废水处理技术相关进展贺成志指导老师欧阳玉祝（吉首大学化学化工学院湖南吉首416000）摘要：废水处理就是利用物理、化学和生物的方法对废水进行处理，使废水净化，减少污染，以至达到废水回收、复用，充分利用水资源。

本文介绍了高浓度有机废水，农村生活污水，焦化废水三大类废水的处理技术。

关键词：废水；处理技术Advances in the research on wastwater treatmentHe ChengzhiTeacher Ouyang Yuzhu(College of Chemistry and Chemical Engineering, Jishou University, Jishou Hunan, 416000) Abstract:Wastewater treatment is the use of physical, chemical and biological methods of wastewater treatment, purification of waste water, reduce pollution, as well as to wastewater recycling, reuse, make full use of water resources.Key words:wastwater；processing1 高浓度有机废水处理技术1.1 化学处理技术1.1.1 焚烧法焚烧法利用燃料油、煤等助燃剂将有机废水单独或者和其他废物混合燃烧,焚烧炉可采用各种炉型。

效率高,速度快,可以一步将有害废水中有机物彻底转化为二氧化碳和水。

但设备投资大,处理成本高,除某些特殊废水(如医院废水)以外难以采用。

1.1.2 Fenton氧化法Fenton试剂具有很强的氧化能力,因此Fen2ton氧化法在处理废水有机物过程中发挥了巨大的作用。

但由于体系中含有大量的Fe2 +离子,H2O2的利用率不高,使有机物降解不完全。

后来,人们对传统的Fenton氧化法进行了改进。

如光助反应就是在反应体系中辅以紫外线和可见光,在低浓度亚铁离子、理论双氧水加入量、紫外线和可见光的汞灯的照射下,反应0. 5 h ,溶解性有机碳去除率高达90%。

郁志勇等[8]用UV +Fenton法对氯酚混合液进行处理,在1h内COD去除率达到83.2%。

1.1.3 臭氧氧化法臭氧在水处理方面具有氧化能力强,反应速度快,不产生污泥,无二次污染等特点,在去除合成洗涤剂以及降低水中的BOD、COD等方面都具有特殊的效果。

臭氧对难降解有机物的氧化通常是使其环状分子的部分环或长链分子部分断裂,从而使大分子物质变成小分子物质,生成易于生化降解的物质,提高废水的可生化性。

臭氧氧化技术在难生物降解有机废水处理过程中常作为预处理。

研究发现,臭氧氧化法对多数染料能取得很好的脱色效果,但对硫化、还原、涂料等不溶于水的染料脱色效果较差。

1.1.4 电化学氧化法电化学氧化又称电化学燃烧,它是在电极表面的电氧化作用下或由电场作用而产生的自由基作用下使有机物氧化。

电化学氧化分为直接电化学氧化和间接电化学氧化。

直接电化学氧化是使难降解有机物在电极表面发生氧化还原反应。

目前,已证实对氯苯酚、五氯化酚均可在阳极上彻底分解。

Hwang B J等[10 ]报道了电化学处理含氯有机物的有效性,并成功地利用PbO2/聚吡咯复合电极去除废水中的氯离子。

阴极还原过程已被用于一氯乙烷、三氯乙烷和芳香氯化物等的脱氯处理。

间接电化学氧化就是利用电化学反应产生氧化剂或还原剂使污染物降解的一种方法。

据报道,采用电解生成次氯酸盐氧化剂,可氧化去除氨氮及难降解的有机污染物。

1.2 物理处理技术1.2.1 萃取法在众多的预处理方法中，萃取法具有效率高、操作简单、投资较少等特点。

特别是基于可逆络合反应的萃取分离方法，对极性有机稀溶液的分离具有高效性和高选择性，在难降解有机废水的处理方面具有广阔的应用前景。

溶剂萃取法利用难溶或不溶于水的有机溶剂与废水接触,萃取废水中的非极性有机物,再对负载后的萃取剂进一步处理。

近年来为了避免有机溶剂对环境的污染,又开发了超临界二氧化碳萃取[4]。

该法简单易行,适于处理有回收价值的有机物,但只能用于非极性有机物,被萃取的有机物和萃取后的废水需要进一步处理,有机溶剂还可能造成二次污染。

萃取只是一个污染物的物理转移过程,而非真正的降解。

1.2.2 吸附法吸附剂的种类很多，有活性炭、大孔树脂、活性白土、硅藻土等。

在有机废水中常用的吸附剂有活性炭和大孔树脂。

虽然活性炭具有较高的吸附性，但由于再生困难、费用高而在国内较少使用。

例如将活性炭投加到难降解染料废水的试验容器中，当活性炭的投加浓度为200mg/L时，色度的去除率为77%;而投加质量浓度增加到400mg/L时，色度的去除率达到86%。

1.2.3 浓缩法浓缩法是利用某些污染物溶解度较小的特点，将大部分水蒸发使污染物浓缩并分离析出的方法。

浓缩法操作简单，工艺成熟，并能实现有用物质的部分回收，适合于处理高浓度含盐有机废水。

该法的缺点是能耗高，如有废热可用或降低能耗，则该法是可行的。

1.2.4 超声波降解采用超声波降解水体中有机污染物，尤其是难降解有机污染物，是20世纪90年代兴起的新型水污染控制技术。

该技术利用超声辐射产生的空化效应，将水中的难降解有机污染物分解为环境可以接受的小分子物质，不仅操作简便、降解速度快，还可以单独或与其它水处理技术联合使用，是一种极具产业前景的清洁净化方法。

