化工廢水處理技術探討

（盤錦市綠色發展服務中心，遼寧 盤錦 124000）

一、難生物降解有機物的定義

難生物降解有機物是指在好氧條件下，利用自然界存在的一般微生物很難降解的有機物，或在污水處理廠，好氧生物處理設備難于去除的有機物。所謂生物難降解是相對于易生物降解而言的，“難”、“易”是針對所在的體系而言的。對于自然生態環境系統，如果一種化合物滯留可達幾個月或幾年之久，被認為是難于生物降解；對于人工生物處理系統，如果一種化合物經過一定的處理，在幾小時或幾天之內還未被分解或消除，則同樣被認為是難于生物降解的。形成化合物難于生物降解的原因有兩方面，一是由于化合物本身的化學組成和結構，使其具有抗降解性；二是其存在的環境因素，包括物理因素(如溫度、化合物的可接近性等)、化學因素(如pH 值、化合物濃度、氧化還原電位、協同效應等)、生物因素(如適合微生物生存的條件、足夠的適應時間等)阻止其降解。

二、難生物降解廢水的處理技術

目前，有機物的去除主要是生物處理法，但其中部分有機物不易生物降解，需要采用適當的預處理手段，使有礙于生物降解的物質減少濃度或從水中去除，或使不利于生物降解的官能團、化學鍵發生變化。各國治理難生物降解有機污染物的方式各不相同，目前常用的處理方法有物理化學法、高級氧化法、生化法等。

（一）物理化學法

吸附法，利用多孔介質(如活性炭、磺化煤、樹脂等)吸附廢水中的有機污染物，從而使廢水得到凈化，飽和的吸附介質需做進一步處理而再生重復使用。溶劑萃取法，利用難溶或不溶于水的有機溶劑與廢水接觸，萃取廢水中的非極性有機物，再對負載后的萃取劑進一步處理。近年來，為了避免有機溶劑對環境的污染，又開發了超臨界二氧化碳萃取。該法簡單易行，適于處理有回收價值的有機物，但只能用于非極性有機物，被萃取的有機物和萃取后廢水需要進一步處理，有機溶劑還可能造成二次污染。萃取只是一個污染物的轉移過程，而非真正的降解。

膜分離法包括超濾、納濾、反滲透等技術，是利用選擇滲透膜來分離溶液中的溶劑與溶質表面的。納濾膜孔徑遠小于超濾膜，當溶劑濃度較低時納濾膜適用。對于陰離子表面活性劑所選膜材料應用帶有陰離子型或負電性較強的材料。尋找高效高滲透膜和提高處理量，并解決膜污染是關鍵。其他處理難降解有機污染物的物理方法還有蒸餾法、浮選法、反滲透法等。雖然物理方法可暫時去除廢水中的有害物質，但這些有害成分并未得到根本治理，需進一步處理獲回收利用。

（二）高級氧化法

難生物降解有機污染物的處理一直是環保領域的一個重要課題?，F代工業的發展使含有高濃度難生化降解有機污染物的工業廢水日益增多，常規的物理、化學、生物方法難以滿足凈化處理在技術和經濟上的要求，這類廢水的處理技術成為研究的熱點。隨著研究的深入，高級氧化技術應用而生，且已獲得了顯著的進展。高級氧化技術又稱深度氧化技術，其基礎在于運用電、光輻照、催化劑，有時還與氧化劑結合，在反應中產生活性極強的自由基(如?OH)，再通過自由基與有機化合物的加合、取代、電子轉移、斷鍵等，使水體中的大分子難降解有機物氧化降解成低毒或無毒的小分子物質，甚至直接降解為CO2 和H2O，接近完全礦化。目前的高級氧化技術主要包括化學氧化法、電化學氧化法、濕式氧化法、復合催化氧化法、超臨界水氧化法、光催化氧化法和超聲波法等。

（三）生化法

厭氧生化法，一些在好氧條件下不能解決的有機物可被厭氧菌降解，厭氧菌降解有機物雖然不徹底，但能被其降解的有機物范圍很廣。目前尚采用A/O 法處理難降解的工業廢水。A 段(厭氧)的功能是將大分子變為小分子，使A 段出水的BOD5/CODCr 值提高；再O 段(好氧)小分子被無機化。此法廣泛使用于印染廢水的脫色和提高廢水的BOD5/COD 的比值。以厭氧生化處理作為高濃度難降解有機廢水綜合處理系統中的一個單元已有廣泛的應用。但有些工業廢水污染物組成復雜，高濃度難降解有機廢水中的有害物質使得微生物無法工作，甚至中毒死亡，采用A/O 法有時也難以湊效，需要其他的與處理方法，減少污水的毒性。高效微生物法，是采用生物工程人工培育的高效菌群，由各種性質不同的專用菌組成，不同菌種具有降解不同化學性質的難生物降解有機物的能力。目前高效微生物在國外已開始商品化。高效微生物的實用化將大大加強現有的生物處理工藝，并使難生物降解的廢水得到有效和經濟的治理。固定化細胞及基因工程，也稱固定化微生物技術，是指通過化學或物理的方法將游離的細胞或微生物加以固定，使之不懸浮于水中，但仍具有高生物活性固定生長體的一項新技術。該技術可將篩選出的優勢菌種或微生物加以固定，從而構成一個高效的廢水處理系統，與傳統的懸浮生物處理法相比具有處理效率高、穩定性強、產泥量少、無污泥膨脹、固液分離效果好、裝置容積小等優點。20 世紀70 年代末80 年代初，人工強化的固定化微生物才引起人們的注意，人為的將特定微生物封閉在高分子網絡載體內，使那些具有高活性的，但又不容易形成沉降性能良好的絮體或生物膜的微生物固定在載體中，并提高生物反應器中的微生物濃度。微生物固定化技術與高效微生物的結合使用將使高效微生物的實用化更加完善，但目前高效微生物主要靠國外進口，國內尚無生產。

三、結論

（一）對化工廢水這種難生物降解的有機物處理的方法可以歸納為以下三種：(1)采用適當的預處理手段，使不利于生物降解的官能團、化學鍵發生變化。(2)投加和固定能分解難降解有機物的特性微生物。(3)發展生化處理與物理處理的協同作用，提高生化處理的適應性及處理能力。

（二）由于化工有機廢水的生物難降解性和成分的復雜性，單一的生化或物理化學處理技術常常難以達標排放，因此高效、經濟、運行穩定可靠、工藝簡單的組合水處理技術是化工廢水處理新技術研究的重要方向。