近年來,國內(nèi)外針對化工廢水處理的各種先進技術(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菌簇團效應(yīng),產(chǎn)生的妨礙污泥沉降問題進行了改進。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)污水中化學污染物的超聲降解技術(shù)(特別是難降解的有機物)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”(高溫>5000K、高壓>5×107Pa),大的加速了有機物的降解速率。研究表明,提高超聲功率能夠有效地加速親水有機物的分解過程,而對于易揮發(fā)的疏水有機物則沒有影響。實驗顯示,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)實驗指出,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61.96%。

(3)光催化氧化處理技術(shù),是在光化學氧化基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。利用催化劑的半導體性質(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)到導帶上去,形成具有強得電子能力的空穴。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。

(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物。超臨界氧化處理技術(shù)，即以超臨界水作為化學反應(yīng)介質(zhì),將廢水中的各種有機物進行處理,CO2、N2、H2O以及少量無機鹽的一門技術(shù)。當廢水處于水的臨界溫度及壓力以上時(374.3℃,22.05MPa)進入超臨界區(qū)。在超臨界狀態(tài)下廢水的氣液相界面消失,有機物與廢水形成均相體系,有效的提高了廢水中有機物的降解速率,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、誘變和基因育種等手段培制能分解難生物降解有機物的微生物是當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、環(huán)境與社會效益。采用生物自固定化技術(shù),同濟大學開發(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)用中證實了較強的污染物降解能力,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)工藝進行改造、占地面積小、操作管理方便、易于實現(xiàn)自動控制等特點,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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