工業(yè)廢水領(lǐng)域十大廢水處理工藝
TOP1膜技術(shù)膜技術(shù)是近些年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種全新技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)主要是利用現(xiàn)代生物工程技術(shù)來(lái)培養(yǎng)發(fā)酵不同功能的活性菌并制成生物膜，投放到污染水體中對(duì)富營(yíng)養(yǎng)元素進(jìn)行分解轉(zhuǎn)化，從而達(dá)到污水處理目的。膜分離的過(guò)程實(shí)際上就是通過(guò)選擇性透過(guò)膜來(lái)分離介質(zhì)，這種分離過(guò)程中是在外力推動(dòng)下來(lái)實(shí)現(xiàn)混合物的分離、提純和濃縮的。在膜技術(shù)中的膜種類是多樣的，既可以是固相膜又可以是氣相膜，但大部分是固相膜。固相膜本身根據(jù)所驅(qū)動(dòng)力的不同又可以分為電驅(qū)動(dòng)膜、壓力驅(qū)動(dòng)膜以及熱驅(qū)動(dòng)膜等多種形式的。膜分離技術(shù)在污水處理過(guò)程中也很少需要維護(hù)，操作起來(lái)也非常簡(jiǎn)便。膜分離裝置是比較簡(jiǎn)單的，不需要改變生產(chǎn)線。從這點(diǎn)來(lái)看膜分離技術(shù)是具有成本優(yōu)勢(shì)的。膜分離法常用的有微濾、納濾、超濾和反滲透等技術(shù)。由于膜技術(shù)在處理過(guò)程中不引入其他雜質(zhì)，可以實(shí)現(xiàn)大分子和小分子物質(zhì)的分離，因此常用于各種大分子原料的回收，如利用超濾技術(shù)回收印染廢水的聚乙烯醇漿料等。目前***膜技術(shù)工程應(yīng)用推廣的主要難點(diǎn)是膜的造價(jià)高、壽命短、易受污染和結(jié)垢堵塞等。伴隨著膜生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，膜技術(shù)將在廢水處理領(lǐng)域得到越來(lái)越多的應(yīng)用。膜技術(shù)在含重金屬?gòu)U水中的應(yīng)用在金屬加工過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的沖洗水，這些廢水中含有大量的金屬離子，而多數(shù)企業(yè)在處理過(guò)程中通常是將廢水中含有多余的金屬離子去除。這樣就會(huì)達(dá)到污水處理的要求，并合理回收有效物質(zhì)，膜技術(shù)的應(yīng)用符合了污水處理的要求，經(jīng)過(guò)相關(guān)實(shí)驗(yàn)可以看出，在含有大量的金屬離子的水中進(jìn)過(guò)超濾處理后，重金屬的含有量在百分之九十九以上。利用反滲透膜技術(shù)進(jìn)行金屬污水處理，當(dāng)水中的離子濃度達(dá)到340mg/L時(shí)，去除率可以達(dá)到百分之九十九。通過(guò)相關(guān)可以看出利用膜分離技術(shù)消除污水中的中金屬比傳統(tǒng)處理方法效果更好，操作更簡(jiǎn)單。膜技術(shù)在在染料廢水處理的應(yīng)用在染料行業(yè)中納濾技術(shù)主要應(yīng)用在染料廢水的濃縮以及粗制染料的脫鹽這兩方面。通常情況下水溶性染料的相對(duì)分子質(zhì)量是在300到1500之間的，納濾技術(shù)正好適用于上述區(qū)間。在經(jīng)過(guò)膜分離技術(shù)處理后的染料溶液時(shí)可以直接制成高附加值、高濃度以及低鹽的液體染料產(chǎn)品。此外還可以制成固體粉狀染料產(chǎn)品。應(yīng)用納濾技術(shù)能夠截留大分子，從而達(dá)到分離目的。染料廢水在經(jīng)過(guò)處理之后將會(huì)變成兩種水：濃縮濃液以及膜的淡水。淡水是可以回收當(dāng)做生產(chǎn)用水的，濃液中也是含有有用成分的，對(duì)于這些有用成分可以當(dāng)作原料。這對(duì)于降低成本是有重要意義。膜技術(shù)在造紙廢水中的應(yīng)用造紙廠在生產(chǎn)中產(chǎn)生大量的污水，運(yùn)用傳統(tǒng)的處理方法不能有效的去除其中殘留的雜質(zhì)和污染物，運(yùn)用膜處理技術(shù)處理造紙過(guò)程中產(chǎn)生的污水，首先要經(jīng)過(guò)沉淀處理，在進(jìn)行過(guò)濾，并保持濾膜孔徑的直徑在0.1um，經(jīng)過(guò)過(guò)濾處理之后固體懸浮物會(huì)明顯下降。***后經(jīng)過(guò)超濾膜，超濾膜的孔徑在保持在0.04um左右，這樣有機(jī)物可以被過(guò)濾掉，經(jīng)過(guò)相關(guān)處理，廢水中的溶液去除率可以達(dá)到百分之九十七，提高了相應(yīng)的回收率，在進(jìn)行超濾處理時(shí)，由于選用的膜處理的孔徑不同，所以廢液處理的效果也不同。