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處理高濃度有機廢水的方法范文1

1高濃度難降解有機廢水生化前處理技術

應用生物處理技術、化學處理技術與物化處理技術進行高濃度難降解有機廢水處理，其去除率較高，然而其處理成本相對較高。綜合應用多種方式，可以提高高濃度難降解有機廢水效果及效益。在廢水處理前，多通過混凝、中和、過濾、吸附、微電解等進行預處理。

1.1吸附預處理在凈水處理中多應用活性炭，然而在高濃度難降解廢水處理中應用活性炭其成本較高，難以推廣。應研制低成本高效吸附劑，如大孔吸附除酚研究對吸附機理進行了探索，以期可以實現較好的處理效果。

1.2化學絮凝預處理化學絮凝預處理方法在高濃度難降解廢水處理中應用十分廣泛，表現出去除率高、處理成本低、適用范圍廣、操作簡單等優勢。如在廢水處理中，按照一定比例投入混凝劑或絮凝劑，可以讓廢水中大顆粒污染物通過吸附沉淀并去除，從而降低其污染物濃度。

1.3微電解技術微電解技術是通過金屬腐蝕原理，以Fe、C形成原電池對廢水進行處理，其處理方法效果較好，應用壽命較長，屬于當前廢水處理技術中研究熱點。應用微電解技術，可以有效降低廢水有機物濃度，提高可生化性，為后續處理提供良好條件。

1.4超聲波技術超聲波技術屬于高濃度難降解有機廢水處理新型技術，其應用超聲波的壓縮及擴張，在水中形成微小氣泡，溶解分子與溶質在氣泡中轉變為蒸汽。因波壓縮，在氣泡中產生瞬間的高溫與高壓，從而在蒸汽中生成OH自由基。有學者應用超聲波技術進行廢水處理，其COD去除率達到了90%。然而該技術能耗較大，其經濟性有待深入研究驗證。

2結語

處理高濃度有機廢水的方法范文2

關鍵詞 硫酸鹽還原菌；產甲烷菌；還原

中圖分類號X703 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2010）33-0175-02

隨著現代工業的高速發展，許多工業企業在生產過程中都會排放出大量的高濃度硫酸鹽廢水，如：化工、造紙、制藥、，食品、采礦、制革等行業。高濃度的硫酸鹽廢水對環境的破壞比較嚴重，高濃度硫酸鹽廢水在排放前必須進行處理。現在應用和研究的比較多的是用SRB處理高濃度硫酸鹽廢水，其工藝比較多，發展也較為成熟。它的主要原理是：硫酸鹽還原菌（SRB）將SO42-還原成H2S和S2-，然后用吹脫法將H2S吹脫出來，或者進一步將硫化物氧化成單質硫，提取出來。SRB處理硫酸鹽廢水的影響因素很多，本文主要介紹了幾個關鍵因素。

1 SO42-濃度

SRB處理硫酸鹽廢水時，SO42-的進水負荷一定要把握好，SO42-對微生物有毒性作用，SO42-濃度過高會影響SRB與MPB（產甲烷菌）的生長和繁殖，導致SO42-還原率和COD的去除率下降。選擇適中的啟動負荷，再逐步提高SO42-濃度，一旦微生物適應新的生存環境，SO42-還原率和COD的去除率都會逐漸回升。

李清雪等[1]采用厭氧折流板反應器處理高濃度有機廢水。結果表明：過高的硫化物濃度對MPB和SRB都有嚴重的抑制作用，用折流板反應器SRB法處理高濃度有機廢水時，進水SO42-濃度極限值為2 000mg/L左右，然而低硫酸鹽負荷啟動方式會使MPB取得相對優勢，SO42-還原對厭氧過程處理影響較小。所以硫酸鹽的啟動負荷不能過低。硫酸鹽的啟動負荷一般為200mg/L~500mg/L為宜。

2 COD/ SO42-

由于SRB屬于異養型微生物，所以在SRB法處理硫酸鹽廢水過程中，需要添加一定量的碳源。當COD/ SO42-比較低時，碳源不足，SRB無法完全將SO42-全部轉化為硫化物，SO42-去除率比較低。SRB和MPB存在基質競爭，當COD/ SO42-過高時，不利于SRB在基質競爭中取得優勢，SO42-還原率依舊不高。根據動力學和熱力學的原理，COD/ SO42-理論值為0.67，碳源全部被SRB優先利用，但實際上并不是所有的碳源都能被SRB優先利用。李清雪等[2]用ABR法處理高濃度硫酸鹽有機廢水時發現，當COD/ SO42- 值減小到2時反應器發生酸化，運行失敗。經李清雪、王志強等人[1，3]實驗驗證表明COD/ SO42-最佳取值范圍為3.3~10，如此能保證高效的去除COD和SO42-，使它們的去除效率均能達到90%以上。

3 pH

pH值是SRB處理硫酸鹽廢水的重要影響因素之一，微生物的生長需要合適的pH環境， MPB對pH的要求很嚴格，適宜的pH范圍為6.8~7.8。產酸細菌對pH的耐受范圍較寬，其適宜的pH范圍為4.5~8.0。SRB的最適pH值在中性范圍內，pH低于6.0的條件下SRB一般將散失活性。經研究表明[4，5]，中性偏堿的pH值可以使硫酸鹽還原菌維持較高的生物活性，有利于SO42-的去除。pH在6.5~7.5為SRB的合適生存范圍，在兩相厭氧處理工藝中pH為6.8時硫酸鹽的還原效果較佳，具體的情況視反應器而定。

