高濃度有機廢水濃縮處理技術(shù)研究現(xiàn)狀
高濃度有機廢水概述
高濃度有機廢水,，如酒精廢液、制藥行業(yè)廢水,、垃圾滲濾液等，是指COD濃度在2000mg/L以上的廢水,，其特點是水中的懸浮物含量高,，色度高，有異味,，有機物濃度高,，水質(zhì)的成分復雜，不易進行生物降解,，處理難度很高,，采用一般的廢水處理方法難以滿足高濃度有機廢水凈化處理的技術(shù)和經(jīng)濟要求，因此,，對其進行有效處理方法的研究已逐漸成為環(huán)境保護技術(shù)的熱點研究課題之一高濃度有機廢水的來源主要有:農(nóng)業(yè)行業(yè)生產(chǎn)的廢水,，該廢水降解性強，所含的有機物質(zhì)無害;制藥廢水,、化工廢水等,，這類廢水含有一定有害離子與化學物質(zhì);精細化工廢水，這類廢水所含成分復雜且毒性強,，對環(huán)境影響大,。
高濃度有機廢水濃縮處理技術(shù)研究現(xiàn)狀
高濃度有機廢水的濃縮處理，目的是先將高濃度有機廢水進行濃縮,，然后采用焚燒法等方法進行處理,，這樣可以節(jié)約處理成本，從而使高濃度有機廢水得到有效的治理,。高濃度有機廢水的濃縮方法目前主要有:冷凍濃縮,、蒸發(fā)濃縮、燃燒濃縮,、膜濃縮等,。
冷凍濃縮
冷凍濃縮是處理高濃度有機廢水的一種新方法，它利用的是冷凍分離的固液相平衡的原理,。采用冷凍濃縮地方法對COD濃度在10000mg/L以上的利用啤酒自配的高濃度有機廢水進行處理,，
在冷凍時間為12～24h，冷凍溫度為-16～-12℃時，COD和TOC的去除率達到70%以上,。采用冷凍濃縮與膜濃縮結(jié)合的方法處理有機廢水,，發(fā)現(xiàn)可以達到很好的處理效果，比單獨使用膜濃縮更經(jīng)濟,。冷凍濃縮對廢水無選擇性,，尤其適合處理有惡臭氣味、易揮發(fā)的有機廢水,，但是應用到實際有限制,，且設(shè)備及操作費用較高，操作不宜控制,。
蒸發(fā)濃縮
蒸發(fā)濃縮是指通過采用低溫真空或減壓等方法,，對高濃度有機廢水蒸發(fā)濃縮處理。采用減壓蒸發(fā)濃縮的方法對某化工廠的高濃度有機廢水進行處理,，進COD濃度為45×104～55×104mg/L時,，COD的去除率達90%以上。通過低溫真空蒸發(fā)法對垃圾滲濾液處理站的反滲透濃縮液進行處理,，廢液的COD為3000mg/L,，處理后COD的蒸發(fā)率為62.5%。
市垃圾滲濾液處理廠對垃圾滲濾液采用四級閃蒸法濃縮處理,，CODcr的去除率可達99.5%,，同時NH3-N去除率為98.5%。蒸發(fā)濃縮可以回收有機廢水中有價值的成分,，但是在蒸發(fā)濃縮的過程中會有結(jié)垢等問題,。
燃燒濃縮
燃燒法是在燃燒爐內(nèi)將廢液與煤粉混燒，從而使高濃度有機廢液中的有機物達到濃縮的目的,。酒精廢醪液有機物含量大,，COD濃度在105mg/L以上，采用燃燒法處理酒精廢醪液,，COD的去除率可達99%以上,。燃燒濃縮對廢水濃縮處理后，燃燒的熱量及濃縮過程產(chǎn)生的冷凝水均可用作生產(chǎn),，但是該方法投資費用較大,，電耗較高，且在燃燒時廢水中的鹽分會腐蝕設(shè)備,。
膜分離濃縮
膜濃縮高濃度有機廢水的原理是廢水通過膜時,，在兩側(cè)施加某種推動力，廢水中的有機物就會選擇性的透過膜,，從而達到濃縮有機物的目的,。根據(jù)膜孔徑的大小,，膜分離技術(shù)可以分為微濾(MF)、超濾(UF),、納濾(NF),、反滲透(RO)等。
超濾膜濃縮
超濾又稱超過濾,，膜表面的機械篩分是超濾分離的主要機理,，同時膜表面和膜孔的吸附以及膜孔阻滯也在起著截留作用。超濾截留分子粒徑范圍在0.01～0.1μm之間,，在外界壓力的作用下水和小分子物質(zhì)透過孔徑成為滲濾液,，而水中的膠體、細菌等則被截留,。
利用超濾技術(shù)對微生物胞外多糖PS-9415發(fā)酵液進行濃縮分離的研究,，結(jié)果表明在0.05MPa下對3%的料液超濾濃縮，可得到5.8%的濃縮液,，多糖回收率為82.7%;在0.1MPa下對0.5%的料液超濾濃縮，濃度提高了4.9倍.
納濾膜濃縮
納濾,，是操作壓力和分離效果處于超濾和反滲透之間的一種壓力驅(qū)動膜分離技術(shù),，分離原理主要近似機械篩分，同時納濾膜本身帶有電荷也起到了截留的作用,，納濾的截留分子粒徑范圍在0.5nm～0.01μm之間,。納濾相比于超濾和反滲透，相對分子質(zhì)量低于200的有機物和單價離子被截留的效果較差,，而對于相對分子質(zhì)量介于200～500之間的有機物及二價或多價離子的截留率很高,。通過超濾-納濾連續(xù)性實驗對土霉素進行分離提純，結(jié)果發(fā)現(xiàn),，采用超濾平均收率為95%,，結(jié)晶收率為94.5%左右，產(chǎn)品純度為96%,，廢水的CODcr值比原來平均減少了37%,，再進行納濾濃縮2.5倍后的平均結(jié)晶收率為96%，純度為98.4%,，排放廢水中CODcr總量減少了近2.5倍,。
反滲透濃縮
反滲透又稱逆滲透，是滲透過程的逆過程,，即溶劑透過膜從濃溶液向稀溶液流動,，在分離過程中通過增加大于本身滲透壓的壓力，使溶劑逆著自然滲透的方向滲透,，反滲透膜孔徑小,，截留分子粒徑范圍小于等于0.5nm,，逆著自然滲透的方向滲透。
反滲透技術(shù)在各種膜分離技術(shù)中,，近年來已經(jīng)成為發(fā)展最快,，應用最普及的一種。采用高耐污反滲透技術(shù)對沼澤進行濃縮,，沼液COD濃度為10000mg/L以上,，采用反滲透COD去除率可達95%以上，NH3-N的去除率也在90%以上,，且滲透液的水質(zhì)可以達到調(diào)漿等的回用標準,。
膜蒸餾濃縮
膜蒸餾技術(shù)是指通過使用疏水性微孔膜(水溶液不能通過)，由于兩側(cè)的蒸汽壓差不同,，蒸汽可通過膜從熱側(cè)向冷側(cè)進行傳輸,，而其他非揮發(fā)性組分被留在熱側(cè)，從而實現(xiàn)分離或提純的目的,。對COD濃度為30000mg/L左右的高鹽有機廢水采用膜蒸餾技術(shù)(MD)處理,，COD的去除率可達99.5%以上。膜處理技術(shù)具有能耗低,、適應性強,、濃縮過程無相態(tài)變化等優(yōu)點，但是膜對廢水的處理具有選擇性,。
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