通過(guò)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)可以看出在一二級(jí)的作用處的漂白的效果***明顯。反滲透在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用當(dāng)下，反滲透主要用于處理橡膠工業(yè)廢水、高濃度有機(jī)廢水及海水的淡化。（1）反滲透在處理橡膠工業(yè)廢水中的應(yīng)用。反滲透對(duì)無(wú)機(jī)鹽具有很高的去除率，而橡膠工業(yè)廢水成分中含量***多的恰恰就是無(wú)機(jī)鹽。利用反滲透對(duì)橡膠工業(yè)廢水進(jìn)行處理有利于廢水的資源回收，減少了橡膠廢水對(duì)環(huán)境的影響。（2）反滲透在有機(jī)廢水處理中的應(yīng)用。可以利用反滲透對(duì)有機(jī)物90%的去除率，對(duì)廢水中的有機(jī)物進(jìn)行濾除，回收有機(jī)物得到無(wú)害的工業(yè)用水。另外，反滲透在海水淡化中的應(yīng)用也越來(lái)越普遍。我國(guó)的淡水資源短缺，然而，我國(guó)的海洋覆蓋率很大，而海水與淡水的***大區(qū)別在于海水含鹽量較高。如果能將海水的鹽分降低到人可以使用的程度，再經(jīng)過(guò)一系列的處理就可以供人們使用。我國(guó)已經(jīng)投入四個(gè)海水淡化工程，通過(guò)多次反滲透將海水進(jìn)行逐步的淡化，將苦咸水變成使用水，為解決我國(guó)食用水短缺現(xiàn)象提供了可能。TOP2鐵碳微電解處理技術(shù)鐵碳微電解法是利用Fe/C原電池反應(yīng)原理對(duì)廢水進(jìn)行處理的良好工藝，又稱內(nèi)電解法、鐵屑過(guò)濾法等。鐵炭微電解法是電化學(xué)的氧化還原、電化學(xué)電對(duì)對(duì)絮體的電富集作用、以及電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物的凝聚、新生絮體的吸附和床層過(guò)濾等作用的綜合效應(yīng)，其中主要是氧化還原和電附集及凝聚作用。鐵屑浸沒(méi)在含大量電解質(zhì)的廢水中時(shí)，形成無(wú)數(shù)個(gè)微小的原電池，在鐵屑中加入焦炭后，鐵屑與焦炭粒接觸進(jìn)一步形成大原電池，使鐵屑在受到微原電池腐蝕的基礎(chǔ)上，又受到大原電池的腐蝕，從而加快了電化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行。此法具有適用范圍廣、處理效果好、使用壽命長(zhǎng)、成本低廉及操作維護(hù)方便等諸多優(yōu)點(diǎn)，并使用廢鐵屑為原料，也不需消耗電力資源，具有“以廢治廢”的意義。目前鐵炭微電解技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于印染、農(nóng)藥/制藥、重金屬、石油化工及油分等廢水以及垃圾滲濾液處理，取得了良好的效果。由于微電解過(guò)程包含了氧化還原、電附集、物理吸附、絮凝沉降以及鐵作為催化劑的多種作用。而不同的廢水成分差異很大，不同的有機(jī)物其降解難易程度不同，因此對(duì)應(yīng)的微電解工藝參數(shù)也差異很大。鐵碳微電解處理技術(shù)在染料廢水處理的應(yīng)用（1)偶氮染料廢水張宗恩等選用上海某染料廠總排水口的廢水為實(shí)驗(yàn)水樣。研究結(jié)果表明：經(jīng)微電解處理后，廢水色度去除率達(dá)95%，CODcr去除率達(dá)40%，并指出脫色機(jī)理主要是基于還原作用，使偶氮鍵-N=N-斷裂，從而破壞整個(gè)偶氮染料分子的共軛發(fā)色體系，到達(dá)脫色的目的。偶氮分子的結(jié)構(gòu)對(duì)還原作用也有一定影響。(2）分散染料廢水分散染料是疏水性較強(qiáng)的非離子型染料。這種廢水具有污染物濃度高、色度高、酸堿度高、毒性大的特點(diǎn)，因而處理難度大。大連染料廠的分散芷青等6種廢水是由24股不同工序產(chǎn)生的廢水組成，COD高達(dá)1000mg/L，色度8000倍，BOD5/COD<0.18，不能直接生化處理，化學(xué)絮凝、化學(xué)氧化法不能有效處理。薛大明等采用微電解法對(duì)該廢水進(jìn)行處理。研究結(jié)果：高濃度分散染料廢水經(jīng)三級(jí)微電解處理后，廢水色度去除率達(dá)97.5%，CODcr去除率達(dá)64.4%，BOD5/COD上升為0.302，大大提高了可生化性。(3）印染廢水劉興旺通過(guò)對(duì)鐵屑進(jìn)行改性，并與其他一些活性填料助劑結(jié)合使用處理印染廢水，研究結(jié)果表明：該法可以大大提高鐵屑對(duì)廢水的處理效果。改性后的脫色率及COD去除率比單純的鐵屑提高20%—30%，延長(zhǎng)使用壽命1.5—1.8倍。(4）竺麻廢水作為紡織印染工業(yè)常見(jiàn)的廢水，傳統(tǒng)的處理工藝效果差、投資大。