处理高浓度有机废水的方法精选(九篇)

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第1篇：处理高浓度有机废水的方法范文

【关键词】高浓度有机废水；生物处理技术；厌氧-好氧工艺

第一，好氧生物处理法

（一）深井曝气法。这种高浓度有机废水的处理技术是上个世纪70年代时由英国皇家化学工业公司所研发出来的一种工艺，它的工作原理就是改变了传统的采用生化法处理废水时的氧的转移率，提供了废水液膜氧气接触的表面积，从而增大了氧的饱和浓度和氧的利用效率，处理的效果十分优异。

（二）好氧生物流化床法。这种方法同样也是在上个世纪70年代时由澳大利亚的科学家所研发成功的一种工业废水的生物处理技术，其最大的特点就是在反应器内的填料的表面积较大，生物膜量通常都在15-40g/L的范围内，与普通活性污泥法相比，至少要高出一个数量级。所以，这种生物处理技术的效能较大，并且投资规模下、占地面积少，采用这种处理技术时，必须将填料流化，那么就要具备出水循环，所以反应器内是要有一定的流速的，因此也就大大的提高了设备运行的复杂性。现阶段，我国所研究的好氧生物流化床法在处理高浓度的有机废水的工程应用还并不广泛，大都处于实验的阶段。

第二，厌氧生物处理法

（一）厌氧滤池。这种厌氧生物处理法首先是由美国斯坦福大学的两位学者研制成功的，作为一类高速的厌氧反应器，其是利用填充材料作为微生物的载体的。在填充材料上，厌氧细菌会附着生长逐渐形成生物膜，所形成的生物膜与填充材料就会形成固定的滤床，其与好氧生物滤床的原理和结构都是相同的。废水会均匀的分布在反应器的底部，在其向上流动的过程中，生物膜就会不断的吸附废水中的有机物并将其分解，再通过生化反应将其转化为二氧化碳和甲烷，同时反应器的上部会将出水和沼气排出到外面。在填料表面的生物膜会不断生长，而另一部分已经老化的生物膜就会排出水中，在反应器后是设有沉淀池的，便会将这部分老化的生物膜逐步的分离为剩余污泥。

通常情况下，厌氧滤池可以维持较高的生物量，并且污泥在反应器内的停留时间也较少，同时厌氧滤池有具备了抗冲击负荷能力强、能耗低、运行管理简单以及设备操作简单等显著的优点，所以从厌氧滤池这种处理工艺研制成功至今，其在工业规模的废水处理中得到了广泛的应用，并且其化学需氧量能够控制在5-12kg/（m3×d）的范围内。

（二）上流式厌氧污泥床。这一类反应器是在上个世纪八十年代由荷兰农业大学的几位专家学者研发成功的，其工作原理为在高浓度的有机废水进入到反应器的底部之后，由于反应器的主体结构为不含填料的空容器，但是却含有大量的由悬浮污泥层和污泥床层共同组成的活性较高的厌氧污泥，有机废水在固定的流速状态下从下向上流动，由于所存在的沼气的搅拌作用，污泥就会与废水充分混合，从而将有机的物质吸附并分解。在经过了反应器上部的三项分离器后，所产生的沼气会在集气室内被排出，而含有悬浮污泥的有机废水会进入到三相分离器中的沉降去内，沉降区内的废水是不会受到沼气搅拌作用的影响的，废水会平稳的上升，而其中沉淀性能更好的那部分污泥会被送回到反应器的主体部分中去，从而很好的保证反应器中的污泥浓度，其余的少量污泥就会在反应器中被排出。

作为一类应用十分广泛并且研究的较为深入的高效厌氧反应器，其在处理各类高浓度的有机废水中都得到了成功应用，上流是厌氧污泥床首次建立生产性装置的时间是在上个世纪的七十年代末，到1990年时，所建立的能够处理各类废水的上流式厌氧污泥床反应器已经超过了200座。采用这类废水处理工艺的反应器能够处理所有种类的以有机污染为主的废水，如制糖、制造、造纸、发酵工业、皮革、淀粉加工、肉类加工以及石油化工等不同来源的有机废水。

