强化混凝设备处理高浓度难降解有机工业废水
摘要：经过分析大多数高浓度难降解有机工业废水的特点，指出对“物化(混凝)一兼氧/缺氧/厌氧一好氧”工艺的各个环节进行研究是未来1--5年高浓度难降解有机工业废水处理技术的实用发展方向.在此基础上，进一步指出针对高浓度难降解有机工业废水的专用混凝设备这一研究较少的领域，研制经济实用的强化棍凝设备，将会成为适合我国国情的高浓度难降解有机工业废水处理技术的重要发展方向之一
关键词：高浓度废水:强化混凝:混凝设备
高浓度有机废水的综合治理在我国一直未得到根本解决，特别是对难生物降解的高浓度有机废水的治理更为困难。国外从60年代开始研究高浓度有毒、有害化工废水治理T:艺，己应用于生产规模的主要是湿式氧化法川、膜分离法、吸附法和焚烧法等，但由十处理费用较高(通常为15^30元/k甚至更高)，国内很少有厂家采用并承受。高浓度难降解有机工业废水国内外近期研究较多的主要有印染/毛纺废水、化工废水、中药废水、油漆废水、石化/油类废水、焦化废水等。这类废水CODc,浓度较高，同时不同废水中还含有如硝基苯类、苯胺类、酚类等各种不同的生物毒害物质;而且混合废水的BODS/CODS,很低(<0.2)，远小于业界公认的较难生化值0.3和不易生化值0.25.因此，这些废水系高浓度、有毒、有害、难生化降解的废水，如采用常规的生化法处理，则容易发生污泥自溶，导致生化处理失败:所以，此类废水在生化前必须进行预处理，将废水中对活性污泥微生物有毒成分去除，并采取必要的方法提高废水的生化可降解性。
日前一企业排放出的难生化降解的有机废水一般用二种方法进行处理:一种是采用化学氧化和催化氧化为主的工艺;另一种治理方法是先预处理改变BOD/COD比值然后再采川生化法处理。基于企业对经济成木的考虑，日前在实际中采用较多的是第二种方法。
1预处理生化法处理工艺新进展
生化法由于其经济、高效，一直以来在有机废水的二级和深度处理中占有重要的地位，是废水处理达标排放的重要保障。但因为前述高浓度难降解有机工业废水的特点，用生化法处理该类废水时应采取适当的预处理措施，以降低废水的毒性和负荷、提高废水的可生化性。黄天寅等阴采用物化一生化组合工艺处理某颜料厂含高浓度有机物、Cu‘十和NH3-N的酞臀蓝生产废水，实际运行的出水达到了一级排放标准。孙华等通过对比实验研究表明混凝沉淀和氧化不可能有效去除染料生产废水中的有机物，活性炭可以大幅度降低出水有机物浓度，但成木及再生费用较高;而对废水进行预处理后，再进行好氧处理可以有效去除有机物，能使出水达到排放标准，并且费用较省。肖晶等利用“混凝一膜分离一生化(A/O)”工艺成功地处理了增白剂厂排出的高浓度有机废水。刘小平等将酸性高、COD浓度高的均酸废水通过与生铁屑反应及碱中和沉淀的预处理措施，使COD去除率大于60%,BOD/COD由处理前0.15提高到0.50;预处理后的废水再与其它低浓度废水混合，经好氧生化处理能达标排放。李润良等采用“铁屑内电解一亚铁还原氧化一SBR生化”工艺处理DSD酸生产废水，实验结果表明用该工艺具有成本低和效果好的优势。宋秋萍等选用NaOH,FeC13,PAM作为混凝剂混凝预处理玻璃纤维污水，处理后出水BOD/COD由原0.07提高到0.35,COD的去除率达78，再经生化处理后，该废水可达标排放。
任南琪等对难生物降解的高浓度中药生产有机废水进行了混凝沉淀和生物处理试验研究，证明了难生物降解的废水通过适当的前期处理后使生化处理变为可行。据Fatma报道，埃及一个生产油漆的化工厂仅使用FeCl3和CaO作为药剂的混凝沉淀法就能将废水处理达到当地的排放标准。周万鹏等采用无机膜一厌氧水解-SBR好氧工艺处理湖南某油脂公司油脂洗涤废水，经工程运行实践表明该工艺能使废水稳定达标排放，解决了油脂废水处理中的难题。胡小兵等运用过滤式厌氧折流反应器(FABR)对焦化废水进行处理以提高焦化废水的可生化性，之后再经好氧处理，废水的COD和NH3一去除率均可达85%以上。PaulMSutton等用流化床反应器(FBR)对加拿大Algome钢厂焦化废水的应用处理进行了研究，2周后流化床反应器出水中酌的去除率达99%.5周后硫氰酸盐的质量浓度降至5mg/L以下。
上述文献报道表明，预处理一生化法是国内大多数高浓度难降解有机S业废水处理工程实践中的主流方法，也只有预处理一生化法才能较经济地满足我国目前“分散治理、江苏宜兴49*1强化混凝设备处理高一褪卿一p"aterAns}ktreagen达标排放”所要求的较低排放浓度。