詹艷等利用微電解法對(duì)重慶市金帝工業(yè)集團(tuán)公司的苧麻生產(chǎn)廢水進(jìn)行了預(yù)處理研究。結(jié)果表明：***佳工藝條件下（起始pH值為2-3，停留時(shí)間40min），COD去除率大于32%，脫色率達(dá)47%-60%，并且發(fā)現(xiàn)適量金屬氧化物加入鐵炭填料后（如CuO、MnO2、Al2O3）均能使廢水COD去除率提高至48%以上。并通過(guò)正交對(duì)比提出微電解影響因子的影響大小依次為：pH值>反應(yīng)溫度>通氣量>停留時(shí)間。鐵碳微電解處理技術(shù)在含酚廢水的應(yīng)用張?zhí)靹俚葘?duì)微電解法處理含酚廢水進(jìn)行了研究，分析了該法處理含酚廢水的原理和各種因素對(duì)處理效果的影響，廢水來(lái)自天津市化工廠苯酚車間蒸餾工段，為略帶渾濁的無(wú)色液體，pH值為6-7，酚的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%-10%。在***佳條件下，處理前酚濃度為285.6mg/L，處理后為0.625mg/L，脫色率達(dá)99.8%。對(duì)高質(zhì)量濃度的含酚廢水，微電解法處理能收到很佳的效果。鐵碳微電解處理技術(shù)在DDNP廢水的應(yīng)用DDNP廢水中主要污染物是二硝基重氮酚，它作為主要的起爆炸藥而廣泛應(yīng)用于各種火工行業(yè)，這種廢水染色深，成分復(fù)雜。馬曉龍等采用微電解對(duì)DDNP廢水進(jìn)行脫色處理，大量實(shí)驗(yàn)表明：廢水起始pH控制在2.5左右，脫色率達(dá)95%以上，該法優(yōu)于絮凝法和吸附法，投資少，設(shè)備簡(jiǎn)單，運(yùn)行費(fèi)用低。鐵碳微電解處理技術(shù)在制藥廢水的應(yīng)用皺振揚(yáng)等應(yīng)用微電解法處理四環(huán)素制藥廢水時(shí)，向Fe-C體系中加入一定量的Mn2+、Zn2+，其原理是Mn2+、Zn2+吸附在活性炭表面上，可能有一定催化氧化有機(jī)物作用，有利于產(chǎn)生絮凝作用。與水解-生化治理工藝比較，該法投資較少、效益較高、切實(shí)可行。另外張亞楠等運(yùn)用鑄鐵屑處理新鄉(xiāng)市制藥有限公司無(wú)環(huán)鳥(niǎo)苷、肌苷及病毒唑三者的生產(chǎn)混合廢水，原水COD高達(dá)6000-8000mg/L，BOD5/COD可進(jìn)一步提高到0.9。鐵碳微電解處理技術(shù)在處理氰化物的應(yīng)用氰化物是一種劇毒物質(zhì)，在電鍍、農(nóng)藥、染料中間體等工業(yè)廢水中都含大量的CN-,對(duì)人和其它動(dòng)物造成很大的威脅。韋海朝等對(duì)含氰廢水處理方法作了系統(tǒng)的評(píng)述，目前通常使用化學(xué)法，過(guò)氧化無(wú)法，O3處理法和電化學(xué)氧化法。微電解反應(yīng)能分解CN-，而去除其污染，電極反應(yīng)為：CN-+2OH--2e=CNO-+H2O，2CNO-+4OH--6e=2CO2+N2+2H2O該法不僅可以通過(guò)絮凝共沉淀法處理，而且不需提供外加電源，節(jié)約大量電能。此外，微電解法在屠宰場(chǎng)廢水，木薯酒槽廢水、醫(yī)院廢水、化纖廢水、高濃度毛發(fā)廢水、農(nóng)藥中間體廢水等眾多廢水的治理中有著廣泛應(yīng)用前景。TOP3Fenton及類Fenton氧化法典型的Fenton試劑是由Fe2+催化H2O2分解產(chǎn)生˙OH，從而引發(fā)有機(jī)物的氧化降解反應(yīng)。由于Fenton法處理廢水所需時(shí)間長(zhǎng)，使用的試劑量多，而且過(guò)量的Fe2+將增大處理后廢水中的COD并產(chǎn)生二次污染。近年來(lái)，人們將紫外光、可見(jiàn)光等引入Fenton體系，并研究采用其他過(guò)渡金屬替代Fe2+，這些方法可顯著增強(qiáng)Fenton試劑對(duì)有機(jī)物的氧化降解能力，減少Fenton試劑的用量，降低處理成本，統(tǒng)稱為類Fenton反應(yīng)。Fenton法反應(yīng)條件溫和，設(shè)備較為簡(jiǎn)單，適用范圍廣；既可作為單獨(dú)處理技術(shù)應(yīng)用，也可與其他方法聯(lián)用，如與混凝沉淀法、活性碳法、生物處理法等聯(lián)用，作為難降解有機(jī)廢水的預(yù)處理或深度處理方法。Fenton氧化法在處理氰化物的應(yīng)用氰化物是劇毒性的物質(zhì)，在廢水的排放中都要嚴(yán)格控制氰化物的含量。芬頓試劑可有效地處理氰化物，處理過(guò)程中，游離的氰化物分兩步被分解。俄羅斯學(xué)者研究了采用Fenton試劑處理含有氰化物和硫氰化物的廢水（質(zhì)量濃度均為1000mg/L)，前者氧化率為99.8%，后者氧化率為84.0%。Fenton氧化法在處理酚類的應(yīng)用酚類物質(zhì)有較高的毒性，對(duì)人體有致癌作用，屬于難降解的工業(yè)有機(jī)廢水。