高鹽高COD廢水如何處理？

    高鹽廢水是指總含鹽質(zhì)量分數至少3.5%的廢水，含有Cl-、SO2-、Na+、Ca2+等可溶性無(wú)機鹽離子，雖然這些離子都是微生物生長(cháng)所必需的營(yíng)養元素，在微生物的生長(cháng)過(guò)程中起著(zhù)重要作用。但是若這些離子濃度過(guò)高，會(huì )對微生物產(chǎn)生抑制和毒害作用，嚴重影響生物處理系統的凈化效果。

　　高COD廢水是指在一定條件下，用強氧化劑處理時(shí)所消耗的氧量較高的廢水。COD是表示水中還原性物質(zhì)多少的一個(gè)指標。COD值越高，表明水體受到的污染程度越嚴重。

　　高COD廢水會(huì )造成巨大危害：一方面水體中的還原性物質(zhì)會(huì )破壞水體平衡，造成除微生物外幾乎所有生物的死亡，進(jìn)一步影響周邊環(huán)境;另一方面水中的有機污染物成分復雜，且某些有機物具有劇毒性(如苯和苯酚等)，這些有毒物質(zhì)對水體環(huán)境甚至人體都有巨大的危害。

　　因此，國內外研究人員一直在不斷探索適合高鹽高COD廢水處理的工藝和方法。

　　02

　　高鹽高COD廢水處理技術(shù)進(jìn)展

　　根據廢水的性質(zhì)不同處理技術(shù)不盡相同，主要有物理法、化學(xué)法、生物法。其中物化法包括電解法、焚燒法、多效蒸發(fā)濃縮結晶法。生物法是利用微生物的代謝作用，使水中呈溶解、膠體狀態(tài)的有機污染物質(zhì)轉化為穩定的無(wú)害物質(zhì)。

　　2.1

　　電解法

　　含鉻廢水和含氧廢水可采用電解法進(jìn)行處理。電解處理法是指應用電解的機理，使廢水中可電解物質(zhì)通過(guò)電解過(guò)程在陽(yáng)、陰兩極上分別失去電子和得到電子從而發(fā)生氧化反應和還原反應，*終轉化成為無(wú)污染物質(zhì)以?xún)艋瘡U水的方法。此外，還用于去除廢水中的重金屬離子、油以及懸浮物。也可以凝聚吸附廢水中呈膠體狀態(tài)或溶解狀態(tài)的染料分子，而氧化還原作用可破壞生色基團，取得脫色效果。

　　2.2

　　焚燒法

　　廢水焚燒，顧名思義，是指通過(guò)焚燒技術(shù)處理廢水。其不受水質(zhì)等因素影響，適合處理難揮發(fā)難降解的廢水。焚燒法通過(guò)高溫化學(xué)反應使廢水中有機物質(zhì)燃燒生成二氧化碳和水，整個(gè)過(guò)程隨著(zhù)溫度升高經(jīng)歷蒸發(fā)、氣化、氧化三個(gè)階段。首先，蒸發(fā)出水分(約100℃);而后，有機物氣化，約為700-800C時(shí)高分子有機物發(fā)生裂解反應生成低分子有機物。*后有機物被氧化，生成二氧化碳和水，并隨煙氣排出爐。

　　歐美、日本等國的一些專(zhuān)家指出適宜焚燒法處理廢水的廢水特性：COD>100000ml/L、熱值>4.1868x2500kJ/kg。王偉等論述了焚燒法處理高鹽高COD廢水的必要性。焚燒爐的參數優(yōu)化以及焚燒效率是焚燒技術(shù)未來(lái)的主要研究方向。

　　2.3

　　多效蒸發(fā)濃縮結晶

　　多效蒸發(fā)濃縮結晶法是化工單元操作方法，采用加熱方式蒸發(fā)出部分溶劑，使廢水中鹽分得以析出，能有效去除廢水中鹽分。同時(shí)，由于廢水中高COD的存在，在蒸發(fā)溶劑過(guò)程中，利用有機物和水的沸點(diǎn)不同，對水和有機物進(jìn)行分離。

　　多效蒸發(fā)主要是是利用水在不同壓力其沸騰溫度不同這一原理來(lái)設計。在多效蒸發(fā)系統中，加熱蒸汽進(jìn)入蒸發(fā)系統的**效，**效產(chǎn)生的二次蒸汽進(jìn)入第二效，作為第二效的加熱蒸汽，如此往下，*末效的二次蒸汽引入一個(gè)冷凝器，用外供冷卻水將其冷凝，通過(guò)對蒸汽的多次利用，達到了節約能耗的效果。由于廢水水質(zhì)的不同，多效蒸發(fā)濃縮結晶的效果不同，析出鹽分的品質(zhì)不同，因此多用于廢水的預處理階段。