2高浓度难降解有机工业废水处理工艺研究发展方向
高浓度难降解有机工业废水中污染物分散状态可分为三类:粗分散系、胶态分散系和高分散系。粗分散系颗粒直径在。2-2001un，如涂料、纤维杂质等:胶态分散系颗粒直径在I-500nm，如分散染料、大部分高分子化合物等;高分散系颗粒在0.05-1.5nm,如活性染料，小分子有机物及部分无机物。上述污染物，除高分散系不易形成胶体颗粒外，大部分以胶体状态或悬浮、乳液状态存在于污水中。粗分散系颗粒和胶态分散系颗粒是废水中COD浓度的主要组成部分，占到了废水中COD总浓度的7090%甚至更多，是这类废水难生物降解的重要原因。
普通的化学氧化法降解高分子有机物能力有限，催化氧化法效果好但费用较高，而且容易出现催化剂钝化导致处理效果下降的情况;上述原因使得化学氧化法和催化氧化法在实际工程中并没有被广泛采用。目前。在实际工程中采用较多的是以“物化(混凝)一兼氧/缺氧/厌氧一好氧”为主线的工艺。物化处理的手段有:混凝沉降、电凝聚、气浮、超声波、活性炭吸附、煤渣过滤、膜过滤、污泥重力沉降等，被普遍采用的主要是混凝沉降、气浮。生化处理要求水质稳定，条件缓和，不溶性粗分散系少。若直接把高浓度难降解有机工业废水进入好氧生化系统处理，这类水不溶性物质大量吸附于菌胶团表面后，形成一层隔氧膜，微生物胞外酶又来不及降解大颗粒，致使内层菌种处于厌氧状态，菌种快速老化、脱落、溶解，使处理效果大幅度下降。因此，“物化(混凝)一兼氧/缺氧/厌氧一好氧”工艺中采用物化(混凝)的目的是去除粗分散系和部分胶态分散系污染物，再用兼氧的水解酸化作用来降解剩余的胶态分散系和部分高分散系污染物使它们成为易被降解的小分子污染物，之后再用好氧生化系统高效降解存在于高分散系中的小分子污染物使之无害化。可以预见，针对“物化(混凝)一兼匀缺氧/厌氧一好氧”工艺的各个环节进行研究是未来1一5年高浓度难降解有机工业废水处理技术的实用研究发展方向。
3研制强化混凝设备预处理高浓度难降解有机工业废水
在废水处理工艺设计时，应如何合理选月J和组合物化一生化处理方法，是一个十分关键的问题，直接关系到最终处理效果的优劣:而基建投资的高低，处理成本的大小，也是决定整个处理工程成败的关键。以往的高浓度难降解有机工业废水研究主要集中在针对最终处理效果的整体工艺优化、生化处理条件和设备的改进、物化处理药剂和条件的优化上，取得了很好的结果，较大的推进了高浓度难降解有机工业废水处理技术的进步。但也必须看到，在确保处理效果的前提下，对有效降低基建和处理成木的研究，尤其是针对强化高浓度难降解有机一「业废水混凝处理效果设备的研究并不多见。
事实上，合适的混凝药剂、优化的混凝条件和强化混凝设备三者结合，充分发挥强化混凝设备对微细和超微颗粒的碰撞吸附絮凝作用，能将难生物降解的粗分散系颗粒和胶态分散系颗粒或分子量在10000以上的有一机物有效去除，从而提高废水的nJ生化性，降低后续生化处理系统的负荷，达到最大程度降低基建和处理成木的日的。这里可以参考肖锦等研制的、应用在微污染给水处理中的旋流式絮凝沉淀一体化净水器的设计思路。该强化混凝设备通过将絮凝和沉淀部分有机结合，使沉淀区域在发挥沉淀作用的同时也成为了第二个絮凝区域，减少了设计絮凝反应时间，延长了实际絮凝反应时间，使净水器的空间得到了高效使用;而且，净水器内部的旋转流速从底部到顶部呈微分形式由大到小递减，极大地减小了进入净水器底部的液流和底部旋转液流及净水器其余各相邻部分液流的流速差，减轻了局部过大的剪切力，从而有效消除了破坏絮体成长的无序旋涡，使净水器的絮凝条件接近于理想的渠道条件，从而有效增大了絮体颗粒的直径，大幅提高了微细颗粒物和超微颗粒物的吸附去除效果，达到了在缩短沉淀反应时间的同时提高混凝处理效果的目的。
根据废水自身的特点，将大量在给水处理领域研制强化混凝设备p9.201的思路和经验，移植、借鉴或改造应用于高浓度难降解有机工业废水专用强化混凝设备的研制中，是该类废水混凝预处理设备技术发展的一条捷径。
4结语
混凝处理是大多数高浓度难降解有机工业废水处理中关键的环节之一，通过混凝，特别是强化混凝，可去掉废水中绝大部分悬浮物和大部分有机物。因此，改造常规的废水处理工艺、强化混凝处理过程、研制经济实用的强化混凝设备，将会成为适合我国国情的高浓度难降解有机工业废水预处理技术的重要发展方向之一。
参考文献
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