它集高级氧化技术、焚烧、超临界水氧化等多种水处理技术的特点于一身,具有反应条件温和、速度快、适用范围广等特点,可以单独或与其它技术联合使用,具有很大的发展潜力。

超声波能在水中引起空化,产生约4000K和100MPa的瞬间局部高温高压环境(热点),同时以约110m/s的速度产生具有强烈冲击力的微射流和冲击波。

水分子在热点达到超临界状态,并分解成羟基自由基、超氧基等,羟基自由基是目前所发现的最强的氧化剂。

有机物在热点发生化学键断裂、水相燃烧、高温分解、超临界水氧化、自由基氧化等反应。

这些效应加上声场中的质点振动、次级衍生波等为有机物提供了其他方法难以达到的多种降解途径。

2 农村生活污水处理的方法2.1 高效藻类塘高效藻类塘（highrate algae pond，hrap）是由美国加州大学伯克利分校oswald教授提出并发展的，试验流程见图1。

高效藻类塘内存在的菌藻共生体系，使塘内溶解氧浓度较高（保持好氧状态），而ph值则存在周期性变化；对cod的平均去除率可达70%，氨氮主要通过硝化作用去除，去除率＞90%，磷酸盐主要通过沉淀作用去除，去除率为50%。

李旭东等采用高效藻类塘系统处理太湖地区农村生活污水，codcr的平均去除率在70%以上，氨氮（nh3及tn）的平均去除率高达93%，磷的平均去除率为55%；陈鹏采用高效藻类塘处理城市生活污水，取得了稳定的处理效果:codcr，bod5，nh3，tn和tp的平均去除率分别达到75%，60%，91.6%和50%。

2.2 生物滤池生物滤池（biological aerated filter，baf）是一个相对较新的水处理工艺，其最大的特点是集生物氧化和截留悬浮固体于一体，节省了后续沉淀池，厌氧水解—高负荷生物滤池处理系统集初沉池、曝气池、污泥回流设施以及供氧设施等于一身，大大简化了污水处理流程。

该工艺运行管理十分方便，并能承受较强的冲击负荷，对于我国的农村污水处理有着特别重要的意义。

有关研究表明，厌氧酸化—高负荷生物滤池处理系统的cod去除率高达75%～85%，bod去除率高达85%～95%，ss去除率高达85%～95%。

2.3 人工湿地人工湿地是利用人工水生态系统内多级生物的稀释降解作用来去除或削减水中污染物的方法。

欧美国家广泛采用人工湿地系统处理村镇地区及小型社区的污水，取得了显著的成效。

人工湿地作为一种新型生态污水处理技术具有投资和运行费用低、抗冲击负荷能力强、处理效果稳定、出水水质好、水生植物有一定经济价值等诸多优点。

用于农村生活污水处理的主要是潜流人工湿地。

2.4 无动力地埋式生活污水处理装置生活污水首先进入厌氧消化池，污水中的悬浮物沉降下来成为污泥，污泥通过一定时间的自然发酵，有机物得到降解。

2.5 生活污水净化沼气池新型生活污水厌氧净化池（或称城镇生活污水净化沼气池）是一种小型分散化污水处理装置。

生活污水净化沼气池是在化粪池和沼气池的基础上发展起来的，解决了化粪池处理效果差、沉积污泥多、沼气池沼气回收率低的弊端，2.6 地下土壤渗滤系统该系统将污水投配到土壤表面具有一定构造的渗滤沟中，污染物通过物理、化学、微生物的降解和植物的吸收利用得到处理和净化。

该技术对悬浮物、有机物、氨氮、总磷和大肠杆菌的去除率均较高，一般可达70%～90%，污水土地处理技术对bod，cod、氨氮、总氮和总磷有着较高的去除率，并且投资省，运行费用低，管理简单，维护方便，有净化污水、美化绿化环境和节约水资源的综合效果，适用于我国中部地区广大农村的污水处理。

3 焦化废水处理技术3.1 生物处理法生物处理法是利用微生物氧化分解废水中有机物的方法，常作为焦化废水处理系统中的二级处理。

目前，活性污泥法是一种应用最广泛的焦化废水好氧生物处理技术。

这种方法是让生物絮凝体及活性污泥与废水中的有机物充分接触；溶解性的有机物被细胞所吸收和吸附，并最终氧化为最终产物（主要是CO2）。

非溶解性有机物先被转化为溶解性有机物，然后被代谢和利用[1]。

3.2 化学处理法3.2.1 催化湿式氧化技术催化湿式氧化技术是在高温、高压条件下，在催化剂作用下，用空气中的氧将溶于水或在水中悬浮的有机物氧化，最终转化为无害物质N２和CO２排放。

该技术的研究始于20世纪70年代，是在Zimmerman的湿式氧化技术的基础上发展起来的。

在我国，鞍山焦耐院与中科院大连物化所合作，曾经成功地研制出双组分的高活性催化剂，对高浓度的含氨氮和有机物的焦化废水具有极佳的处理效果[3]。

湿式催化氧化法具有适用范围广、氧化速度快、处理效率高、二次污染低、可回收能量和有用物料等优点。

但是，由于其催化剂价格昂贵，处理成本高，且在高温高压条件下运行，对工艺设备要求严格，投资费用高，国内很少将该法用于废水处理。

3.2.2 焚烧法焚烧法治理废水始于20世纪50年代。

该法是将废水呈雾状喷入高温燃烧炉中，使水雾完全汽化，让废水中的有机物在炉内氧化，分解成为完全燃烧产物CO２和H２O及少许无机物灰分。

焦化废水中含有大量NH３－N物质，NH３在燃烧中有NO生成，NO的生成会不会造成二次污染是采用焚烧法处理焦化废水的一个敏感问题。