jī)化合物間的加合、取代、電子轉(zhuǎn)移、斷鍵、開(kāi)環(huán)等作用,從而有效地將廢水中有機(jī)污染物降解成為低毒小分子,甚至直接降解成為CO2和H2O。高級(jí)氧化技術(shù)主要包括濕式氧化法（WAO）、超臨界水氧化法（SCWO）、Fenton試劑法、光化學(xué)氧化法、超聲氧化法等。

濕式氧化法[16]是在高溫（125～320℃）和高壓（0.5～20 M Pa）下,以空氣中的氧氣為氧化劑,在液相中將有機(jī)污染物氧化為二氧化碳和水等無(wú)機(jī)物或小分子有機(jī)物。由于反應(yīng)需要在高溫高壓條件下進(jìn)行,導(dǎo)致設(shè)備和運(yùn)行成本很高,為此,人們進(jìn)一步開(kāi)展了催化濕式氧化法的研究,即在傳統(tǒng)濕式氧化法工藝中加入適當(dāng)?shù)拇呋瘎﹣?lái)降低反應(yīng)溫度和壓強(qiáng)[3,17]。超臨界水氧化法[18]是利用分子氧或雙氧水作氧化劑,以超臨界水為溶劑,氧化分解有機(jī)物。由于超臨界水所特有的性質(zhì),對(duì)各種有機(jī)物和氧氣都有良好的溶解性,有機(jī)物、氧化劑以及超臨界水可以形成均相,反應(yīng)不會(huì)因?yàn)橄嚯H的傳質(zhì)而受到阻礙。Fenton試劑法[19]是利用H2O2在Fe2+的催化作用下分解產(chǎn)生的具有很高氧化電位的·OH氧化降解水中的有機(jī)物。Fenton試劑法具有反應(yīng)快速、操作簡(jiǎn)單、試劑易得等優(yōu)點(diǎn),但H2O2耗量大、有機(jī)物礦化不充分,為此,研究者又進(jìn)行了光 Fenton試劑法、電 Fenton試劑法等的研究。光化學(xué)氧化法[20]又稱(chēng)紫外光催化氧化,是利用紫外光激發(fā)氧化劑光分解產(chǎn)生氧化能力更強(qiáng)的自由基（·OH）,從而氧化許多單用氧化劑無(wú)法分解的難降解有機(jī)污染物。由于其反應(yīng)條件溫和（常溫常壓）、氧化能力強(qiáng),特別適用于難降解有機(jī)污染物的處理[3]。超聲氧化法[21]是利用超聲輻射產(chǎn)生的超聲空化效應(yīng)（瞬間局部高溫5000 K、高壓50 M Pa）,使 H2O2和溶解在水中的氧發(fā)生裂解反應(yīng)生成·OH和·OOH等自由基來(lái)降解水中的有機(jī)污染物。該法操作簡(jiǎn)便、高效、無(wú)污染或少污染,是一種清潔且具有良好前景的方法[22]。

互聯(lián)互通CBTC系統(tǒng)車(chē)地通信采用無(wú)線傳輸，其中的空口，即接口B(見(jiàn)圖2)存在消息被偽裝的風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)該風(fēng)險(xiǎn)，新的車(chē)地安全通信方案采用成熟的LTE技術(shù)，通過(guò)在TAU和BBU上部署安全加密技術(shù)對(duì)空口消息進(jìn)行加密處理。數(shù)據(jù)加密傳輸模型如圖3所示。安全加密技術(shù)采用ZUC算法，由于該算法采用素域GF(231-1)上的本原序列設(shè)計(jì)，具有非常高的安全特性，可有效抵抗各種已知序列密碼分析方法，從而起到防護(hù)消息被偽裝的風(fēng)險(xiǎn)。

高級(jí)氧化技術(shù)作為一項(xiàng)新興的水處理技術(shù),存在運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用過(guò)高、氧化劑消耗量大等缺點(diǎn),未能廣泛應(yīng)用[22]。

1.3 厭氧生化技術(shù)

厭氧生化技術(shù)[23]是指在無(wú)分子氧的條件下,利用微生物的作用將有機(jī)物降解為CH4和CO2的處理過(guò)程。此過(guò)程包括水解發(fā)酵階段[24]、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段和產(chǎn)甲烷階段。