4 堿度

SRB處理硫酸鹽廢水過程中，主要的微生物有SRB、MPB、AB（產酸菌）的存在。堿度能提高反應系統的酸堿平衡，中和AB代謝所產生的酸性末端，使pH維持在生物生長代謝所需要的適宜pH值范圍內。實驗證明較高的堿度可以提高SO42-去除率。因此，可以向反應器中投加適量的NaHCO3和Na2CO3以維持較高的堿度，起到緩沖系統酸堿度的作用。

5 硫化物

硫酸鹽廢水中的SO42-被還原成硫化物，以H2S和S2-的形式存在。硫化物具有毒性，對SRB、MPB等細菌的生長均具有抑制作用。研究表明，SRB對硫化物的毒性非常敏感。Reis等[6]采用非競爭性抑制作用模式得出H2S的抑制濃度為547mg/L。而H2S對MPB的抑制作用會使甲烷的產量減少，增加沼氣回收利用的難度。

SRB法處理硫酸鹽廢水過程中不斷有H2S和S2-產生。為了減少和消除它們對SRB和MPB的毒害，常用惰性氣體吹脫和出水回流等方法及時排出硫化氫氣體。

6 反應器

SRB處理硫酸鹽廢水常見的兩個工藝是單相厭氧工藝和兩相厭氧工藝。

單相厭氧處理工藝一般會在系統中安裝惰性氣體吹脫裝置，將H2S不斷地從反應器中吹脫出來，以減輕其對SRB和MPB的抑制作用。但是單相吹脫厭氧工藝并沒有將H2S全部吹出，仍有相當一部分H2S存在于反應器中，抑制SRB和MPB的生長。兩相厭氧反應器是由產酸反應器和產甲烷反應器串聯而成，硫酸鹽還原反應主要是在產酸反應器中完成，這就避免了SRB和MPB的基質競爭，保證了甲烷的產量，便于甲烷的回收利用。而H2S對AB的影響較小，不會影響產酸過程 ，而且SRB可以代謝酸性發酵的中間產物，在一定程度上可以促進有機物的產酸分解。產酸反應器處于弱酸狀態，硫酸鹽的還原產物大部分以H2S的形式存在，便于用惰性氣體吹脫。

兩相厭氧處理工藝彌補了單相厭氧處理工藝的不足，提高了硫酸鹽的還原效率，使用更為廣泛。

7 結論

除了上述影響因素外，還有溫度、氧化還原電位、可見光、HRT等均會影響SRB處理硫酸鹽廢水。在進行科學研究和生產運行時，各種因素必須考慮周全，無論使用何種反應器都應在適宜的條件下運行。

參考文獻

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處理高濃度有機廢水的方法范文3

關鍵詞：硫酸鹽還原菌；產甲烷菌；影響因素；控制對策

通常采用厭氧消化方法處理有機廢水，但當廢水中含有高濃度硫酸鹽時，廢水的厭氧處理效果會受到影響。硫酸鹽的存在會使厭氧系統出現硫酸鹽還原菌（SRB）和產甲烷菌（MPB）的競爭現象，使產甲烷菌活性降低，抑制厭氧消化過程。文章討論了厭氧消化中硫酸鹽還原菌與產甲烷菌之間的競爭、影響競爭的各種影響因素及使厭氧處理體系正常運行的控制策略。

1 硫酸鹽還原菌（SRB） 和產甲烷菌（MPB）

硫酸鹽還原菌（SRB）是一類以H2、有機物等有機物作為電子供體，在厭氧狀態下把硫酸鹽、亞硫酸鹽、硫代硫酸鹽等還原為硫化氫的細菌總稱。產甲烷菌（MPB）是指將無機或有機化合物厭氧消化轉化成甲烷的微生物。

2 厭氧消化中SRB與MPB的競爭關系

SRB能利用的基質范圍廣泛，生長速度快，可以適應各種復雜環境，有較強生存能力。當環境中出現了足量的硫酸鹽后，SRB則以硫酸根離子為電子受體氧化有機物，通過對有機物的異化作用，獲得生存所需的能量，活躍地生長。如果廢水處理系統中硫酸鹽濃度較低，那么對廢水厭氧消化的抑制作用會比較弱，或許會起到促進作用。但當系統中硫酸鹽還原菌大量存在時，會影響正常的厭氧消化，致使廢水中有機物的去除效果不理想。

2.1 SRB與MPB對基質的競爭

乙酸和H2是SRB與MPB的共同良好基質，因此在厭氧法消化處理含有硫酸鹽的有機廢水時，會出現SRB與MPB對乙酸和H2的競爭現象。從其他學者得出的動力學和熱力學的數據來看，SRB比MPB具有競爭優勢[1]。另外，SRB能利用的基質范圍廣泛，既能利用乙酸和H2，又可利用其它復雜的有機物作為基質進行代謝，而MPB可利用的基質種類較少。但是產甲烷菌具有更大的最大比基質降解速率值，在乙酸或H2濃度較高的環境中，它能更有效地進行物質轉化，保持物質代謝平衡，具有競爭優勢[2]。

2.2 硫化物對MPB的抑制作用

在廢水厭氧消化體系中，SRB將硫酸鹽還原轉化為硫化物。當體系中硫化物的濃度較高時，將造成廢水處理系統中微生物的活性下降、生長率降低、降解有機物的速率變慢，使厭氧體系惡化。對微生物毒性作用最大的硫化物是H2S，原因可能在于細胞一般帶負電，只有電中性的H2S分子容易接近并穿透細菌的細胞膜進入內部，破壞蛋白質，還可以通過形成硫鏈干擾輔酶A和輔酶M[3]。

