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  博才多学:含酚废水处理技术的进展及技术简述
博才多学:含酚废水处理技术的进展及技术简述

含酚废水处理技术进展 酚废水主要来源于焦化、煤气、炼油和以苯酚或酚醛为原料的化工、制药等 生产过程,其来源广、数量多、危害大,是各国水污染控制中列为重点解决的有 毒有害废水之一。在实际含酚废水的处理中,对高浓度的含酚废水,首先应考虑 将酚加以回收利用;对含酚浓度较低、无回收价值的废水或经回收处理后仍留有 残余酚的废水,则必须进行无害化处理,做到达标排放,以实现经济效益与环境 效益的统一。下面将概述含酚废水无害化处理技术的研究进展、发展趋势。 好氧-厌氧工艺 好氧好氧或厌氧条件下生物降解有机物的能力都具有一定局限性,但采用厌氧好氧组合工艺,结果会有很大改善。采用厌氧-缺氧/好氧(A-A/O)工艺对焦化 废水进行处理,不仅可除酚,出水的 COD 与 NH3-N 均可达标,是对现有焦化废水 活性污泥法处理的一种有效改良。采用厌氧固定膜-好氧生物处理工艺(即改进 的 A/O 工艺)处理焦化废水,在去除酚与氰的基础上,可大幅度降低 COD、NH3N 等污染物,效果优于好氧生物处理。 高降解活性菌种的筛选与培育 传统的生物法大多是对自然界生长的微生

 

物群体经驯化、繁殖后利用,但对酚类等毒性物质,仅靠从自然界获得的菌种, 通常其降解活性有限。 为此, 许多学者进行了高降解活性菌种的筛选及培育工作。 有人用降解五氯酚(PCP)的纯菌来增强污泥系统活性,在加入 5%~7%的菌量、P CP 负荷增加到原来的 3 倍时,在 18 h 以内就使出水 PCP 浓度得到稳定,表现出 良好的抗负荷冲击能力。利用连续流紫外诱变技术直接对活性污泥驯化培育,结 果表明,普通活性污泥在苯酚浓度达到 1200mg/L 时,仍显示很高的降解活性。 显然,引入高降解活性菌种能提高含酚废水的降解率,但如何使这些优良菌种长 期地在生物处理系统中占优势,并保持其高降解活性是我们要解决的主要问题。 酶处理技术 酶是一种高效专一的生物催化剂,自 20 世纪 80 年代起,开始了将

酶技术用于废水处理的研究。选用适宜的酶来催化降解含酚废水已有报道,如用 酪氨酸酶可以使苯酚得到 100%的降解;用辣根过氧化物酶处理含酚 330mg/L 的废 水,酚去除率可达 97%~99%。但水溶性酶属一次性消耗,导致处理成本高。为此 要解决的主要问题是降低成本、提高酶活性。 固定化细胞技术

近十几年来,国内外开展了将固定化细胞技术用于废水处理的探索研究,以 克服活性污泥法中微生物易流失、细胞对毒物的承受能力低等缺点。用红砖碎粒 为载体固定脱酚菌,可将该菌种 24h 最大耐酚能力由游离细胞的不足 180mg/L 提高到固定细胞的 820mg/L 左右,脱酚菌经固定后,反应速率增大,降解酚的能 力大大增强。用恶臭假单胞菌美国型技术 49451 构造的固相细胞膜反应器处理 酚,可使浓度高达 2000~3500mg/L 的酚完全降解,而悬浮状态下的恶臭假单胞菌 只能处理浓度小于 1000mg/L 的酚。固定化细胞技术还处于研究阶段,要投入实 际应用,还面临许多问题。 氧化处理技术 湿式催化氧化法 该法是在传统的湿式氧化工艺中加入适宜的催化剂以降低反应的温度和压 力,提高氧化分解能力,缩短反应时间。若配合使用 H2O2、O3 等氧化剂,则可 加大自由基产生的速率,进一步提高废水处理能力。以 Cu(NO3)2 为催化剂,湿 式氧化处理煤气含酚废水(酚 7866mg/L,COD 22928mg/L)时,酚、氰、硫的去 除率达 100%, 去除率达 65%~90%。 COD 湿式催化氧化法虽对有机物的处理效率高, 但由于在高温、高压下反应,对设备要求高(要求耐高温、耐高压和耐腐蚀), 且催化剂的损耗大。 因而研究适合于温和反应条件下高效经济的催化剂是湿式催 化氧化法推广应用中要解决的重要课题。 光化学氧化法 光化学氧化是近十几年来发展迅速的先进氧化技术,它的反应条件温和、氧 化能力强、适用范围广,特别适用于难生物降解的有毒有机物的处理。目前研究 较多的是非均相半导体光催化氧化法和均相光氧化法两大类。 非均相半导体光催 化氧化法一般可使有机物完全降解,如用 TiO2 半导体光催化氧化较低浓度的含 酚废水,在 pH=4 的环境下光解 2h,可使酚的去除率达到 100%。但是若要投入实 际运行,该法还面临许多问题,如光量子效率低、反应器的设计、固体催化剂的 回收和固定化技术以及催化剂的污染与活化等问题都有待于进一步解决。 半导体 催化剂是该技术实际应用的关键,因而经济、高效催化剂的选择、改性及固定化 技术的研制开发,是该技术在废水处理中大规模应用面临的重要课题。与半导体 光催化氧化法相比,加入 O3、H2O2、Fenton 试剂等氧化剂与光一起作用的均相

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