近年來,國內(nèi)外針對化工廢水處理的各種先進(jìn)技術(shù)展開了大量的研究。研究人員將光、聲、電、磁以及物理化學(xué)等領(lǐng)域的新興技術(shù)引入到化工廢水的處理中,部分新技術(shù)顯示出了良好的應(yīng)用前景。

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(1)磁分離法通過向廢水中投加磁種和混凝劑,利用磁種的剩磁和混凝劑共同作用,使顆粒迅速聚結(jié)長大,加速懸浮物的分離。采用磁分離方法對活性污泥法中由于細(xì)菌簇團(tuán)效應(yīng),產(chǎn)生的妨礙污泥沉降問題進(jìn)行了改進(jìn)。加入一定量的磁鐵(Fe3O4)粉末使得活性污泥具有磁性,有利于磁化泥吸附在轉(zhuǎn)鼓上回收利用。

(2)污水中化學(xué)污染物的超聲降解技術(shù)(特別是難降解的有機(jī)物)是近幾年新興的一種水處理技術(shù)。污水在超聲處理中發(fā)生聲空化現(xiàn)象,空化泡在很小的空間中崩潰,釋放出的能量,能夠在污水中產(chǎn)生“熱點(diǎn)”(高溫>5000K、高壓>5×107Pa),大的加速了有機(jī)物的降解速率。研究表明,提高超聲功率能夠有效地加速親水有機(jī)物的分解過程,而對于易揮發(fā)的疏水有機(jī)物則沒有影響。實(shí)驗(yàn)顯示,將超聲處理技術(shù)應(yīng)用在原有的厭氧水處理法中能夠提高約20%的COD去除率,并且處理過程中生成的污泥具有更高的活性和更低的毒性。垃圾滲濾液的超聲處理(18Hz、0.11W/cm2)實(shí)驗(yàn)指出,滲濾液在pH=7、55℃的條件下僅經(jīng)過240min的超聲處理,其COD就由37050mg/L降至14140mg/L,去除率高達(dá)61.96%。

(3)光催化氧化處理技術(shù),是在光化學(xué)氧化基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。利用催化劑的半導(dǎo)體性質(zhì),吸收大于其禁帶寬度的光能,將催化劑中處于價帶的電子激發(fā)到導(dǎo)帶上去,形成具有強(qiáng)得電子能力的空穴。在空穴附近的OH-和H2O被氧化成OH,同時污水中的O2與激發(fā)的電子結(jié)合為O2-,所生成的OH和O2-將有機(jī)物氧化分解為CO2、H2O。

常用的光催化氧化催化劑有TiO2、CdS、ZnO、ZnS、WO3和SnO2等。其中TiO2為常見,具有活性高、穩(wěn)定性好,廉價且無二次污染等優(yōu)點(diǎn)。

(4)濕法氧化和超臨界水氧化法,濕法氧化是在高溫高壓下,利用催化劑,氧化水溶液中的有機(jī)物。超臨界氧化處理技術(shù)，即以超臨界水作為化學(xué)反應(yīng)介質(zhì),將廢水中的各種有機(jī)物進(jìn)行處理,CO2、N2、H2O以及少量無機(jī)鹽的一門技術(shù)。當(dāng)廢水處于水的臨界溫度及壓力以上時(374.3℃,22.05MPa)進(jìn)入超臨界區(qū)。在超臨界狀態(tài)下廢水的氣液相界面消失,有機(jī)物與廢水形成均相體系,有效的提高了廢水中有機(jī)物的降解速率,在很短時間內(nèi)被氧化降解為CO2和H2O等小分子。

(5)菌種選育技術(shù),通過篩選、馴化、誘導(dǎo)、誘變和基因育種等手段培制能分解難生物降解有機(jī)物的微生物是當(dāng)前生物水處理中重要的研究內(nèi)容。中科院成都生物所成功的開發(fā)出了用于煉油廢水的石油降解菌劑、印染廢水的PVA降解菌劑及高濃度苯胺快速降解菌劑的選育技術(shù)。并成功的應(yīng)用于多個示范工程,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境與社會效益。采用生物自固定化技術(shù),同濟(jì)大學(xué)開發(fā)出了用于油脂化工、制藥及焦化廢水處理的菌株分離培育方法,所培育的菌株在工業(yè)應(yīng)用中證實(shí)了較強(qiáng)的污染物降解能力,且菌株經(jīng)過自固化后能夠有效地截留在反應(yīng)器中,保持降解活性。

(6)MBR技術(shù)是一種由膜分離單元與生物處理單元相結(jié)合的新型水處理技術(shù),利用膜的高分離效果對污水中的固液進(jìn)行選擇性分離,且采用膜分離后能夠?qū)⑽⑸锶拷亓?提高了系統(tǒng)內(nèi)的微生物濃度,保證了良好的出水水質(zhì)。該工藝具有出水水質(zhì)穩(wěn)定、剩余污泥產(chǎn)量少、易于從傳統(tǒng)工藝進(jìn)行改造、占地面積小、操作管理方便、易于實(shí)現(xiàn)自動控制等特點(diǎn),在化工廢水處理中具有良好的應(yīng)用前景。

(7)微反應(yīng)器技術(shù)使用具有微米級通道的反應(yīng)器顯著的擴(kuò)大了反應(yīng)物之間及反應(yīng)物與催化劑之間的接觸面積,與其他氧化技術(shù)的結(jié)合,能夠有效的提高傳質(zhì)效率、光催化效率,成為處理化工廢水很有前景的一種方法。

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