3 影響SRB和MPB競爭的因素

3.1 COD/SO42-比值

COD/SO42-比值是影響厭氧過程的一個重要因素，但由于各研究者采用的廢水和反應器類型等條件不同，得出的影響效果也不同。黃瑞敏等學者采用復合式厭氧折流板反應器處理含硫酸鹽印染廢水，發現當比值大于3時反應器運行良好，COD、硫酸鹽的去除率均較高；當比值小于等于3時，反應器處理效能較差，COD、硫酸鹽去除率均急劇下降；當比值小于等于0.5時，則反應器運行失敗[4]。楊玖賢等在研究硫酸鹽對木糖廢水厭氧處理的影響時，發現在比值小于1.84時，SRB和MPB對底物的競爭，SRB明顯占優；當比值在2.78-11.51之間時，COD的去除率幾乎不受比值的影響[5]。

3.2 氧化還原電位（ORP）

ORP對微生物影響較大，生物體細胞內各種生物化學反應都需在特定的ORP范圍內完成。MPB要求比SRB更低的氧化還原電位，一般厭氧消化過程中硫酸鹽還原反應優先發生。在廢水厭氧處理過程中，將反應系統的ORP降低，可提高MPB對SRB的競爭能力。

3.3 溫度的影響

SRB有中溫菌和嗜熱菌兩類。中溫SRB最適溫度一般在30℃左右，嗜熱SRB的最佳生長溫度為54-70℃。產甲烷菌的較佳生長溫度為20-35℃。SRB與MPB在中溫條件下都能很好的適應，兩者在中溫條件下的競爭優勢在短時間內不明顯；在高溫范圍內，SRB比MPB更有競爭利用H2和乙酸的優勢[6]。

3.4 SRB與MPB初始數量比率

廢水處理系統中初始菌種數量比例可影響競爭結果。如果MPB在處理系統初始階段占絕對優勢，即使系統中SO42-濃度比較大，SRB通常不會發展到抑制MPB的程度；但當廢水處理系統初始階段已存在相當數量和比例的SRB時，如果系統中SO42-充足，則SRB會對MPB持續抑制，具有競爭優勢，影響產甲烷效果和廢水處理效果[1]。

3.5 pH值影響

pH值的變化直接影響著消化過程和消化產物，會影響MPB和SRB的正常代謝活動。SRB生長的最佳pH值范圍為中性偏堿，大多數中溫甲烷細菌的最適pH值范圍約在6.8-7.2之間。另外，pH值的變化影響消化液中硫化物狀態。硫化物對MPB的毒性主要來自游離的H2S，而消化液的pH值將決定游離H2S的濃度。當pH值為6時，90%的硫化物以H2S狀態存在；當pH值為7時，約有50%的硫化物以H2S狀態存在；當pH值為8時，則硫化物主要以HS-狀態存在[7]。可見，當pH升高時，未離解的H2S濃度降低，從而使其毒性也相應降低，影響減小。

4 控制對策

為減輕高濃度硫酸鹽對厭氧處理的不利影響，可通過控制進水SO42-濃度、控制適宜的pH和氧化還原電位（ORP）、改進工藝類型、污泥馴化等途徑，提高含硫酸鹽有機廢水的處理效果。

4.1 控制進水SO42-濃度

可將厭氧消化器出水中的H2S脫除后，使出水再循環，以降低進水中SO42-濃度；也可在進水加入其它不含SO42-或含SO42-濃度較低的廢水，以降低進水中SO42-的濃度，減少對產甲烷菌的抑制作用。冀濱弘等學者在一定實驗條件下，發現進水SO42-濃度由2000mg/L增加到6000mg/L時，產甲烷菌的活性受到的抑制作用增大[8]。但是有的學者則認為硫酸鹽的存在對厭氧消化的影響是不確定的。陳立偉等用厭氧反應器處理廢水時，發現硫酸鹽的濃度范圍在200-400mg/L時，厭氧反應器能夠穩定運行，且添加的硫酸鹽對處理效果具有促進作用；其中硫酸鹽添加量為300mg/L時，厭氧反應器運行效果最好[9]。另外，通過稀釋反應器進水降低SO42-濃度的同時，COD濃度也會降低，可能影響處理效果，所以要根據具體情況決定稀釋程度。

4.2 鐵鹽預處理法

有研究者采用鐵鹽預處理硫酸鹽有機廢水，抑制硫酸鹽還原菌對厭氧消化的影響。吳少杰在處理高濃度硫酸鹽有機廢水時加入適量鐵鹽，通過生成難溶的硫化物來消除對硫酸鹽還原菌和產甲烷細菌生長有抑制作用的厭氧生化反應產物H2S或S2-，提高厭氧消化效果[10]。

4.3 控制適宜的pH和氧化還原電位（ORP）

控制消化液適宜pH，在弱堿性的消化環境下，使溶解的H2S離解成低毒的HS-及S2-，可降低含硫酸鹽有機廢水厭氧消化產生的H2S的毒性影響，減少對產甲烷菌的影響。通過控制氧化還原電位來也可提高含硫酸鹽廢水的厭氧處理效果。