　　2.4

　　生物法

　　由于高鹽高COD廢水中高濃度的無(wú)機鹽會(huì )造成好氧生物處理系統有機物去除率下降，原生動(dòng)物種類(lèi)和數量大幅度減少甚至全部消失，因此采用傳統的活性污泥法難以有效處理。耐鹽菌和嗜鹽菌的存在，為生物法處理高鹽度廢水奠定了理論基礎。

　　嗜鹽菌是指在高鹽環(huán)境下能夠生長(cháng)的細菌，多生存在高鹽環(huán)境中。不同嗜鹽菌所適應的水體鹽度不同：耐鹽菌一般在含鹽度為2%-5%的水體環(huán)境下能夠良好生存，中度嗜鹽菌在3%-15%鹽度環(huán)境下可生存，極端嗜鹽菌(古細菌)在15%-30%鹽度環(huán)境下可生存。

　　Na+對維持嗜鹽菌細胞膜、細胞壁構造和功能有特別重要的作用：Na+與細胞膜成分發(fā)生特異作用而增強了膜的機械強度，有利于維持細胞膜的構造，對阻止嗜鹽菌的溶菌起著(zhù)重要作用;在嗜鹽菌的細胞膜外有一個(gè)亞基呈六角形排列的S層，由磺化的糖蛋白組成，由于磺酸基團的存在使S層呈負電性，因此使組成亞基的糖蛋白得到屏蔽保護，在高鹽環(huán)境中保持穩定。

　　SBR(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process)即序批式活性污泥法，按間歇曝氣方式來(lái)運行的活性污泥污水處理技術(shù)，在運行時(shí)有序、間歇操作。在統一反應池中，按時(shí)間順序依次進(jìn)行進(jìn)水、曝氣、沉淀、潷水。

　　傳統的連續流活性污泥法按照空間順序進(jìn)入曝氣池、沉淀池、上清液外排。SBR法充分利用時(shí)間的交替完成這一系列進(jìn)程，它在流程上利用一個(gè)池子完成傳統工藝的曝氣池和二沉池的兩個(gè)功能，即該池融合了水質(zhì)水量調節、微生物降解有機物和泥水分離等功能。鑒于SBR法運行操作高度靈活，在大多數場(chǎng)合均采用此方法進(jìn)行污水處理，實(shí)現了與傳統連續流活性污泥法基本相同的功效，同時(shí)，還可以避免發(fā)生水質(zhì)超標無(wú)法挽回的情況，當發(fā)現水質(zhì)不合格的時(shí)候，可以停止排放，延長(cháng)反應時(shí)間一直到滿(mǎn)足排放標準、確認水質(zhì)合格之后再排放。

　　采用嗜鹽菌結合SBR法對高鹽度的采油廢水進(jìn)行處理，有一定的效果，COD的去除率在32.2%~76.2%之間。SBR反應的*佳pH值為5.5，*佳反應時(shí)間為4~10h。

　　　03

　　高鹽高COD廢水處理技術(shù)發(fā)展趨勢

　　針對高鹽高COD廢水還有膜分離法、離子交換法等先進(jìn)的處理技術(shù)，但隨著(zhù)高鹽高COD廢水成分的復雜化、污水治理形勢的嚴峻化，單一的處理技術(shù)已無(wú)法滿(mǎn)足廢水處理的高要求，多種先進(jìn)處理技術(shù)的優(yōu)化集成成為廢水處理的發(fā)展趨勢。同時(shí)，廢水處理技術(shù)的選擇基于兩個(gè)原則，一是鹽度和COD的有效去除，另外還要考慮到廢水處理技術(shù)的成本。

　　如蒸餾與生化法的集成，針對高鹽度可生化性廢水，先采用多效蒸發(fā)濃縮結晶工藝對廢水進(jìn)行預處理，降低廢水中的可溶性無(wú)機鹽離子濃度，預處理后的廢水根據其生化性選擇合適的活性污泥法進(jìn)行COD去除。

　　如蒸餾與焚燒法的集成，針對高COD高熱值廢水，先采用多效蒸發(fā)濃縮結晶工藝對廢水進(jìn)行預處理，然后進(jìn)焚燒爐進(jìn)行焚燒使廢水能夠達標排放。

　　04

　　結語(yǔ)

　　隨著(zhù)環(huán)境保護對各行業(yè)提出的要求越來(lái)越高，有效地處理廢水就成了非常重要的問(wèn)題。在進(jìn)行廢水處理之前，應先對產(chǎn)生的廢水進(jìn)行綜合性的分析，根據廢水的特性選擇一種或多種處理技術(shù)優(yōu)化集成對廢水進(jìn)行處理，有效地解決廢水的問(wèn)題才能為行業(yè)發(fā)展提供強有力的保障。