芬頓試劑可用于處理苯酚、甲酚、氯代酚等多種酚類，效果均極好。在室溫、pH=3-6和FeS04催化劑存在的情況下，H202可快速破壞酚結(jié)構(gòu)，氧化過(guò)程中先將苯環(huán)***為二元酸，***后生成CO2和H2O。用芬頓試劑氧化法處理對(duì)氨基酚(PAP)，探討了影響處理結(jié)果的因素。在選定的條件下，PAP去除率為96%-98%，廢水色度明顯變淺，降低了廢水的生物毒害性，改善了廢水的生物降解性能。除了可以直接降解氯酚類物質(zhì)外，還可以用芬頓試劑氧化作為生物處理技術(shù)的前處理過(guò)程，使廢水的毒性降低，可生化性提高。Fenton氧化法在染料廢水處理的應(yīng)用（1）紡織印染廢水的組成非常復(fù)雜，多數(shù)分子是以苯環(huán)為核心的稠環(huán)、雜環(huán)結(jié)構(gòu)，屬于高度穩(wěn)定且有高致癌性的廢水，它難以降解，并含有大量殘余的染料和助劑。目前染料廢水主要問(wèn)題是殘余染料所產(chǎn)生的色度。染料廢水中顏色來(lái)源于染料分子的共扼體系，芬頓試劑在酸性條件下生成HO?能夠氧化打破這種共扼結(jié)構(gòu)，使之變成無(wú)色的有機(jī)分子進(jìn)一步礦化。采用芬頓氧化法對(duì)染料廢水進(jìn)行處理具有***低耗、無(wú)二次污染的優(yōu)勢(shì)。（2）Fenton氧化法在處理染料中間體或染料助劑廢水的應(yīng)用，染料中間體廢水中常含有大量的蒽醌、萘、苯的各種取代基衍生物，具有COD高、色度高等特點(diǎn)，是目前較難處理的工業(yè)廢水之一。用芬頓試劑處理此類廢水的集瑞環(huán)保實(shí)驗(yàn)人員研究也在陸續(xù)開(kāi)展，并取得良好效果。用芬頓試劑處理B一萘磺酸鈉。先用Fecl3,進(jìn)行混凝處理，后用芬頓試劑氧化。在適宜的條件下，廢水的COD和色度去除率分別達(dá)到99.6%和95.3%，處理后廢水可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。Fenton氧化法在處理農(nóng)藥（草甘膦）廢水的應(yīng)用農(nóng)藥廢水是一種難治理的有機(jī)化工廢水，具有COD高、毒性大、難生物降解等特點(diǎn)。近來(lái)針對(duì)這點(diǎn)，出現(xiàn)了一些用Fenton法進(jìn)行處理的研究。用芬頓法與光芬頓法降解2,4-二氯苯氧乙烯(2,4-D)，探索了反應(yīng)條件對(duì)降解效果的影響。在2,4-D質(zhì)量濃度為200mg/I,H202質(zhì)量濃度為200mg/L,Fe2+質(zhì)量濃度為40200mg/L,pH為3.5的情況下，可在10min內(nèi)使農(nóng)藥的降解率達(dá)到85%,TOC去除率也可達(dá)到80%以上。Fenton氧化法在處理焦化廢水的應(yīng)用煉焦廢水含有數(shù)十種無(wú)機(jī)和有機(jī)化合物，包括氨氮、硫氰化物、硫化物、氰化物、酚、苯胺、苯并比等，其中一些是高致癌物，屬于高污染難治理的工業(yè)廢水。實(shí)驗(yàn)人員研究了用芬頓法處理焦化廢水。探討了影響COD去除率的因素，確定了適宜的操作條件。在此條件下，焦化廢水COD去除率達(dá)88.9%.H202如分3批加人(總量不變)，COD去除率可提高至92%。實(shí)驗(yàn)人員研究了芬頓氧化/混凝協(xié)同處理焦化廢水經(jīng)生物處理后的出水。結(jié)果表明，經(jīng)此處理后，出水可達(dá)國(guó)家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。如后續(xù)再經(jīng)生物處理，***后出水將可穩(wěn)定地達(dá)到國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。研究試驗(yàn)中，還通過(guò)分析相對(duì)分子質(zhì)量分布和小分子有機(jī)物組成，揭示了焦化廢水生物處理后出水的物質(zhì)組成及其在芬頓氧化/混凝協(xié)同處理后的污染物變化規(guī)律。Fenton氧化法在處理垃圾滲濾液的應(yīng)用城市垃圾滲濾液是一種組成成分復(fù)雜的污水，將會(huì)污染地下水，對(duì)城市環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重威脅。由于其含有多種有毒有害的難降解有機(jī)物，不易用傳統(tǒng)的生化法來(lái)處理。不同的填埋場(chǎng)的垃圾滲濾液的組成、濃度不同。垃圾滲透液中的應(yīng)用，進(jìn)行了用芬頓法處理垃圾滲濾液的中型試驗(yàn)，反應(yīng)在連續(xù)的攪拌發(fā)生器中進(jìn)行，當(dāng)試劑加入量適當(dāng)時(shí)，COD的去除率可達(dá)67.5%，從而提高了可生化性，有利于進(jìn)一步的處理。