4.4 改進工藝類型

硫酸鹽有機廢水處理中應用較多的工藝有單相厭氧和兩相厭氧工藝。單相厭氧工藝不能徹底擺脫SRB對MPB的影響，又因硫酸鹽的還原產物H2S的存在而影響生物產氣的質量。兩相厭氧工藝可將SRB和MPB分開，使它們分別在不同的反應器中生長繁殖，第一相出水經脫硫裝置后再進入第二相進行甲烷化處理，可有效控制硫化物的影響，減輕H2S對產甲烷菌的抑制作用，提高系統的處理效率和運行穩定性。李玲等在用兩相UASB反應器處理含高濃度硫酸鹽廢水時，硫酸鹽還原率達到90%以上，COD去除率也在94%左右[11]。但由于產生的H2S較多，所需的脫硫成本高。

4.5 污泥馴化

SRB與MPB在廢水處理體系中的初始相對優勢會影響競爭結果，影響廢水處理效果。反應器污泥馴化MPB成熟后，可以保持穩定的硫酸鹽和COD去除率。在處理硫酸鹽廢水時，要達到預期的目的，馴化污泥是一種非常重要的方法[6]。冀濱弘等學者用間歇式厭氧反應器處理水樣時，采用以培養馴化產甲烷菌為主的馴化方法，使初始產甲烷菌占絕對優勢，處理過程有效地抑制了硫酸鹽還原菌的生長對產甲烷菌的負面影響[8]。

5 結束語

廢水中硫酸鹽含量達到一定程度后，對廢水的厭氧處理有抑制作用，可通過采取一些有效措施消除影響。但是由于工業廢水成分比較復雜，所以想取得理想的處理效果，需在廢水處理過程中根據實際情況具體分析實施。

參考文獻

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處理高濃度有機廢水的方法范文4

Key words：pharmaceutical wastewater，treatment

1.引言

20世紀以來，醫藥工業的迅速發展，給人類文明帶來了飛躍，與此同時，在其生產過程中所排放出來的廢水對環境的污染也日益加劇，給人類健康帶來了嚴重的威脅。據文獻[1]報道，醫藥廢水成分復雜、濃度和鹽分高、色度和毒性大，往往含有種類繁多的有機污染物質，這些物質中有不少屬于難生化降解的物質，可在相當長的時間內存留于環境中。特別是對人類健康危害極大的“三致”（致癌、致畸、致突變）有機污染物，即使在水體中濃度低于10-9級時仍會嚴重危害的人類健康，采用傳統的處理工藝很難達標排放[2].對于這些種類繁多，成分復雜的有機廢水的處理，仍然是目前國內外水處理的難點和熱點。

為了尋找一種更加實用、有效、成本較低的醫藥廢水處理方法，本文將現有的方法做了一番討論，并從新思想、新技術這一思路出發，提出醫藥廢水的處理方法的發展方向。目前醫藥廢水的處理方法可大致歸納為以下幾類。

2.催化氧化法

在催化劑作用下，廢水中的有機物可以被強氧化劑氧化分解，有機物結構中的雙鍵斷裂，由大分子氧化成小分子，小分子進一步氧化成二氧化碳和水，使COD大幅度下降，BOD／COD值提高，增加了廢水的可生化性，經深度處理后可達標排放。用催化氧化法處理醫藥工業廢水，可以克服傳統生化處理醫藥廢水效果不明顯的不足，有效地破壞有機物分子的共軛體系，達到去除COD、提高可生化性的目的。催化氧化法中，選擇催化劑和氧化劑是關鍵。選擇合適的催化劑和氧化劑，在適宜的工藝條件下處理的廢水再經過二次處理后可達標排放。如在活性炭載帶過渡金屬氧化物催化劑的催化作用下，采用Cl02作氧化劑處理醫藥廢水，不但處理成本低，氧化性遠高于次氯酸鈉，而且不會生成三鹵甲烷等致癌物質[3].

3.內電解法

內電解法的原理是利用鐵屑中鐵與石墨組分構成微電解的負極和正極，以充入的污水為電解質溶液，在偏酸性介質中，正極產生具有強還原性的新生態氫，能還原重金屬離子和有機污染物。負極生成具有還原性的亞鐵離子。生成的鐵離子、亞鐵離子經水解、聚合形成的氫氧化物聚合體以膠體形式存在，它具有沉淀、絮凝吸附作用，能與污染物一起形成絮體、產生沉淀。應用內電解法可去除廢水中部分色度、部分有機物，并且提高廢水的生化處理性能，增加生物處理對有機物的去除效果。

實驗證明，在內電解后，廢水的可生化性能明顯提高，這主要是由于在內電解的過程中產生的新生態氫和亞鐵離子具有較強的還原性，能與廢水中的難降解的有機物發生氧化還原反應，破壞其化學結構，從而提高了生物降解性能。此外。在電極氧化和還原的同時，廢水中某些有色物質也由于參加氧化還原反應而被降解，從而使廢水的色度降低。

4.吸附法

吸附法處理廢水是通過活性炭、磺化煤等吸附劑和吸附質（溶質）間的物理吸附、化學吸附以及交換吸附的綜合作用來達到除去污染物的目的。其具有以下特點[4]：

（1）活性炭對水中有機物吸附性強；

（2）活性炭對水質、水溫及水量的變化有較強的適應能力。對同一種有機污染物的污水，活性炭在高濃度或低濃度時都有較好的去除效果；

（3）活性炭水處理裝置占地面積小，易于自動控制，運轉管理簡單；

（4）活性炭對某些重金屬化合物也有較強的吸附能力，如汞、鉛、鐵、鎳、鉻、鋅、鉆等；

（5）飽和炭可經再生后重復使用，不產生二次污染；

（6）可回收有用物質，如處理高濃度含酚廢水，用堿再生后可回收酚鈉鹽。

大量的研究和實踐已經證明活性炭是一種優良的吸附劑，它在工業廢水處理中有著特殊的處理效果。但是由于生產原料的限制和價格昂貴，導致它的推廣應用受到了限制，而以褐煤、焦渣、爐渣和粉煤灰等為吸附劑處理工業廢水的研究變得十分活躍[5]，所以吸附劑再生問題能否解決是該方法能否為廠家所接受的關鍵所在。