厭氧生化技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)在其反應(yīng)器的發(fā)展上。第一代反應(yīng)器[5,25,26]包括化糞池、厭氧消化池等,處理廢水時(shí)水力停留時(shí)間（HRT）長(zhǎng),出水水質(zhì)差。第二代反應(yīng)器[20]是目前應(yīng)用最廣泛的一類(lèi)反應(yīng)器,包括厭氧生物接觸反應(yīng)器（ACP）[24,25]、厭氧生物濾池（AF）[25]、上流式厭氧污泥床反應(yīng)器（UASB）[20]等,其共同特點(diǎn)[5,25]是：實(shí)現(xiàn)了污泥停留時(shí)間與水力停留時(shí)間（HRT）相分離、水力停留時(shí)間相對(duì)較短、反應(yīng)器內(nèi)污泥的濃度較高、污泥齡足夠長(zhǎng)、有機(jī)負(fù)荷大（20～60 kg VSS·m-3）,屬于高負(fù)荷系統(tǒng)。第三代反應(yīng)器[26]包括內(nèi)循環(huán)式反應(yīng)器（IC）、厭氧膨脹顆粒污泥床（EGSB）和升流式厭氧流化床（UFB）等,其特點(diǎn)[20]是：在第二代反應(yīng)器的基礎(chǔ)上通過(guò)加強(qiáng)廢水與污泥的混合和傳質(zhì),進(jìn)一步提高了負(fù)荷水平,大大提高了反應(yīng)器的效率。

厭氧生化技術(shù)存在出水水質(zhì)難以達(dá)到直接排放標(biāo)準(zhǔn)[5]的重大缺陷。

1.4 好氧生化技術(shù)

好氧生化技術(shù)[20]主要通過(guò)兩條途徑來(lái)完成廢水處理,一條是通過(guò)微生物的分解代謝,將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的無(wú)機(jī)物,如 CO2、H2O、NH3等;另一條是通過(guò)微生物的合成代謝,將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為微生物體,并以排放剩余活性污泥的形式從廢水中分離出來(lái)。

常見(jiàn)的好氧生化技術(shù)包括序批式活性污泥法（SBR）[5,27]、吸附生物降解法（AB）[28]、氧化溝法（OD）[5]、膜生物反應(yīng)器法（MBR）[29,30]等。序批式活性污泥法是將初沉池、反應(yīng)池和二沉池各工序放在同一反應(yīng)器中進(jìn)行,提供一種時(shí)間順序上的工藝處理模式,處理過(guò)程按序分為進(jìn)水、反應(yīng)、沉降、出水、閑置5個(gè)階段,應(yīng)用十分廣泛。吸附生物降解法是利用微生物種群的特性,使不同的生物群在相同的環(huán)境中生長(zhǎng)繁殖,通過(guò)生物化學(xué)的共同作用凈化污水。該方法包括前后串聯(lián)的兩段活性污泥處理過(guò)程：A段為高負(fù)荷生物吸附段,以吸附作用為主,還有一部分生化作用;B段的處理機(jī)理與活性污泥法相似[17,28,31]。吸附生物降解法具有高效、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、運(yùn)行靈活等優(yōu)點(diǎn),且A段負(fù)荷高、抗沖擊能力強(qiáng),特別適用于處理濃度較高、水質(zhì)水量變化較大的污水,應(yīng)用日趨廣泛[32]。氧化溝法,亦稱(chēng)氧化渠法或循環(huán)曝氣池法[5],其主要特點(diǎn)是采用橫軸轉(zhuǎn)刷或豎軸表面葉輪曝氣來(lái)推動(dòng)水流。氧化溝法具有諸多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),如工藝流程簡(jiǎn)單、構(gòu)筑物少、運(yùn)行管理方便、處理效果穩(wěn)定、出水水質(zhì)好、能承受水量沖擊負(fù)荷、對(duì)高濃度廢水有很大的稀釋能力等[5,27]。膜生物反應(yīng)器法是將生物降解作用與膜的高效分離技術(shù)結(jié)合,即將生物工程中的生物反應(yīng)器與膜分離工程中的超濾組件結(jié)合組成新的開(kāi)發(fā)系統(tǒng)。根據(jù)膜組件的設(shè)置位置不同,分為分置式和一體式兩大類(lèi)。膜生物反應(yīng)器具有占地面積小、自動(dòng)化程度高、安裝維護(hù)方便等特點(diǎn),用該法進(jìn)行污水處理可以大大節(jié)約水資源和能源,減少運(yùn)行費(fèi)用[33]。