由以上對(duì)各種廢水的研究可知用芬頓試劑處理廢水的特點(diǎn)，一是反應(yīng)啟動(dòng)快，反應(yīng)在酸性的環(huán)境中，常溫常壓，條件溫和；二是不需要設(shè)計(jì)復(fù)雜的反應(yīng)系統(tǒng)，設(shè)備簡(jiǎn)單、能耗小。芬頓試劑氧化性強(qiáng)，反應(yīng)過(guò)程中可以將污染物徹底地?zé)o害化，而且氧化劑H2O:參加反應(yīng)后的剩余物可以自行分解掉，不留殘余，同時(shí)也是良好的絮凝劑，效果好。Fenton試劑在處理各種廢水的時(shí)候，其反應(yīng)條件差別不大，這就方便了Fenton試劑的工業(yè)化應(yīng)用。TOP4臭氧氧化臭氧是一種強(qiáng)氧化劑，與還原態(tài)污染物反應(yīng)時(shí)速度快，使用方便，不產(chǎn)生二次污染，可用于污水的消毒、除色、除臭、去除有機(jī)物和降低COD等。單獨(dú)使用臭氧氧化法造價(jià)高、處理成本昂貴，且其氧化反應(yīng)具有選擇性，對(duì)某些鹵代烴及農(nóng)藥等氧化效果比較差。為此，近年來(lái)發(fā)展了旨在提高臭氧氧化效率的相關(guān)組合技術(shù)，其中UV/O3、H2O2/O3、UV/H2O2/O3等組合方式不僅可提高氧化速率和效率，而且能夠氧化臭氧單獨(dú)作用時(shí)難以氧化降解的有機(jī)物。由于臭氧在水中的溶解度較低，且臭氧產(chǎn)生效率低、耗能大，因此增大臭氧在水中的溶解度、提高臭氧的利用率、研制***低能耗的臭氧發(fā)生裝置成為研究的主要方向。臭氧氧化在醫(yī)藥廢水的處理應(yīng)用大多醫(yī)藥廢水COD較高、可生化性差，單純靠物理化學(xué)方法處理成本高不經(jīng)濟(jì)，普通的生化處理又根本行不通，所以可以先用臭氧預(yù)處理，主要是為了提高廢水的可生化性，為后續(xù)生物處理降低難度，同時(shí)降低COD。臭氧氧化在對(duì)印染廢水的處理應(yīng)用印染廢水對(duì)環(huán)境的污染很嚴(yán)重，其水量大、水質(zhì)波動(dòng)大、污染物成分復(fù)雜且含量高，色度、化學(xué)需氧量(COD)和生化需氧量(BOD)均較高，是國(guó)內(nèi)外難處理的工業(yè)廢水之一。臭氧氧化技術(shù)是利用臭氧分子反應(yīng)選擇性強(qiáng)，能與含雙鍵的染料直接發(fā)生加成反應(yīng)，使染料開(kāi)環(huán)脫色，并提高廢水的可生化性。此外，臭氧在紫外線(UV)作用下，轉(zhuǎn)化為˙OH等強(qiáng)氧化性物質(zhì)，與有機(jī)物反應(yīng)，使染料的發(fā)色基團(tuán)中的不飽和鍵斷裂，生成相對(duì)分子質(zhì)量小、無(wú)色的有機(jī)酸、醛等，達(dá)到脫色和降解有機(jī)物的目的。利用O3/UV氧化與常規(guī)生化組合，先利用生化法將可生化有機(jī)物大部分去除，剩余不可生化污染物用O3/UV氧化，以降低臭氧的消耗及處理成本，提高出水水質(zhì)。臭氧氧化在對(duì)含酚廢水的處理應(yīng)用含酚廢水是比較普遍且危害性很嚴(yán)重的工業(yè)廢水之一，酚是一種公認(rèn)的致癌、致畸、致變的“三致”物質(zhì)，處理工業(yè)含酚廢水已是工業(yè)廢水方面急待解決的問(wèn)題之一。研究表明，對(duì)于含酚量為227mg/L，pH值為7.3-7.6，水溫為13-40C的焦化廠廢水，經(jīng)過(guò)臭氧氧化處理后，水中的含酚量降低了98%。臭氧氧化在對(duì)垃圾滲濾液的處理應(yīng)用垃圾滲濾液是一種污染性極強(qiáng)的高污染物含量有機(jī)廢水，其中有機(jī)污染物高達(dá)77種，其中促癌物、輔致癌物5種，被列入我國(guó)環(huán)境優(yōu)先控制污染物“黑名單”。并且垃圾滲濾液對(duì)周邊環(huán)境、填埋場(chǎng)土層及地下水都會(huì)造成極大的污染。馮旭東等人采用生物-臭氧氧化技術(shù)對(duì)垃圾滲濾液進(jìn)行處理研究，實(shí)驗(yàn)表明，經(jīng)臭氧氧化后，可以有效降低垃圾滲濾液生物處理出水的CODOF值;垃圾滲濾液生物處理出水臭氧氧化后，其生物降解性隨氧化時(shí)間的增加存在極值，結(jié)合處理的經(jīng)濟(jì)性可以采用生物-臭氧-生物的聯(lián)合技術(shù)處理垃圾滲濾液。TOP5磁分離技術(shù)磁分離技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展的一種新型的利用廢水中雜質(zhì)顆粒的磁性進(jìn)行分離的水處理技術(shù)。對(duì)于水中非磁性或弱磁性的顆粒，利用磁性接種技術(shù)可使它們具有磁性。磁分離技術(shù)應(yīng)用于廢水處理有三種方法：直接磁分離法、間接磁分離法和微生物—磁分離法。目前研究的磁性化技術(shù)主要包括磁性團(tuán)聚技術(shù)、鐵鹽共沉技術(shù)、鐵粉法、鐵氧體法等，具有代表性的磁分離設(shè)備是圓盤(pán)磁分離器和高梯度磁過(guò)濾器。