5.混凝沉淀法

混凝是水處理中的一道重要工序，通過混凝沉淀過濾，可大幅度降低水中的渾濁度、色度，去除水中的懸浮物和雜質。混凝過程是一個十分復雜的物理化學過程，它是在一定的pH、溫度等條件下，向廢水中加入一定量的混凝劑，通過攪拌使其與污水中的懸浮狀水不溶物和過飽和物等發生反應沉淀下來，使廢水由渾濁變得澄清。

混凝效果的好壞與混凝劑種類、水中雜質、渾濁度、PH值、水溫、藥劑的投加量和水力條件等因素密切相關，其中，混凝處理的關鍵是投加混凝藥劑。性能優越的混凝劑不僅水處理效果好，成本還低。

6.厭氧生物處理

廢水厭氧生物處理是利用厭氧微生物的代謝過程，在無需提高氧氣的情況下把有機物轉化為無機物和少量的細胞物質，這些無機物主要包括大量的沼氣和水。這種處理方法對于低濃度有機廢水，是一種高效省能的處理工藝；對于高濃度有機廢水，不僅是一種省能的治理手段，而且是一種產能方式。厭氧生物處理技術現已廣泛應用于世界范圍內各種工業廢水的處理，它的處理工藝主要有普通厭氧消化，厭氧接觸工藝，上流式厭氧污泥床（UASB），厭氧流化床，厭氧生物轉盤等。該工藝將環境保護、能源回收和生態良性循環有機結合起來，能明顯地降低有機污染物，用厭氧處理高濃度有機廢水有較高的處理效果，BOD去除率可達90%以上，COD去除率可達70%—90%，并將大部分有機物轉化為甲烷。用該法處理廢水成本比好氧處理要低[6]，設備負荷高，占地面積少，產生剩余污泥量較少，可直接處理高濃度有機廢水，不需要大量稀釋水，并可使在好氧條件下難于降解的有機物進行降解，但它仍有不足之處，其初次啟動過程較慢，對有毒物質較為敏感，操作控制因素比較復雜，且出水COD濃度高于好氧處理，仍需要后續處理才能達到較高的排水標準。如孫劍輝[7]等研究的用鐵屑作填料的UBF酸化反應器與UASB組成的兩相厭氧系統能夠穩定、高效地處理Zn 5—ASA廢水。實驗結果表明：此系統在UBF與UASB的HRT分別控制在5.95h和11.43h時，UBF與UASB的OLR（以COD計）分別高達58.44和17.01kg／（m3.d）。對SCOD和BOD5的總去除率分別達90％和95％左右，具有系統運行穩定、處理效率高等優點，系統中UBF反應器所選用的鐵屑填料，通過微電解作用，能夠有效提高廢水的可生化性，且可省去通常的調堿工序，為難降解有機廢水的處理開辟了新途徑。

7.結束語

根據上面的敘述，我們可以知道，盡管水處理方法經過一百多年的發展，至今已比較成熟，但是在醫藥廢水處理這一領域上，仍存在很多問題，僅靠單一的處理工藝是很難使出水達標排放的，必須對現有的工藝進行集成，采用多種工藝聯合處理的方法，才能達標排放，甚至是變廢為寶，實現資源綜合利用的目的。如吸附—混凝—高級化學氧化法[8]、內電解混凝沉淀—厭氧—好氧法[9]、UBF——UASB兩相厭氧法、水解—接觸氧化法[10]、氣浮—兼氧—CASS法[11]、OFR—SBR法[12]等，醫藥廢水經過這些工藝的處理后均能達標排放。筆者認為醫藥廢水治理的關鍵在于準確分析出該廢水的實際水質特性（特別是對廢水內有機物的辨析），以及其在不同溫度、酸堿度、厭氧和好氧等條件下各組分的變化情況，如果掌握了以上信息，在現有科學技術的基礎上就能找到一種真正工藝簡單、操作簡便、處理徹底、節省能源且成本低廉的處理方法。

參考文獻

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處理高濃度有機廢水的方法范文5

關鍵詞：維生素C；廢水；生物法；廢渣

中圖分類號：F42文獻標識碼：A

一、引言

維生素C，又稱抗壞血酸，是世界上產銷量最大、應用范圍最廣的維生素產品，是具有中國自主知識產權的產品。由于維生素C生產工藝的固有特點，使其生產過程中產生了大量高濃度廢水，是環境的嚴重污染源之一。維生素C生產中的廢水處理方法有厭氧生物法、好氧生物法、光合細菌法、中和廢水的循環利用及綜合處理法等方法。在廢渣處理技術方面，開發了一系列用廢渣生產有用產品（如飼料、活性炭等產品），變廢為寶的技術方法。本文先分析了維生素C生產廢水的主要來源及水質特征，然后介紹了維生素C生產廢水處理技術和廢渣的綜合利用技術。