好氧生化技術(shù)在處理高濃度有機(jī)廢水時(shí)存在能耗高等缺點(diǎn),在實(shí)際應(yīng)用中只適用于處理低濃度（BOD<500 mg·L-1）的有機(jī)廢水[34]。

2 組合工藝

2.1 厭氧生化處理與好氧生化處理組合

厭氧與好氧組合工藝集合了厭氧、好氧的優(yōu)點(diǎn)[3]：（1）克服了厭氧法出水難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)、常規(guī)好氧活性污泥法處理高濃度有機(jī)廢水能耗高等缺點(diǎn);（2）可以實(shí)現(xiàn)高濃度進(jìn)水和高去除容積負(fù)荷;（3）處理能力大,對(duì)沖擊負(fù)荷有較強(qiáng)的適應(yīng)性,污泥生成量少,運(yùn)行費(fèi)用低,無(wú)需污泥回流,且可降低基建費(fèi)用[34]。

王慶等[35]采用UASB2CAASF（好氧組合反應(yīng)器）組合工藝對(duì)石家莊新宇三陽(yáng)藥業(yè)所排放的酒精和乙酸乙酯混合廢水進(jìn)行了處理。結(jié)果表明,UASB可以在有機(jī)容積負(fù)荷高達(dá)9 kg COD·m-3·d-1的情況下,直接處理進(jìn)水濃度高達(dá)20 000～30 000 mg·L-1的混合廢水,對(duì)廢水中有機(jī)物的去除率達(dá)到 90%;而CAASF對(duì)懸浮顆粒和氨氮的去除率分別達(dá)到95%和90%。從應(yīng)用效果看,該組合工藝能發(fā)揮厭氧和好氧處理的優(yōu)勢(shì),出水水質(zhì)達(dá)到了國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

王發(fā)珍等[36]利用水解酸化-好氧生物處理工藝對(duì)某化工廠的苯酚廢水進(jìn)行處理。先通過(guò)水解酸化預(yù)處理,將難降解的大分子有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為小分子,并提高廢水的可生化性,再進(jìn)行后續(xù)好氧生化處理。結(jié)果表明,該組合工藝能夠較好地處理毒性較大的苯酚廢水,并隨著進(jìn)水COD負(fù)荷的不斷增大,對(duì)COD的去除率維持在 87%～94%。Lefebvre等[37]采用UASB-活性污泥法組合工藝處理某制革廠廢水,結(jié)果表明,該組合工藝增強(qiáng)了整體廢水處理工藝性能,最終COD去除率達(dá)到96%。在好氧生物處理階段采用UASB和SBR工藝,最終出水 CODCr和 SS平均值分別達(dá)到100 mg·L-1和70 mg·L-1,并具有可靠性好、耐負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)、運(yùn)行能耗低的特點(diǎn)。梅凱等[38]針對(duì)某化工廠廢水的水質(zhì)、水量,對(duì)已有的廢水處理設(shè)施進(jìn)行改造,改造工藝主體采用了厭氧水解-SBR法。運(yùn)行后,該廠出水指標(biāo)基本穩(wěn)定,達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。Igarashi[39]根據(jù)厭氧、好氧生化處理技術(shù)的原理,研發(fā)了一種好氧層和厭氧層依次交替按降序排列的多層復(fù)合層。有機(jī)污染物廢水通過(guò)該復(fù)合層后,被多種微生物降解,COD值大大降低,可以回流至地下水,而且由于該復(fù)合層附著微生物,因此可以用作植物生長(zhǎng)的肥料;同時(shí),設(shè)備安裝成本低,不需要任何運(yùn)行費(fèi)用。