目前磁分離技術(shù)還處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，還不能應(yīng)用于實(shí)際工程實(shí)踐。超磁分離系統(tǒng)的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)(1）采用永磁鋼，構(gòu)造超磁分離場(chǎng)，技術(shù)穩(wěn)定成熟；目前該設(shè)備在布磁、聚磁組合、微磁絮凝、脫磁、分散等工藝技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了突破，設(shè)備不斷改進(jìn)與完善，已達(dá)到國(guó)際***水平，技術(shù)穩(wěn)定而成熟。(2）超磁分離時(shí)間短，占地面積小；聚磁組合磁盤(pán)表面產(chǎn)生的磁力是重力的640倍以上，能快速地捕捉到微磁性絮團(tuán)，從而可以采用一體化、短流程的設(shè)備集成，使整個(gè)水處理凈化過(guò)程的時(shí)間大大縮短，來(lái)水自混凝箱進(jìn)至磁盤(pán)機(jī)出水的時(shí)間為3-6min，大大優(yōu)于傳統(tǒng)的沉淀法。與傳統(tǒng)處理方法相比，設(shè)備分離時(shí)間短，相應(yīng)的設(shè)備占地僅為傳統(tǒng)工藝的10-30%。(3）與傳統(tǒng)工藝比運(yùn)行成本低；超磁分離依靠強(qiáng)磁力進(jìn)行吸附和分離，不需要大量的藥劑使水體中的懸浮物形成大的絮團(tuán)，而僅需微絮凝。與常規(guī)的混凝沉降系統(tǒng)比較，可大大節(jié)約系統(tǒng)的藥劑使用量（藥劑使用量可節(jié)約20-30%），節(jié)省藥劑費(fèi)用，同時(shí)設(shè)備總裝機(jī)功率低，電耗少，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定使用壽命長(zhǎng)，維修費(fèi)用低，綜合運(yùn)行成本為傳統(tǒng)工藝的1/2。(4）污泥濃度高；磁種回收機(jī)分離出的污泥含水率93%-95%（普通沉淀污泥含水率為99%以上），可不經(jīng)過(guò)濃縮直接進(jìn)入脫水設(shè)備，可節(jié)省建設(shè)污泥濃縮池費(fèi)用，降低后續(xù)操作強(qiáng)度。(5）該工藝強(qiáng)化和改變了絮體性質(zhì)與污水的分離方式，加快了固液分離的速度；(6）出水水質(zhì)好，運(yùn)行穩(wěn)定；(7）設(shè)備模塊化，安裝方便，便于組裝，節(jié)約了工期；(8）主體設(shè)備移動(dòng)方便，使用靈活可控；(9）系統(tǒng)簡(jiǎn)單，便于操作和維護(hù)；(10）無(wú)生化處理工藝產(chǎn)生的臭氣問(wèn)題，無(wú)需臭氣處理設(shè)施。TOP6低溫等離子水處理技術(shù)低溫等離子體水處理技術(shù)，包括高壓脈沖放電等離子體水處理技術(shù)和輝光放電等離子體水處理技術(shù)，是利用放電直接在水溶液中產(chǎn)生等離子體，或者將氣體放電等離子體中的活性粒子引入水中，可使水中的污染物徹底氧化、分解。水溶液中的直接脈沖放電可以在常溫常壓下操作，整個(gè)放電過(guò)程中無(wú)需加入催化劑就可以在水溶液中產(chǎn)生原位的化學(xué)氧化性物種氧化降解有機(jī)物，該項(xiàng)技術(shù)對(duì)低濃度有機(jī)物的處理經(jīng)濟(jì)且有效。此外，應(yīng)用脈沖放電等離子體水處理技術(shù)的反應(yīng)器形式可以靈活調(diào)整，操作過(guò)程簡(jiǎn)單，相應(yīng)的維護(hù)費(fèi)用也較低。受放電設(shè)備的***，該工藝降解有機(jī)物的能量利用率較低，等離子體技術(shù)在水處理中的應(yīng)用還處在研發(fā)階段。滑動(dòng)弧等離子體處理有機(jī)廢水方法滑動(dòng)弧等離子體技術(shù)降解有機(jī)廢水主要有2種方法，一種是將反應(yīng)器放置于液體上方，放電空間內(nèi)產(chǎn)生的活性物質(zhì)經(jīng)電弧吹入氣液相界面，實(shí)現(xiàn)有機(jī)物降解，這種方法能量效率相對(duì)較低；另一種是經(jīng)霧化噴嘴將載氣與廢液同時(shí)注入反應(yīng)空間，氣液接觸更加充分，實(shí)現(xiàn)氣液兩相放電，有機(jī)物降解效果和能量利用率更高。嚴(yán)建華等利用氣液兩相滑動(dòng)弧放電等離子體裝置，降解制藥廢水和DSD酸的濃縮廢液，研究表明高濃度有機(jī)廢水的COD、BOD5去除率均達(dá)99%以上。杜長(zhǎng)明等通過(guò)氣液兩相滑動(dòng)弧放電等離子體處理酸性橙Ⅱ、中性紅和堿性艷藍(lán)3種染料，研究了其脫色效果、降解效果、降解路徑及反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。