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)廢水的高效處理已成為國內(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)，主要綜述了國內(nèi)外對高濃度難降解有機(jī)廢水不同處理技術(shù)的現(xiàn)狀，并對不同技術(shù)發(fā)展進(jìn)行了分析對比，最后提出了針對高濃度難降解有機(jī)廢水處理技術(shù)的發(fā)展趨勢。

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，是目前國內(nèi)外污水處理界公認(rèn)的難題。針對這類廢水，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)每升幾萬至十幾萬；“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最低而且處理方法具有在國內(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)鍵性問題[1]。pH做為最基本的污水指標(biāo)，勢必成為供求的熱點(diǎn)，這對廣大的E-1312 pH電極，S400-RT33 pH電極制造商，比如美國BroadleyJames來說是個(gè)重大利好。美國BroadleyJames做為老牌的E-1312 pH電極，S400-RT33 pH電極制造商，必將為中國的環(huán)保事業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。我們美國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，測試準(zhǔn)確，廣泛應(yīng)用于各級環(huán)保污水監(jiān)測以及污水處理過程。

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，高級氧化技術(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，是目前國內(nèi)外污水處理界公認(rèn)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)處理手段往往是對廢水中的懸浮物、有價(jià)物質(zhì)等的分離回收過程，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)對工藝廢水組分比較單一的研究較多，對多組分的體系，因?yàn)闆]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，帶來經(jīng)濟(jì)性問題，用吸附來解決難降解有機(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)備簡單，操作簡便和成本低的特點(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題，尤其是當(dāng)TDS較高時(shí)，其脫鹽率會急劇下降。

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)面臨的主要問題，一是能耗過高，在該過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)能耗過高的問題是該技術(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)過蒸發(fā)或蒸餾處理后會有更高濃度濃縮液(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。比如來自焦化廠、煤氣廠、石油化工廠、絕緣材料廠等生產(chǎn)過程的含酚廢水，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)用過程中存在萃取率低的問題，原因主要有兩個(gè)方面：一是萃取劑對難揮發(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，無法滿足生化處理要求。

2)化學(xué)處理技術(shù)

①高級氧化技術(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)廢水越來越多，成份越來越復(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，需要用到廢水高級氧化技術(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)氧化法最突出的問題是耗能較高，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，也是最前沿的水處理技術(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)定性以及高效的活性，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，研究過渡金屬與稀土元素的摻雜，開發(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。如國內(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)藥廢水的處理過程中也得到了很好應(yīng)用。但濕式氧化法對小水量、高毒性、高濃度的體系中有一定的實(shí)用價(jià)值，對難降解有機(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)過程中產(chǎn)生大量的高氧化性自由基-(羥基自由基)來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，無二次污染，近年來發(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，以及高效臭氧催化氧化過程中催化劑的開發(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fang，二是單一的臭氧氧化技術(shù)不能將有機(jī)物徹底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)用過程中存在著成本高的問題，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)過程，工業(yè)化的應(yīng)用是亟待解決的一個(gè)問題。

超臨界氧化法[7]利用超臨界水獨(dú)特的理化性質(zhì)來實(shí)現(xiàn)有毒有害有機(jī)污染物的高效氧化降解，反應(yīng)速率快，一般反應(yīng)時(shí)間小于1min；對有機(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)污染物的高效、徹底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處理。美國Modar公司于1985年建成了SCWO中試裝置，而第一臺商品化的SCWO設(shè)備在1995年才建立起來，該套設(shè)備建立在Texas，用來分解胺、乙醇胺和長鏈醇。

近年來，美國、德國、法國、英國和日本等發(fā)達(dá)國家都在抓緊開發(fā)超臨界氧化技術(shù)。目前國內(nèi)針對超臨界氧化技術(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)，無機(jī)鹽在超臨界水中的溶解度極低導(dǎo)致無機(jī)鹽在反應(yīng)過程中析出和沉積。

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題，為工業(yè)應(yīng)用掃清障礙；針對不同行業(yè)廢水探索經(jīng)濟(jì)可行的最佳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)國家采用焚燒法處理高濃度有機(jī)廢液過程中焚燒爐大多是以燃油或燃?xì)鉃檩o助燃料(我國以柴油或重油為主)，技術(shù)相對成熟。

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)物完全降解，煙氣符合排放標(biāo)準(zhǔn)。我國也有應(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)特性所帶來的受熱面腐蝕、積灰、結(jié)渣等難題，運(yùn)行問題突出，維護(hù)成本高。

因此，一般的焚燒工藝在應(yīng)用過程中受焚燒裝置的限制；對廢水成分應(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)渣等問題，需要有針對性地研究開發(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)，通過不同的手段來強(qiáng)化硝化菌的富集，實(shí)現(xiàn)短程硝化；同時(shí)，通過菌種的協(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發(fā)、生物膜/懸浮生長聯(lián)合處理、膜生物反應(yīng)器工藝的開發(fā)，在一些國家和地區(qū)都展開了一定的應(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，厭氧微生物對毒性物質(zhì)比價(jià)敏感，如果對水質(zhì)了解不充分或者操作不當(dāng)，可能會導(dǎo)致反應(yīng)器失穩(wěn)。厭氧過程中微生物繁殖慢，因此反應(yīng)器啟動(dòng)過程緩慢，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機(jī)鹽，是微生物的抑制和毒害劑，也會造成水質(zhì)的不達(dá)標(biāo)。除有機(jī)物降解的需要外，還需關(guān)注無機(jī)鹽的處理。因此必須用綜合治理的理念，針對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，實(shí)現(xiàn)高濃度有機(jī)廢水的無害化和資源化處理。

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，將預(yù)處理技術(shù)、無害化技術(shù)及資源化技術(shù)有效結(jié)合，是未來高濃度難降解有機(jī)廢水的必然趨勢[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)展將會促進(jìn)污水處理工藝的發(fā)展。針對這一點(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)國家實(shí)現(xiàn)了工業(yè)應(yīng)用，我國真正達(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法將會成為高濃度難降解且量少的廢水未來主要研究對象。

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)高級氧化法因其具有氧化徹底、反應(yīng)速度快、處理效率高、無公害等巨大的潛力及獨(dú)特的優(yōu)勢，在過去的二十多年中脫穎而出。

高級氧化法以產(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，無二次污染，其工業(yè)化應(yīng)用成為目前的研究熱點(diǎn)。

3.高濃度難降解有機(jī)廢水處理發(fā)展趨勢

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，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最高、廢物產(chǎn)生量和排放量最低、對環(huán)境危害最小的生產(chǎn)方式和過程。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)最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?、低物耗為前提的新工藝、技術(shù)、方法、設(shè)備，實(shí)現(xiàn)最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，如不對這部分資源進(jìn)行充分的回收與利用，勢必會造成能源和資源的浪費(fèi)，并對環(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，高濃度難降解有機(jī)廢水處理工藝已日趨成熟，但廢水處理成本偏高造成企業(yè)運(yùn)營成本增加，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爭力的難降解有機(jī)廢水處理新技術(shù)。

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

針對難降解廢水，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)開發(fā)前處理的組合工藝也是發(fā)展趨勢所需。常見的工藝組合主要有：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)境友好型社會的今天，加強(qiáng)對高濃度難降解有機(jī)工業(yè)廢水處理技術(shù)應(yīng)用問題研究，具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。通過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)展趨勢的提供導(dǎo)向。