以上技術(shù)都是將不同的生化處理方法進(jìn)行組合,也可以在某種單一的生物處理方法基礎(chǔ)上進(jìn)行厭氧和好氧工藝組合。洪俊明等[40]采用厭氧-好氧生物膜反應(yīng)器組合工藝（A/O MBR）處理含活性染料的廢水,結(jié)果表明,該組合工藝對(duì)偶氮類(lèi)、酞菁類(lèi)、蒽醌類(lèi)等不同結(jié)構(gòu)活性染料廢水的COD和色度去除效果都較好,COD去除率達(dá)到90%以上。任南琪[41]針對(duì)武進(jìn)某生產(chǎn)水質(zhì)穩(wěn)定劑的精細(xì)化工廠的生產(chǎn)廢水特點(diǎn),選擇了一體化兩段厭氧-好氧生物處理工藝,最終出水COD在40～80 mg·L-1,表明采用一體化兩段厭氧-好氧生物處理工藝處理高濃度甲醇廢水具有明顯的優(yōu)越性。

厭氧與好氧組合生化處理技術(shù)具有成本低、處理能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),在制藥廢水、印染廢水、精細(xì)化工廢水處理中應(yīng)用廣泛,值得進(jìn)一步深入研究。

2.2 物化處理與生化處理組合

物化和生化組合工藝是利用物理化學(xué)方法中的混凝、沉淀、過(guò)濾、氧化等方法,與生物化學(xué)方法中微生物降解進(jìn)行結(jié)合的一類(lèi)組合工藝[20]。在實(shí)際操作中,既可以在生化處理前面設(shè)置絮凝、沉淀等物理化學(xué)方法,作為預(yù)處理降低廢水濃度,提高廢水可生化性;又可以在生化處理后面設(shè)置化學(xué)氧化、吸附等物理化學(xué)方法作為后處理,使廢水達(dá)標(biāo)排放。該組合工藝在高濃度、高酸度、可生化性差的有機(jī)廢水處理中應(yīng)用廣泛。

孫玉鵬等[42]根據(jù)永坪煉油廠的出水水質(zhì)和水量,采用物化-生化組合工藝,對(duì)隔油工段所產(chǎn)生的污水進(jìn)行混凝、過(guò)濾、臭氧氧化、曝氣生物濾池（BAF）及活性炭過(guò)濾處理,出水達(dá)到了國(guó)家再生水用作冷卻水的標(biāo)準(zhǔn)。其中曝氣生物濾池工藝[43～45]是生物膜法污水處理技術(shù)的一種,其基本原理是以顆粒狀填料及其附著生長(zhǎng)的生物膜為主要處理介質(zhì),濾池內(nèi)部曝氣,充分發(fā)揮生物代謝作用、物理過(guò)濾作用、生物膜和填料的物理吸附作用,將生物降解與吸附過(guò)濾兩種處理過(guò)程合并在同一單元反應(yīng)器中。

解清杰等[46]針對(duì)湖北某藥業(yè)公司鄖西分公司的皂素生產(chǎn)廢水（CODCr平均值為22 000 mg·L-1,酸度高,鹽分高）,確定了物化-生化的處理方案。在物化預(yù)處理后,又采用了高負(fù)荷厭氧、激波厭氧以及好氧工藝。其中高負(fù)荷厭氧段設(shè)有2座改良型UASB生化反應(yīng)器,即底部采用倒錐形,頂部沉淀區(qū)內(nèi)設(shè)有表面積大、有吸附性的L T型填料層,處理能力更大,可承受的有機(jī)負(fù)荷更高;激波厭氧段設(shè)有2套激波傳質(zhì)器,利用其剪切功能,使池內(nèi)微生物菌團(tuán)被切割成更多的小的菌團(tuán),盡可能多地暴露出內(nèi)部微生物,提高了微生物的反應(yīng)速率;好氧池段采用了隱吸雙噴器進(jìn)行曝氣充氧,供氧效率高、噪音低。經(jīng)過(guò)各個(gè)處理單元的改進(jìn),最終出水 CODCr、BOD5、色度、SS均達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn),去除率分別為99.6%、99.4%、90.7%、90.4%。