二、生產廢水主要來源及水質

工業生產維生素C一般采用二步發酵法，以玉米為原料，經發酵、提取、轉化、精制等工序制得產品。生產1噸維生素C時，各工藝點中所排放廢水的水量、COD值、pH值及含有的主要成分情況見表1。（表1）由表1可見，維生素C生產廢水中主要為高濃度有機污染物，包括乙醇、乙酸、菌絲體蛋白質、古龍酸、Vc等，還含有銨態氮及各種無機鹽等，水質總體偏酸性。

三、維生素C生產廢水的處理方法

目前，國內主要以生物法對維生素C工業廢水進行處理。另外，還有光合細菌法、中和廢水循環利用等方法。

（一）生物法。由于維生素C生產廢水屬于高濃度有機廢水，不含有毒物質，可生化性好，因此國內外常用的處理方法是生物法。根據作用微生物的不同，可分為好氧處理和厭氧處理。

1、厭氧生物法。厭氧生物法是指在無分子氧條件下通過厭氧微生物（包括兼氧微生物）的作用，將廢水中的各種復雜的有機物分解為甲烷和二氧化碳等物質的過程，同時把部分有機質合成細菌胞體，通過氣、液、固分離，使廢水得到凈化的一種廢水處理方法。

目前，國內的Vc廢水處理工程主要采用高效厭氧反應器，主要有UASB、EGSB、Ic等，其主要特點有：有機負荷率高；單位容積反應器的生物量高；污泥與廢水混合充分；污泥活性高、沉降性能好、粒徑較大、強度較好等。2004年石家莊維生藥業采用UASB工藝處理Vc廢水時，優化回流量、回流比等技術參數，提高了反應器的水力負荷，減少了因調節進水pH而消耗的堿量，容積負荷提高到5kg COD/（m?d），COD去除率大于85%。

2、好氧生物法。好氧生物處理法可分為活性污泥法和生物膜法兩類。活性污泥法本身就是一種處理單元，它有多種運行方式。生物膜法有生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化池及生物流化床等。氧化塘和土地處理法即自然生物處理。氧化塘有好氧塘、兼氧塘、厭氧塘和曝氣塘等；土地處理法有灌溉法、滲濾法、浸泡法及毛紉管凈化法等。

活性污泥法是利用微生物（細菌、原生動物、后生動物）將廢水中一部分有機物降解、分解成CO2和H2O等無害物，一部分有機物作為其自身代謝的營養物質，從而除去有機物。生物接觸氧化工藝是好氧活性污泥法的一種，其實質是在生物反應池內充填填料，已經充氧的污水浸沒全部填料，并以一定的流速流經填料。在填料上布滿生物膜，污水與生物膜廣泛接觸，在生物膜上微生物的新陳代謝作用下，污水中有機污染物得到去除，污水得到凈化。自1993年起寧波制藥廠對于Vc廢水的處理采用的即是生物接觸氧化工藝，進水COD為1，000～1，500mg/L時，去除率在75%～80%。

（二）光合細菌法。日本自20世紀六十年代起開展利用光合細菌法（縮寫為PSB）處理高濃度有機廢水的實驗研究，先后成功地對食品、淀粉、糞尿、皮革等廢水進行處理，并建立了日處理量幾十至幾千噸廢水的大中型實用系統。我國從20世紀五十年代就對PSB進行了基礎理論的研究，但應用研究起步較晚。

光合細菌法優點是：處理效果好、無二次污染、工藝流程簡單、管理方便、處理成本低、副產品蛋白質含量較高、無毒性、可再利用等。與其他處理方法相比，具有占地少、投資省、工期短等特點。該工藝處理過程中，廢水偏堿性，腐蝕較小，設備的使用壽命長。

（三）綜合處理法

1、厭氧-好氧生物組合法。由于維生素C工業廢水中COD的平均含量在10，000mg/L以上，單獨采用厭氧生物法或好氧生物法處理高濃度維生素C廢水，往往不能達到國家排放標準，需組合其他處理技術或將兩種生物法組合起來對維生素C廢水進行處理。先采用UASB技術對COD在5，000～50，000mg/L的高濃度廢水進行處理，處理后的廢水與低濃度廢水混合，再進入生物接觸氧化池，最后再由生化處理把關，盡可能降低水中污染物濃度和水的色度，使出水達標排放。利用厭氧-好氧聯合工藝處理維生素C廢水COD去除率達98.6%，可達到排放標準。江蘇一Vc企業于20世紀九十年代對原有廢水處理設施進行改造，改造后的組合處理工藝為：過濾中和-UASB-氧化溝工藝，工程運行結果表明，出水水質達到《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）中的二級標準。

2、厭氧-兼氧-好氧。高濃度廢水經集水池，提升到高位配水槽，再由配水槽向管道厭氧消化器配水，進行厭氧消化處理。廢水中的有機污染物COD、BOD大部分被除去。厭氧出水經氣水分離器后，進入調節池。低濃度廢水進入調節池，與厭氧處理出水混合后，提升到兼氧接觸曝氣池，生物接觸氧化池處理，再經二次沉淀池后，出水排入排水總管。二次沉淀池污泥，部分回流到兼氧接觸曝氣池和厭氧消化池進行分解，剩余污泥經濃縮后，用板框壓濾機脫水，干污泥摻入煤中焚燒。管道厭氧消化器處理產生的沼氣，經淋洗器、脫硫裝置處理后，送入貯氣柜，經阻火器供用戶使用。