500mL，200mg/L的染料廢水，在放電電壓10kV、空氣流速0.8m3/h的條件下，放電60min，三種染料的脫色率分別為84.1%、72.7%與89.7%，取得較好效果?；瑒?dòng)弧反應(yīng)器放電區(qū)域大、反應(yīng)接觸面廣，同時(shí)能量轉(zhuǎn)化率高、可連續(xù)操作；但其多數(shù)還只是在實(shí)驗(yàn)室研究階段，實(shí)際工業(yè)廢水處理的案例較少。還需要進(jìn)一步研究放電參數(shù)、廢水組成、反應(yīng)器結(jié)構(gòu)等對(duì)有機(jī)廢水降解的影響規(guī)律，以有效提高能量利用率和有機(jī)物降解率。輝光放電等離子體處理有機(jī)廢水輝光放電水處理裝置如圖6所示，在特定反應(yīng)器內(nèi)，當(dāng)兩電極間的電壓足夠高時(shí)，陽(yáng)極針狀電極與周圍電解液之間產(chǎn)生輝光、紫外線和沖擊波，使周圍溶劑迅速汽化形成穩(wěn)定的蒸汽鞘，持續(xù)產(chǎn)生如·OH、H2O2、·H等高活性粒子，這些活性粒子在一般的電化學(xué)反應(yīng)中不易得到，但在輝光放電中可源源不斷產(chǎn)生，并被輸送到電極附近的溶液中，使水體中的有機(jī)物氧化，并進(jìn)一步降解為CO2、H2O和無(wú)機(jī)鹽，特別適用于有機(jī)廢水的消毒和凈化。輝光放電***顯著特征是非法拉第特性，即被轉(zhuǎn)化的物質(zhì)量遠(yuǎn)超過(guò)按法拉第電量計(jì)算所得值。此外等離子體氣體鞘層空間中含有大量的自由基、分子、原子、離子等粒子，其中高能水生活性物質(zhì)對(duì)非法拉第現(xiàn)象的產(chǎn)生具有重要作用。劉永軍等以4-氯苯酚的硫酸鈉溶液為模擬廢水，采用接觸輝光放電等離子體技術(shù)對(duì)其降解，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在4-氯苯酚降解過(guò)程中產(chǎn)生大量H2O2，4-氯苯酚的降解速率和H2O2生成速率隨電流升高而加快，H2O2的生成加速了有機(jī)物降解。輝光放電技術(shù)在有機(jī)廢水降解方面有顯著優(yōu)勢(shì)，如降解時(shí)間短、速率快、能耗低等特點(diǎn)，也為工業(yè)化學(xué)合成和電解制氫提供了新方法、新思路。但其技術(shù)本身也存在一些問(wèn)題，一是在提高有機(jī)物降解率的方法上針對(duì)性和目的性不強(qiáng)；二是放電過(guò)程及反應(yīng)機(jī)理復(fù)雜，放電時(shí)易受探測(cè)裝置和其他非可控因素影響，理化參數(shù)在線檢測(cè)準(zhǔn)確度不高。因此需繼續(xù)深入研究其機(jī)理，優(yōu)化工藝參數(shù)和反應(yīng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。TOP7電化學(xué)(催化)氧化電化學(xué)(催化)氧化技術(shù)通過(guò)陽(yáng)極反應(yīng)直接降解有機(jī)物，或通過(guò)陽(yáng)極反應(yīng)產(chǎn)生羥基自由基(˙OH)、臭氧等氧化劑降解有機(jī)物。電化學(xué)(催化)氧化包括二維和三維電極體系。由于三維電極體系的微電場(chǎng)電解作用，目前備受推崇。三維電極是在傳統(tǒng)的二維電解槽的電極間裝填粒狀或其他碎屑狀工作電極材料，并使裝填的材料表面帶電，成為第三極，且在工作電極材料表面能發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。與二維平板電極相比，三維電***有很大的比表面，能夠增加電解槽的面體比，能以較低電流密度提供較大的電流強(qiáng)度，粒子間距小而物質(zhì)傳質(zhì)速度高，時(shí)空轉(zhuǎn)換效率高，因此電流效率高、處理效果好。三維電極可用于處理生活污水，農(nóng)藥、染料、制藥、含酚廢水等難降解有機(jī)廢水，金屬離子，垃圾滲濾液等。CiO2氧化法工業(yè)廢水處理工作運(yùn)用CiO2氧化法，就是將甲醛經(jīng)氧化生成CO2與甲酸。此時(shí)，經(jīng)CiO2氧化的甲醛工業(yè)廢水的反應(yīng)趨于平穩(wěn)，去除率高達(dá)80%。在pH值方面，其是判斷氧化反應(yīng)效果的關(guān)鍵指標(biāo)，而中性，是代表甲酸廢水***理想反應(yīng)環(huán)境。催化臭氧氧化法工業(yè)廢水中的有機(jī)污染物清除工作過(guò)程，臭氧氧化法的應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)諸多有機(jī)物的降解處理，以提高性能效果。如，甲醛廢水的處理，相關(guān)人員利用TiO2/SiO2催化劑，經(jīng)催化臭氧氧化，加大了臭氧流量與pH值溶液，降低了甲醛濃度，成功提高了對(duì)甲醛的清除能力。