在工业发展的进程中,高浓度有机废水的产生量日益增多,来源也愈发广泛。除了常见的化工废水、制药废水、印染废水,食品加工废水、垃圾渗透液、焦化废水等,其化学需氧量(COD)浓度往往超过 2000mg/L,给废水处理带来了巨大挑战。然而,通过合理运用多种处理方法,实现这类废水的达标排放并非难事。
处理高浓度有机废水的主要方法包括物化法、生化法、化学法以及组合工艺。
一、生化法:处理高浓度有机废水的常用手段生化法在众多企业处理高浓度有机废水时占据着核心地位。以某食品加工废水为例,其 COD 浓度较高,单一的普通生化法难以达到理想的去除效果,因此采用厌氧生物处理与好氧生物处理相结合的方式。
厌氧生物处理过程可细分为四个阶段:水解阶段,微生物将大分子有机物分解为小分子;发酵(或酸化)阶段,小分子进一步转化为挥发性脂肪酸等;产乙酸阶段,将挥发性脂肪酸转化为乙酸;产甲烷阶段,乙酸等被转化为甲烷和二氧化碳。在这一过程中,废水的 COD 可控制在 6000mg/L - 9000mg/L,出水水质在 1000mg/L 左右,COD 去除率可达 85% 左右。
UASB 反应器作为目前应用广泛的高效厌氧反应器,具有诸多优势。它容积负荷高,能在单位体积内处理更多的污染物;水力停留时间短,废水处理效率高;能耗低、成本少,设备简单且操作方便,运行稳定,处理效果良好。
尽管生化法应用广泛,但它对某些污染物和废水存在局限性。随着高浓度有机废水排放量和污染浓度的增加,废水可生化性变差,污染物成分愈发复杂,传统生化法渐渐力不从心。例如,某企业的化工废水含有大量生物难降解有机物,COD 浓度超过 50000mg/L,仅靠厌氧生物处理不仅无法有效去除污染物,还可能导致处理系统崩溃。
对于这类难生化降解、浓度高、毒性大的废水,化学氧化和催化氧化处理工艺成为有效的解决方案。它们能够提高废水的可生化性并去除毒性,常作为高效预处理措施用于进入生化系统前的废水处理。
芬顿氧化法是常用的废水处理工艺之一。其氧化反应过程是链式反应,羟基自由基的产生是链的起始,其他自由基和反应中间体构成链的节点,各种自由基之间或与其他物质相互作用,使自由基消耗,反应链终止。不过,芬顿氧化法也存在一些缺点,如产生大量铁泥、成本高、工艺要求高。
为了克服这些问题,可采用组合工艺,如 “微电解 + 芬顿氧化法 + 混凝沉淀法” 作为预处理工艺,能有效去除有毒物质,提高出水的可生化性。某高浓度有机废水经过此工艺处理,BOD/COD 比值从 0.18 提升至 0.4,为后续生化处理奠定了良好基础。
三、综合处理工艺的选择整体的处理方法需要依据废水的水质、水量、场地等因素综合决定。一般来说,废水处理系统由预处理工艺、生化处理工艺和深度处理工艺组成。预处理工艺能去除大颗粒杂质、调节水质水量,为后续处理创造条件;生化处理工艺主要降解有机物;深度处理工艺则进一步去除残留的污染物,确保废水达标排放或回用。
通过对不同处理方法原理的深入理解和合理运用,根据废水的具体特性选择合适的处理工艺,高浓度有机废水实现达标排放不再是难题 ,为工业的可持续发展和环境保护提供了有力支持。