难降解有机废水特性分析及处理方法
一、高浓度难降解苯类废水的来源以及概况
高浓度难降解有机废水主要是染料、农药、医药、化工、焦化等生产过程中产生的废水,废水污染物浓度高、毒性大、盐份较高难于生物降解,因此必须采用预处理技术和方法,方能有效处理。
难降解有机物是指被微生物分解时速度很慢,分解不彻底的有机物(也包括某些有机物的代谢产物),这类污染物易在生物体内富集,也容易成为水体的潜在污染源。这类污染物包括多环芳烃、卤代烃、杂环类化合物、有机氛化物、有机磷农药、表面活性剂、有机染料等有毒难降解有机污染物。这些物质的共同特点是毒性大,成份复杂,化学耗氧量高,一般微生物对其几乎没有降解效果,如果这些物质不加治理地向环境排放,势必严重地污染环境和威胁人类的身体健康。随着工农业的迅速发展,人们合成了越来越多的有机物,其中难降解有机物占了很大比例,因此难降解有机物的治理研究已引起国内外有关专家的高度重视,是目前水污染防治研究的热点与难点。废水主要来源于焦化废水、制药废水(包括中药废水)、石化/油类废水、纺织/印染废水、化工废水、油漆废水等行业性废水。
1、高浓度难降解有机废水难生物处理的原因分析
高浓度难降解有机废水难于生物处理的原因,本质上是由其特性决定的,除了在处理时的外部环境条件(如温度、p H值等)没有达到生物处理的最佳条件外,还有两个重要的原因,一是由于化合物本身的化学组成和结构,在微生物群落中,没有针对要处理的化合物的酶,使其具有抗降解性;二是在废水中含有对微生物有毒或者能抑制微生物生长的物质(有机物或无机物) ,从而使得有机物不能快速的降解。此类废水在水质、水量等方面具有以下几方面的共同特性:
(1) 废水所含有机物浓度高
几种典型的高浓度有机废水,如焦化废水、制药废水、纺织/、印染废水、石油/化工废水等,其主要生产工段的出水COD浓度一般均在3000~5000mg/ L以上,有的工段出水甚至超过10000 mg/ L ,即使是各工段的混合水,一般也均在2000 mg/ L以上。
(2)有机物中的生物难降解物种类多比例高
这类有机废水中,往往含有较高浓度的生物难降解物,甚至是生物毒物,且种类较多。如在典型的焦化废水中,除含有较高浓度的氨氮外,还有苯酚、酚的同系物以及萘、蒽、苯并芘等多环类化合物,及氰化物、硫化物、硫氰化物等;而比较典型的抗生素废水,则含有较高浓度的SO2 -4、残留的抗生素及其中间代谢产物、表面活性剂及有机溶媒等。
(3)除有机物外,废水含盐浓度较高
此类废水往往有较高的含盐量,致使废水处理的难度加大。如典型的抗生素废水,其硫酸盐含量一般均在2000 mg/ L以上,有的甚至高达15000mg/ L。
(4)、各生产工段排水的水质、水量随时间的波动性大
还以焦化废水为例,一座中等规模的焦化厂,其水量在一天内可由约10 m3/ h变化到40 m3/ h ,废水的COD浓度也可由约1000 mg/ L变化到3000mg/ L以上,甚至更高;而制药废水除水量随生产工序的变化而剧烈变化外, COD浓度更是可由每升几百毫克变化到几万毫克。
(5) 废水处理方法本身也存在较大问题
目前,处理这类废水,多采用生物处理,且以好氧法或好氧法的改进型(如A/ O工艺等)为主,有的也采用厌氧生物处理。从这些工艺在国内外的实际运用情况看,主要存在工艺流程长、外加物(如外加碳源物、调节pH药剂等)量大且费用高等问题,从而导致整体上单位水量造价和单位水量成本均较高。以焦化废水为例,目前较为理想的处理焦化废水的单位水量成本至少在(人民币) 10~8元/ m3以上,国外一些公司更是不把处理成本作为第一因素考虑。
2、.难降解有机物的主要种类和危害
难降解的有机物种类繁多,来源于各行各业如化工、印染、农药等,且有潜在的危险。
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