第三，厌氧-好氧生物处理法

通过对大量的对有机废水处理的工作经验的研究我们发现，厌氧生物处理法具有去除负荷高、能耗小以及可回收沼气等能源的优点，因此其更适用于处理高浓度的有机废水，但其出水的标准却是无法达到排放的标准的；而好氧生物处理法则具有明显的出水质量优异的特点，但通常其是适用于处理较低浓度的有机废水的，所以在实际的高浓度有机废水的处理工作中，应将厌氧生物处理法和好氧生物处理法的优点结合到一起，形成厌氧-好氧生物处理法这种新型的处理工艺，对于高浓度的有机废水，先采用厌氧法进行处理，之后再采用好氧法净化其出水的水质，从而取得最为理想的高浓度有机废水的处理效果。

天津顶峰淀粉厂就很好的结合了膨胀颗粒污泥床和活性污泥好氧处理法这两种处理工艺，在处理高浓度的变性淀粉所生产的有机废水时，其进水的PH值为6-6.5，其化学需氧量为6000-7000mg/L，采用这种先厌氧处理再好氧处理的方法后，其出水的化学需氧量为80mg/L，是符合国家污水综合排放的一级标准的。并且通过大量的工程研究我们也发现了其具有可回收能源、占地面积少、运行效果稳定以及投资规模下等有效，是有着很高的推广价值的。另外，在采用两相厌氧消化和接触氧化法这种厌氧-好氧处理工艺处理中药的生产废水时，大大的提高了中药生产废水中的较难降解的有机物质的去除率和可生化性，整个工艺系统的化学需氧量的去除率是要超过95%的，同时还具备耐冲击负荷、运行效果稳定、出水质量优异、工艺处理效率高以及易于操作管理等显著的优点。

通过以上的论述，我们对好氧生物处理法、厌氧生物处理法以及厌氧-好氧生物处理法三个方面的内容进行了详细的分析和讨论。在我国社会主义市场经济快速发展的大背景下，各类污染物的含量以及高浓度的有机废水的水量都在不断的增加，各类高浓度有机废水处理的技术都是具有一定的局限性的，要想取得理想的效果也比较困难。所以，为了取得最佳的有机废水的处理效果，应大力的推广并应用以厌氧处理技术和好氧处理技术相结合的处理工艺，并且加大对这类废水处理工艺技术的研发力度，做好高浓度有机废水的处理工作，并且对高浓度有机废水的处理有着重要的指导意义。

参考文献

[1]赵玉秀.《深井曝气法处理高浓度有机废水的工艺及应用》.环境保护科学，1999

第2篇：处理高浓度有机废水的方法范文

关键词：催化臭氧氧化法；有机废水；处理；应用

近几年来，随着我国工业化水平的不断提高，环境污染程度也在不断加剧，从而严重影响了我国的生态环境，阻碍着我国可持续发展的进程。对于含有大量复杂有机物，难以进行生物降解的废水，常规废水处理技术难以净化。纳米TiO2-臭氧-光催化法为新型环保友好氧化技术，能够在普通条件下将臭氧难以氧化的废水中的有机物彻底氧化。研究发现，纳米TiO2可在紫外光下对多氯联苯进行脱氯处理，实现多氯联苯的降解[1]。资料显示，将臭氧联合上述光催化体系中能够有效促进生产•OH（羟基自由基）与•O2-（超氧化物自由基），其中•OH的氧化电位在臭氧氧化电位的35%以上，其反应速率常数为106L（/mol•s）—109L（/mol•s），能够有效降解有机废水中难降解的有机物，甚至可以将其直接氧化成为H2O、CO2、无机盐，并且不会形成二次污染[2]。

