高浓度有机废水具有有机物浓度高、成分复杂、可生化性差等特点,处理难度较大,通常可采用以下方法处理:
物理法
吸附法:利用活性炭、树脂等具有吸附性能的吸附剂,去除废水中的有机物。活性炭吸附能力强、应用广泛,但成本较高且再生困难;树脂吸附选择性高,可再生重复使用,适用于特定有机物的去除。
萃取法:向废水中加入与水不互溶的有机溶剂,使有机物转移到溶剂相中,实现与水的分离。萃取后对溶剂进行反萃取和再生,实现有机物回收和溶剂循环使用,常用于处理含高浓度酚、苯等有机物的废水。
膜分离法:通过半透膜的选择性透过作用,将有机物与水分离。常见的有超滤、纳滤和反渗透,超滤主要用于截留大分子有机物,纳滤和反渗透可去除小分子有机物和盐类,能实现废水的浓缩和净化。
化学法
化学氧化法:利用强氧化剂(如臭氧、过氧化氢、高锰酸钾等)将有机物氧化分解为小分子物质甚至二氧化碳和水。臭氧氧化具有反应速度快、无二次污染等优点,但成本较高;芬顿氧化法利用亚铁离子和过氧化氢反应产生羟基自由基,氧化能力强,可处理难降解有机物。
焚烧法:对于高浓度、难降解且具有一定热值的有机废水,可采用焚烧法。在高温下使有机物完全氧化分解,但需对废水进行预处理以去除其中的水分和杂质,同时要配备高效的尾气处理设备,防止二次污染。
湿式氧化法:在高温高压条件下,以氧气或空气为氧化剂,将废水中的有机物氧化分解。该方法适用于处理毒性大、难生物降解的高浓度有机废水,但设备投资和运行成本较高。
生化法
厌氧生物处理:在无氧条件下,利用厌氧微生物将有机物分解为甲烷和二氧化碳。常见的厌氧处理工艺有厌氧消化池、上流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧折流板反应器(ABR)等。厌氧处理具有能耗低、可产生沼气等优点,适用于处理高浓度有机废水,但处理时间长、对环境条件要求较高。
好氧生物处理:在有氧条件下,利用好氧微生物将有机物氧化分解为二氧化碳和水。常见的好氧处理工艺有活性污泥法、生物膜法等。活性污泥法处理效果好、运行稳定,但占地面积大、污泥产量高;生物膜法具有污泥产量低、抗冲击负荷能力强等优点。
厌氧 - 好氧组合工艺:先通过厌氧处理降低有机物浓度,提高废水的可生化性,再用好氧处理进一步去除剩余有机物。如水解酸化 - 好氧生物处理工艺,水解酸化阶段可将大分子有机物分解为小分子有机物,提高废水的可生化性,后续好氧处理能更有效地去除有机物。
高级氧化与生化组合技术
高级氧化预处理 + 生化处理:先采用高级氧化技术(如臭氧氧化、Fenton 氧化等)对高浓度有机废水进行预处理,破坏有机物的结构,提高其可生化性,然后再进行生化处理。这种组合工艺能有效解决高浓度有机废水难生物降解的问题。
生化处理后深度处理:对于经过生化处理后仍不能达标排放的废水,可采用高级氧化、吸附、膜分离等深度处理技术进一步去除有机物,确保废水达标排放。