徐錫彪等[47]采用先混凝沉淀、后兼氧-好氧生化處理、再混凝沉淀的組合工藝對(duì)嘉興市金樂(lè)染織有限公司的廢水進(jìn)行了處理。李亞峰[48]設(shè)計(jì)了厭氧-接觸氧化-物化的組合工藝治理廣州市花都區(qū)某織帶廠污水。結(jié)果表明,不管組合順序如何,采用該類(lèi)工藝的COD去除率和脫色率都很高,出水水質(zhì)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),是治理高濃度染織廢水的有效方法。

劉研萍等[49]對(duì)某化工廠的污水處理工程進(jìn)行改造,在原有的以“水解酸化-SBR-兼氧”為主的工藝基礎(chǔ)上,增加了微電解-絮凝工藝來(lái)強(qiáng)化預(yù)處理,并將SBR池改造為連續(xù)運(yùn)行的曝氣池。污水經(jīng)改造工藝處理后,出水達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn),CODCr<300 mg·L-1、BOD5<100 mg·L-1。吳江等[50]采用生化-物化組合工藝對(duì)苧麻脫膠廢水進(jìn)行處理,在生化部分采用A 2/O處理工藝,即將預(yù)處理后的廢水依次經(jīng)過(guò)厭氧、缺氧和好氧三個(gè)過(guò)程,其特點(diǎn)是在一般A/O工藝基礎(chǔ)上增加厭氧段[51];物化部分采用絮凝沉淀和氧化脫色處理。結(jié)果顯示,利用該組合工藝處理苧麻脫膠廢水是可行的。Zhang等[52]針對(duì)有機(jī)廢水的回收和再利用,提出了一種涉及生化方法、物化方法和氣泡法的水處理新工藝。首先將廢水通入組合型的好氧生物內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器,使有機(jī)物降解為CO2和 H2O;然后通過(guò)物理絮凝進(jìn)一步凈化廢水;最后通過(guò)高壓上升泵將水壓入反滲透裝置。最終出水可以作為工業(yè)循環(huán)冷卻水和鍋爐供水。該新技術(shù)的COD去除率不低于96%,氨氮去除率達(dá)99%以上,而且操作簡(jiǎn)單穩(wěn)定,運(yùn)行成本降低了25%。

2.3 高級(jí)氧化技術(shù)處理與生化處理組合

高級(jí)氧化技術(shù)與傳統(tǒng)工藝結(jié)合是近年來(lái)高級(jí)氧化技術(shù)的應(yīng)用方向[53],在處理生物難降解或傳統(tǒng)氧化劑難以奏效的有機(jī)廢水時(shí)具有無(wú)可比擬的優(yōu)越性,可作為生化處理的預(yù)處理或深度處理,以降低生產(chǎn)成本。

徐穎等[53]、朱樂(lè)輝等[54]采用 Fenton氧化-水解酸化-好氧組合工藝分別對(duì)某染料化工廠染料中間體生產(chǎn)廢水和某農(nóng)藥廠仲丁靈生產(chǎn)廢水進(jìn)行了處理。結(jié)果表明,廢水經(jīng) Fenton氧化后,可生化性提高;經(jīng)水解酸化、好氧生化處理后,出水COD和BOD5分別達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。該工藝運(yùn)行性能穩(wěn)定,效果明顯,具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值。

某半導(dǎo)體廠的生產(chǎn)廢水色度深、COD含量高、可生化性低,并且含有大量難溶的揮發(fā)性有機(jī)化合物,采用傳統(tǒng)的活性污泥法進(jìn)行處理根本不可行。Lin等[55]針對(duì)其特性采用氣提法-Fenton法-SBR組合工藝進(jìn)行處理,通過(guò)氣提法和Fenton試劑法除去難溶的揮發(fā)性的有機(jī)物,同時(shí)降低色度和COD值,再經(jīng)過(guò)后續(xù)的SBR工藝處理,COD值從80 000 mg·L-1降低到100 mg·L-1以下,且廢水顏色也完全去除,最終水質(zhì)滿足直接排放標(biāo)準(zhǔn)。