1纳米TiO2-臭氧-光催化反应原理

纳米TiO2-臭氧-光催化反应的反应原理见下列反应式：Hv+TiO2e-+h+（1）H2O+h+h++OH•（2）OH-+h+OH•（3）O3+e-O3•-（4）O3•-+H+HO3•（5）HO3•OH•+O2（6）Hv+O3O2+O•（7）H2O+O•2OH•（8）OH•+O3O2+HO2•（9）O2+e-•O2-（10）2HO2+2•O2-2H2O2+O2（11）e-+H2O2OH-+•OH（12）HO•/•O2-（或HO2•）H2O+CO2+无机盐（13）在上述反应中，在光的作用下，O3可部分分解为O•与O3•-，O•与O3•-可激发链式反应产生大量的•O2-与•OH自由基。资料显示，TiO2与O3的起始浓度对纳米TiO2-臭氧-光催化反应起着重要的作用。纳米TiO2-臭氧-光催化反应的氧化能力主要源于O3分解生成的•OH，此外，臭氧具有较强的捕获e-的能力，且e-从TiO2向O3转移的速度显著快于e-从TiO2向O2转移的速度，从而使纳米TiO2-臭氧-光催化反应过程中生成大量的•OH。研究发现，在反应过程中，O3极强的电负性可有效降低催化剂电子-空穴复合机率，在降低O3使用量的同时，增大了有机物的处理范围，大大节约了处理有机废水的成本[3]。

2纳米TiO2-臭氧-光催化反应在有机废水处理中的应用

在我国，有机废水是重要的污染物，并且传统生化处理方法不但难以达到处理标准并且还会导致二次污染。资料显示，有机废水中主要含有种类繁多，成分复杂的难以降解的有机物。周琳琳等比较光催化、臭氧、TiO2光催化及纳米TiO2-臭氧-光催化反应等方法处理五氯苯酚的效果，结果表明，纳米TiO2-臭氧-光催化反应可有效去除五氯苯酚，且去除五氯苯酚的效率远高于光催化、臭氧、TiO2光催化等方法。在实验过程中，若降低五氯苯酚的初始浓度，可显著提高其降解率。若增加臭氧浓度五氯苯酚的降解率也随之升高，最高可达98.4%。在试验中，改变实验的pH值，五氯苯酚的降解率变化不大，说明酸碱度对臭氧-光催化-纳米TiO2的影响不大[4]。Yeber等比较臭氧-光催化、臭氧-光催化-氧化锌、纳米TiO2-臭氧-光催化反应、氧气-光催化-氧化锌、氧气-光催化-TiO2等方法降解ECF漂白废水的效果，实验结果表明，上述方法均可不同程度地降低废水中TOC、COD的浓度，且反应后废水中的可生化性指标明显增加，且纳米TiO2-臭氧-光催化反应对废水中TOC、COD的降解率达80%、75%。在反应进行5min后，废水中可生化性指标即可达0.6，提示纳米TiO2-臭氧-光催化反应降解ECF漂白废水的效果良好[5]。

3结束语

近几年来，随着科学技术的发展，纳米TiO2-臭氧-光催化反应已经逐渐应用于工业有机废水的处理，但是该方法尚存在着臭氧溶解度低，TiO2易中毒、带隙宽以及量子化效率低等问题，需要在今后继续加大研究力度，不断提高有机废水处理水平，减少环境污染。

参考文献

[1]饶冰青.多维电催化技术在高浓度难降解有机废水处理领域的应用[J].低碳世界，2015（18）：12-13.

[2]徐.有机磷农药废水处理方法研究进展[J].安徽农业科学，2015，43（1）：93-94.

[3]时明田.高浓度有机废水处理技术研究现状[J].资源节约与环保，2014（5）：43-43.

第3篇：处理高浓度有机废水的方法范文

关键词：硫酸盐 EGSB 上升水流速度 高效厌氧技术

含硫酸盐废水中的硫酸盐本身虽然无害，但是它遇到厌氧环境会在硫酸盐还原菌(SRB)作用下产生H2S，H2S能严重腐蚀处理设施和排水管道，且气味恶臭，严重污染大气。另外硫酸盐废水排入水体会使受纳水体酸化，pH降低，危害水生生物；排入农田会破坏土壤结构，使土壤板结，减少农作物产量及降低农产品品质。目前，我国很多城市的地下水已经受到不同程度的硫酸盐污染，寻求行之有效的硫酸盐废水处理工艺早已成为环境工程界普遍关注的问题[1]。

硫酸盐废水来源广泛，按硫酸盐废水的特点可将其分为两大类：第一类废水含有大量的SO42－和高浓度有机物；第二类废水也含有大量SO42－，但有机物含量较少。本研究主要针对第一类废水进行。此类废水的厌氧生物处理工艺可归纳为两大类：（1）单相处理工艺；（2）两相处理工艺[2，3]。比较两种处理工艺，单相处理工艺具有经济简便的优势。