3、循環利用中和廢水技術。維生素C生產過程中排放的各股廢水中，中和工序產生的廢水水量最大，污染嚴重，應探討中和廢水的回用技術，來保護環境和節約用水。采用“中和-催化氧化-沙濾-吸附”工藝來處理維生素C生產廢水，COD可從16，642mg/I降至2，308mg/I，去除率可達86.1%，處理后的廢水可以重復灌溉農田，實現了廢水的回收利用。

四、結束語

通過分析維生素C生產廢水的主要來源及水質特征，可看出維生素C生產中排放出大量高濃度的有機廢水及廢渣，既嚴重污染環境，又增加了生產成本，不利于維生素C工業的發展。利用好氧和厭氧生物法、光合細菌法以及綜合處理方法來處理生產廢水可以達到排放標準；中和廢水的循環利用技術可以達到節約用水和保護環境兩種目的；利用改進工藝方法可以達到節能效果。另外，解決維生素C生產的污染問題還可以從改進生產工藝，使用清潔生產工藝入手。

（作者單位：華藥集團維爾康制藥有限公司）

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處理高濃度有機廢水的方法范文6

關鍵詞：光催化　生物法　有機廢水

中圖分類號：TQ02　文獻標識碼：A　文章編號：100703973(2010)09－073－02

1、引言

近年來。工業廢水，如農藥、制藥、造紙、印染等廢水的直接排放，造成了水體嚴重的有機污染，嚴重威脅著人類的健康，已成為一個嚴峻的環境問題。目前全世界已發現的700多萬種有機化合物中，地面水體中檢出的有機物達到2221種，其中具有致癌、致畸達數百多種。

目前，雖然物理法、化學法、生物處理及高級氧化技術(Ad－vanced oxidation processes，AOPs)應用于難降解有機工業廢水的處理，但仍缺乏經濟而有效的實用技術。近年來，一些聯合處理技術，如光催化氧化聯合生物處理技術，應用于低濃度有機廢水的處理顯示出其獨特的優越性，成為廢水治理領域的研究熱點，引起越來越多學者的關注和研究。

本文簡要概述了水體中低濃度有機廢水處理技術現狀，綜述了光催化氧化聯合生物處理技術的研究進展。

2、低濃度有機廢水處理技術

一般認為，有機廢水濃度在1000mg／L以上的為高濃度有機廢水，應首先考慮酚的回收利用：濃度在500mg／L以下的為低濃度有機廢水，需凈化處理后排放或循環使用。有機廢水成分復雜、毒性大、有機物含量高，處理起來有極高的難度。目前，有機廢水的處理方法主要有物理法、化學法、生物法及高級氧化技術。與物理法、化學法相比，生物法具有經濟、高效、處理量大、無二次污染的特點，是目前低濃度有機廢水處理應用最為廣泛的技術。

近年來。一些學者利用高級氧化技術，如光催化技術，聯合生物法處理低濃度有機廢水，通過光催化氧化使得那降解有機化合物礦化，轉變為易于生物降解的或毒性較小的有機物，一定程度上加速了生物降解速率，降解更徹底，無二次污染，具有突出的優勢和廣闊的應用前景。

3、光催化聯合生物法處理低濃度有機廢水技術

3.1　光催化技術

光催化技術以光敏化半導體為催化劑，在紫外光或日光照射下產生電子一空穴對，催化劑表面羥基或水吸附后，形成氧化能力極強的羥基自由基，通過一系列自由基氧化反應降解有機物。該技術在常溫常壓下降解有機物，甚至完全礦化，經濟，無二次污染。光催化劑TiO2以其價廉、穩定、無毒、無腐蝕性，具有廣闊的應用前景。主要缺點是光催化劑不易燒制在載體表面，易在運行過程中脫落流失。

3.2　生物法

生物法主要是利用微生物的新陳代謝作用，吸附、氧化、分解有機廢水中的酚類化合物，將其轉化為穩定的無害物質，使廢水得到凈化，是我國低濃度有機廢水無害化處理的主要方法。生物法處理所用的微生物主要有真菌、細菌和藻類等?生物處理法多采用好氧處理、厭氧－好氧處理、活性污泥和生物膜法。缺點是對有機濃度較高、毒性較強的廢水，由于存在毒性物質對微生物活性的抑制作用，處理效率較低。當廢水中當生物法處理的廢水中含有難降解的酚類化合物時，一般很難降酚類有機物徹底礦化，未充分降解的殘余有機物積累或轉化后，水體的危害進一步加劇。

3.3　光催化技術聯合生物法

光催化聯合生物技術處理低濃度有機廢水是近年來污水處理的研究熱點之一。通過光催化作用，在有機廢水中產生強氧化性的羥基自由基，一方面將大分子酚類化合物轉化為易于生物降解的或毒性較小的有機物，另一方面將小分子物質直接氧化降解為CO2和H2O，接近完全礦化。通過發揮光催化技術和生物法兩種方法各自的優點，低濃度有機廢水的降解更徹底，無二次污染，處理效率更高。

3.4　光催化法聯合生物法研究現狀與進展

李濤等探討了“磁性顆粒負載型TiO2”用于光催化氧化－生物工藝，處理有機磷農藥廢水的可行性。試驗結果表明，經80rain光催化氧化處理后，難降解廢水在生物段的COD去除率可達到85％以上，但在光催化預處理時間為1h時COD去除率僅僅才35％，光催化預處理階段初期生成的中間產物也是難生物降解物，只有經充分光催化氧化處理后才能達到好的效果。趙夢月等采用光催化－生化－光催化降解的方法處理有機磷農藥廢水，當農藥廢水的進水COD為2000mg／L，有機磷90mg／L時，經光催化1h～2h，后經生物降解16h，最再經光催化處理2h后，出水COD小于180mg／L，有機磷含量小于0.5 mg／L，總體有機磷去除率可達99％以上。