Mohanty等[56]將光催化氧化（TiO2/UV）與傳統(tǒng)活性污泥法結(jié)合處理紡織工業(yè)的 H酸（12氨基282萘酚23,62二磺酸）廢水,研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)光催化氧化預(yù)處理30 min,COD去除率約為8%～10%,該工藝可以與后續(xù)的生化處理工藝結(jié)合起來(lái)提高 H酸的可生物降解性。王磊[57]針對(duì)光催化氧化與生化組合方法的效率問(wèn)題,開(kāi)發(fā)了一種光催化氧化與生物降解一體式內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器,并應(yīng)用于苯酚的處理。該反應(yīng)器的獨(dú)特之處在于,當(dāng)水流經(jīng)光催化氧化段后立即進(jìn)入生化段,經(jīng)生化降解后再立即進(jìn)行光催化的深度處理。實(shí)驗(yàn)比較了光催化氧化、生物法、光催化氧化/生物降解、生物降解/光催化氧化、光催化氧化與生物一體化等處理工藝的降解效率,結(jié)果表明,采用光催化氧化/生物降解或生物降解/光催化氧化對(duì)苯酚進(jìn)行降解,比任何一種單獨(dú)處理方法的降解效率和COD去除率都有所提高;而采用光催化氧化與生物一體化方法時(shí),COD去除率高達(dá)95%以上。

陳育坤等[58]在處理煉油廠堿渣廢水過(guò)程中引入了緩和濕式氧化脫臭和間歇式活性污泥組合工藝。堿渣緩和濕式氧化脫臭技術(shù)是指采用濕式氧化法將廢水中的硫化物氧化為硫酸鹽,從而避免酸化時(shí)產(chǎn)生惡臭污染環(huán)境,同時(shí)也提高了廢水的可生化性,為后續(xù)SBR工藝創(chuàng)造了條件。在適宜的操作條件下,堿渣中硫化物、CODCr和酚的去除率分別達(dá)到 99.9%、97.3%、98.8%以上,很好地解決了堿渣廢水處理難的問(wèn)題。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)工業(yè)化程度的不斷提升,各種難降解的工業(yè)有機(jī)廢水的排放不斷增加,組合工藝成為工業(yè)廢水處理技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的典型的組合工藝主要是厭氧生化處理-好氧生化處理、物化處理-生化處理以及高級(jí)氧化技術(shù)處理-生化處理等。這些組合工藝并不局限于特定的順序,可以根據(jù)實(shí)際情況自行調(diào)節(jié)。隨著該類(lèi)組合工藝的深入研究、靈活運(yùn)用、不斷推廣,必將為我國(guó)工業(yè)有機(jī)廢水的綜合治理發(fā)揮更為顯著的作用。

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The Application of Combined Process in Organ ic Wastewater Treatmen t

ZHU Qian2qian1,CHENG Xiao2juan1,HUANG Feng2,HE Xian2yong2,XU Hong1
（1.College of Chem istry and Chem ical Engineering,Shenzhen University,Shenzhen518060,China;2.Hongfenghang Chem icals（Shenzhen）Co.,L td.,Shenzhen518106,China）

In this paper,a brief introduction about the latest p rogress of some typical w astew ater treatment methods containing phy2chemical technology,advanced oxidation technology,anaerobic bio2chem ical technolo2 gy and aerobic bio2chem ical technology,and the lim itations of these typical w astew ater treatment methods are given.A lso,this papermainly review s three kindsof combined p rocess developed recently,including combined p rocess of anaerobic bio2chemical w ith aerobic bio2chemical technologies,phy2chemical w ith bio2chemical tech2 nologies and advanced oxidation w ith bio2chemical technologies,and their app lications in industrial wastewater treatment.

treatment of o rganic wastew ater;single p rocess;com bined p rocess

TQ 085+.4 X 131.2

A

1672-5425（2010）06-0007-06

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（30570421,30070702）,深港創(chuàng)新圈資助項(xiàng)目（200701）

2010-03-27

朱倩倩（1986-）,女,河南平頂山人,碩士研究生,主要研究方向：高分子化工及其廢水處理;通訊作者：徐宏,博士,教授。E2mail：xuhong@szu.edu.cn。