应用单相处理工艺时最大的困难在于硫酸盐还原菌（SRB）对产甲烷菌（MPB）的竞争与抑制作用：（1）竞争作用，因为在厌氧反应器内SRB与MPB同时存在，并且这两类菌可利用同种底物，从而在底物浓度不足时会发生竞争作用，不过由于高浓度有机废水可提供较充足的营养，故对本类废水这已不成为问题；（2）抑制作用，主要是由硫酸盐的还原产物硫化物引起的，尽管由于实验条件、方法的不同，关于抑制程度不同研究人员[4，5]所得出的结果不尽相同，但存在这一抑制作用却是毋庸质疑的。能否成功解除这一抑制作用就成了单相法处理这类废水的关键，这方面已有人提出了多种解决途径，例如气提法、金属离子沉淀法、出水硫化物氧化（如利用各种各样的微生物进行的生物氧化法）与回流工艺相结合的方案等等[1，6，7]。以上方法虽然都有一定的作用，但是操作起来都显得较为繁琐，本试验采用EGSB反应器，通过在反应器内维持一定的上升水流速度(vup)，从而在vup以及反应自身所产气体的推动之下将产生抑制作用的H2S从液相转移至气相，减轻或解除硫化物的抑制作用。

本研究采用上述技术处理含硫酸盐高浓度有机废水，希望在保证废水COD去除效果的前提下达到高的硫酸盐去除率和还原负荷。一旦硫酸盐还原成硫化物就可以通过化学或者生物法转化成单质硫[8～10]，从而实现废水脱硫的最终目的。

1 材料与方法

1.1 接种污泥

取自某柠檬酸生产企业IC反应器中的厌氧颗粒污泥，根据荷兰Lettinga推荐的接种量[11]，本反应器内的种泥量控制在10～15 kgVSS/m3。

1.2 试验用水

第4篇：处理高浓度有机废水的方法范文

关键词：化工废水 处理 技术

随着现代经济的飞速发展，化工产品生产过程对环境的污染加剧， 对人类健康的危害也日益普遍和严重，在这里面尤其是一些精细的化工产品，例如制药和染料以及日化等，在生产生产过程中排出的有机物质， 大多都是结构复杂、有毒有害和生物难以降解的物质。因此，化工废水处理的难度较大。化工废水的基本特征是。有毒有害物质多，精细化工废水中有许多有机污染物对微生物是有毒有害的，如卤素化合物、硝基化合物、具有杀菌作用的分散剂或表面活性剂等。 生物难降解物质多，B/C比低，可生化性差。废水色度高。废水中污染物含量高，这是由于原料反应不完全和原料、或生产中使用的大量溶剂介质进入了废水体系所引起的。水质成分复杂，副产物多，反应原料常为溶剂类物质或环状结构的化合物，增加了废水的处理难度。

一、生物强化技术

炼油碱渣废水是炼油厂在油品电精制及脱硫 醇等生产过程中产生的强碱性、高浓度、难生物降解的有机废水，含大量的中性油、有机酸、挥发酚和硫化物等有毒有害污染物。由于污染物浓度高采用常规方法难以达到处理要求。生物强化技术是一项专门针对高浓度、难生物降解有机废水的处理技术，是将现代微生物培养技术应用于好氧废水处理系统中，通过生物强化技术将专一性强、活性高的优势微生物进行强化，以高于传统活性污泥法1 0倍以上的容积负荷，将传统生物法难以处理的高浓度、高毒性废水进行生化处理，极大地降低了高浓度有机废水的处理成本。

二、MBR技术

MBR技术是将生物降解作用与膜的高效分离作用结合而成的一种高效水处理工艺，采用这种工艺几乎能将所有的微生物截留在生物反应器中，使出水的有机污染物含量降到最低， 具有流程简单、效率高、操作简便易实现投资少、费用低、出水水质稳定等特点，在废水处理与回用中有良好的应用前景。这项以MB R为核心单元，以化学催化氧化、高效菌株及生物固定化为辅助单元的P T A废水组合处理工艺及装置，采用以活性炭为主催化剂、空气为氧化剂的催化氧化工艺预处理P T A废水，可有效降低 P T A废水的C O D，并可将有机大分子催化氧化为有机小分子，提高废水的可生化性。活性炭与多种粉末无机材料复合组成的新型廉价固定化材料，既可用作微生物的固定化载体以增加微生物的停留时间，又可用作膜的涂膜材料，减轻膜污染，延长膜的使用寿命。