H2O2/Fe2+處理高濃度廢水以工業(yè)甲醛廢水處理過(guò)程為例，高濃度的甲醛廢水，應(yīng)對(duì)應(yīng)***氧化技術(shù)，即Fenton試劑作用于實(shí)際操作。此過(guò)程，試劑中的Fe2+與H2O2可提高工業(yè)廢水的處理效果。究其原因，F(xiàn)e2+與H2O2可通過(guò)分解成自由基狀態(tài)，進(jìn)行反應(yīng)催化劑作用，以解決高濃度甲醛工業(yè)廢水的污染影響。對(duì)于反應(yīng)過(guò)程催化劑與雙氧水的投入量，應(yīng)根據(jù)反應(yīng)時(shí)間與反應(yīng)溫度進(jìn)行確定，以使甲醛去除率達(dá)到90%以上。值得注意的是，工業(yè)廢水處理技術(shù)科研環(huán)境的多元化發(fā)展，使得不同技術(shù)應(yīng)用于不同廢水類型呈現(xiàn)出針對(duì)性。為使技術(shù)運(yùn)用達(dá)到工業(yè)生產(chǎn)建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性、***性以及實(shí)用性，應(yīng)不斷加強(qiáng)科研力度，以提高催化氧化法的運(yùn)用水平，進(jìn)而保證處于高速發(fā)展背景下工業(yè)生產(chǎn)廢水處理工作開(kāi)展效率。TOP8輻射技術(shù)20世紀(jì)70年代起，隨著大型鈷源和電子加速器技術(shù)的發(fā)展，輻射技術(shù)應(yīng)用中的輻射源問(wèn)題逐步得到改善。利用輻射技術(shù)處理廢水中污染物的研究引起了各國(guó)的關(guān)注和重視。與傳統(tǒng)的化學(xué)氧化相比，利用輻射技術(shù)處理污染物，不需加入或只需少量加入化學(xué)試劑，不會(huì)產(chǎn)生二次污染，具有降解效率高、反應(yīng)速度快、污染物降解徹底等優(yōu)點(diǎn)。而且，當(dāng)電離輻射與氧氣、臭氧等催化氧化手段聯(lián)合使用時(shí)，會(huì)產(chǎn)生“協(xié)同效應(yīng)”。因此，輻射技術(shù)處理污染物是一種清潔的、可持續(xù)利用的技術(shù)，被國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)列為21世紀(jì)和平利用原子能的主要研究方向。TOP9光化學(xué)催化氧化光化學(xué)催化氧化技術(shù)是在光化學(xué)氧化的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，與光化學(xué)法相比，有更強(qiáng)的氧化能力，可使有機(jī)污染物更徹底地降解。光化學(xué)催化氧化是在有催化劑的條件下的光化學(xué)降解，氧化劑在光的輻射下產(chǎn)生氧化能力較強(qiáng)的自由基。催化劑有TiO2、ZnO、WO3、CdS、ZnS、SnO2和Fe3O4等。分為均相和非均相兩種類型，均相光催化降解是以Fe2+或Fe3+及H2O2為介質(zhì)，通過(guò)光助-Fenton反應(yīng)產(chǎn)生羥基自由基使污染物得到降解；非均相催化降解是在污染體系中投入一定量的光敏半導(dǎo)體材料，如TiO2、ZnO等，同時(shí)結(jié)合光輻射，使光敏半導(dǎo)體在光的照射下激發(fā)產(chǎn)生電子—空穴對(duì)，吸附在半導(dǎo)體上的溶解氧、水分子等與電子—空穴作用，產(chǎn)生˙OH等氧化能力極強(qiáng)的自由基。TiO2光催化氧化技術(shù)在氧化降解水中有機(jī)污染物，特別是難降解有機(jī)污染物時(shí)有明顯的優(yōu)勢(shì)。***0超臨界水氧化(SCWO)技術(shù)超臨界水氧化（SupercriticalWaterOxidation，簡(jiǎn)稱：SCWO）是以超臨界水為介質(zhì)，均相氧化分解有機(jī)物?？梢栽诙虝r(shí)間內(nèi)將有機(jī)污染物分解為CO2、H2O等無(wú)機(jī)小分子，而硫、磷和氮原子分別轉(zhuǎn)化成硫酸鹽、磷酸鹽、硝酸根和亞硝酸根離子或氮?dú)?。美?guó)把SCWO法列為能源與環(huán)境領(lǐng)域***有前途的廢物處理技術(shù)。SCWO反應(yīng)速率快、停留時(shí)間短；氧化效率高，大部分有機(jī)物處理率可達(dá)99%以上；反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)備體積小；處理范圍廣，不僅可以用于各種有毒物質(zhì)、廢水、廢物的處理，還可以用于分解有機(jī)化合物；不需外界供熱，處理成本低；選擇性好，通過(guò)調(diào)節(jié)溫度與壓力，可以改變水的密度、粘度、擴(kuò)散系數(shù)等物化特性，從而改變其對(duì)有機(jī)物的溶解性能，達(dá)到選擇性地控制反應(yīng)產(chǎn)物的目的。