Hess等采用光催化，生化聯合法處理TNT炸藥廢水得出結論，當只用生化法處理100 mg／LTNT廢水時。其礦化率為14％，如果用光催化法先預處理2h，其礦化率則為23％，若預處理6h，則TNT礦化率為32％。Parra等用光催化－生化聯合法處理異丙隆廢水。對于經光催化預處理1h后的異丙隆廢水(0.2mM)，BOD5／COD比值由O增至0.65，增加了可生化性。王怡中等采用光催化－生物法聯合法處理100ppm的甲基橙廢水，實驗結果表明先生物法、后光催化氧化是一種比較好的組合方法，光催化氧化和生物氧化對甲基橙都有去除作用，24h生物氧化，溶液COD去除達69.68％，色度去除達22.39％，隨后光催化氧化1h，COD去除達84.65％，色度去除達到91.31％。 Gomez等采用光催化，生物復合反應器降解Z,－－胺四乙酸鐵氨(EDTA－Fe)溶液(2.5mM)，結果表明，2.5h光催化氧化后，50％的EDTA－Fe溶液被降解，與此同時，BOD5／COD的比例增加了4倍，明顯增加了對EDTA－Fe溶液的可生化性。Mohanty等研究了H酸的光催化－生化降解過程。對于1000mg／LH酸溶液，經生化降解后，COD僅脫除了3.5％；經光催化預處理30 min后(此過程COD脫除了13.7％)，再經生化處理，COD總脫除率為46％；經光催化預處理1h后(此過程COD脫除了27.5％)，再經生化處理，COD總脫除率為61.3％。

邢核等將多相光催化氧化法與生物氧化法組合，探討了在太陽光條件下負載型催化劑降解染料化合物(50ppm的活性艷紅K－2G溶液)的可行性，實驗表明，光催化法對色度的去除作用明顯，生物氧化法對溶液COD的去除作用明顯。經24h生物氧化后，溶液的COD去除最高可達82.92％，經5h光催化氧化，色度的去除保持在20％－30％之間。謝翼飛等采用光催化與生化組合工藝處理印染模擬廢水(活性艷紅X－3B和陽離子艷紅5GN)，脫色率達到94％，COD去除率為94％，遠比單獨用光催化或生化處

理優越。Balcioglu等采用光催化，生化聯合法處理制漿漂白廢水，該廢水經光催化預處理后，其生物降解性能大大提高。

李川等采用三相內循環式流化床光反應器和固定床生物反應器聯合處理難生物降解的對氯酚廢水。固定床生物反應器處理效果及廢水的COD／BOD5證實，光催化預處理能明顯的增強對氯酚的可生化性，使之更易徹底礦化。劉虹通過將光催化與生物膜組合成一體處理苯酚廢水，苯酚被光催化降解后立即被生物降解，在反應器中重復循環被降解的效果，難降解與可降解有機物同時得到轉化與降解，大大提高了含苯酚廢水的處理效率。研究表明，單獨生物降解苯酚比單獨紫外光輻射降解苯酚時速率較快：苯酚在紫外光與生物膜協同作用下，其去除負荷相比單獨紫外輻射和生物膜降解要高；通過生物膜和紫外輻射共同作用，雖然苯酚的降解速率與單獨采用生物膜降解時一樣，但苯酚的礦化程度要比單獨生物降解高。Zhang Y等采用光催化－生物復合反應器對苯酚的降解情況，單獨經10h光催化僅能降解部分苯酚，礦化率也不是很高：單獨生物降解雖然能幾乎完全去除苯酚，但苯酚的礦化率不超過74％，光催化與生物氧化同時進行，能更迅速的去除苯酚，苯酚的礦化率接近92％。

Marsolek MD等人研究了一種新型光催化復合生物膜的循環床(PCBBR)，利用醋酸纖維做光催化劑和微生物的共同載體，載體表層負載漿液形式的Degussa P25 TiO2，微生物負載在載體內部大孔道中，避免了紫外光輻射及羥基自由基等有毒害物質殺死微生物，使光催化和生物法密切聯系。實驗結果表明，單獨光催化作用下，TCP和COD去除率分別為32％和26％，載體負載微生物后，TCP和COD去除率分別提高到98％和96％，而單獨生物降解不能去除TCP。

4、前景展望

光催化氧化聯合生物法處理難降解有機廢水作為一種新型的處理方法，通過光催化氧化處理和生物降解處理之間協同耦合作用，使難降解有機物，經過光催化氧化后轉變為易于被微生物所利用或分解的中間產物，使難降解有機廢水礦化程度進一步提高，兩級聯合處理廢水后效率大幅度提高。與傳統有機廢水處理方法相比，光催化聯合生物法，彌補了二者的缺點，在未來低濃度有機廢水處理中，具有更廣闊的發展和應用推廣潛力。

5、結語

光催化氧化聯合生物法處理有機廢水，目前仍存在許多問題。需進一步深入研究。第一，光催化氧化協同生物降解的作用機理尚未完善，如反應器的組合式、分體式、組合的先后順序等對處理效果的影響，及光催化氧化階段對微生物生長及分布規律的影響等，都需做大量研究工作；第二，目前，光催化劑的負載、成型方式仍不太理想，有待提高，在實際應用中必須考慮，使得光催化劑具有良好的催化特性、經濟型及耐用性。

參考文獻：