三、光催化技术

目前 T i O纳米颗粒光催化处理废水的先进性已被公认，但如何将 T i O应用于难降解有毒有机物废水的产业化处理过程，却是光催化技术在环保领域发展的瓶颈问题。南京工业大学化工学院完成的T i O：晶须光催化处理难降解有毒有机物废水成套技术及装备研究解决了这一难题H。该项目通过烧结法和离子交换法，成功地合成出外部具有微米级尺寸、而内部具有纳米级尺寸的T i O晶须催化剂。采用T i O晶须催化剂的连续光催化废水处理 装置的废水处理效率与小试相比提高5倍以上，解决了纳米 T i O 处理后难以分离、回收及工业化困难等问题。

四、膜处理技术

这种技术与外置式双膜法的区别在于不用把废水进行化学絮凝和沙石过滤，而是直接把超滤膜浸入工业废水中，经过一级处理后，再利用反渗透膜进行二级处理，出水可回用于生产流程。该方法工艺流程短，运行成本低，系统使用寿命长，维护方便。

五、湿式氧化技术

为了对有机难降解废水进行无害化处理，实现了设备、设计、安装全套设备国产化，并成该技术利用氧和催化剂将难降解的有机废水完全无害化分解，处理后的水质达到国家排放标准，同时回收利用氧化时所排热能作为工艺热源或制蒸汽。不产生硫氧化物、氮氧化物和二嗯英等废气，也不产生污泥，是高效环保型的工艺技术。

六、常见物理化学法

离子交换法、萃取法、膜分离法等。废水中经常含有某些细小的悬浮物经及溶解静态有机物，为了进一步去除残存在水中的污染物，可以采用物理化学方法进行处理。离子交换法是一种借助于离子交换剂上离子和水中离子进行交换反应而除去废水有害离子态物质的方法，在水的软化、有机废水处理中有着广泛的应用。萃取法采用与水不互溶但能很好溶解污染物的萃取剂，使其与废水充分混合接触，利用污染物在水和溶剂中的溶解度或分配比的不同，达到分离、提取污染物和净化废水的目的。膜是利用半渗透膜进行分子过滤，来处理废水的一种方法，所以又称为膜分离技术。这些方法只适用于某一类物质的分离，具有较强的选择性，且成本较高，容易造成二次污染。吸附法是利用多孔性固体物质作为吸附剂，以吸附剂的表面吸附废水中的有机污染物的方法，活性炭是一种非选择性的常用的水处理吸附材料。但是由于活性炭再生性能差，水处理费用高，因而难以广泛使用。

七、结语

随着我国的科学技术的不断发展，废水处理的技术也在朝着高效以及紧凑还有专一的技术方向发展，微生物处理时高效菌种的筛选及高 效生物反应器的应用仍是发展重心，难生物降解废水的处理是继续研发的重点，改进和创新技术将是继续研究的方向。

参考文献

[1]吴军.3 T—I B固定化微生物处理废水技术开发[J].中国环保产业.2010.09.

[2]陈德义.络合吸附树脂用于化工废水处理[J].中国化工报.2010.11.

[3]陈钧.化学模拟生物降解废水处理综合技术[J].水处理信息报导.2009.11.

第5篇：处理高浓度有机废水的方法范文

有机化工废水成本比较复杂，处理难度较大，尤其是浓度在1-20%的废水更需要综合多方面因素进行处理工艺的选择。本文对有机化工废水处理技术进行了简要分析，并对处理技术的发展前景做了简单预测。

关键词：

有机；废水；处理技术

1概述

化工、农药、制药、皮革、金属表面处理等行业生产过程中会产生大量的母液、浓缩液、清理液、槽液以及乳化液等，含大量的难降解有机物质，若不对其进行有效的降解处理，不仅会影响企业的长远发展，还会给周边的环境造成污染，进而影响整个生态平衡。有机物浓度低于1%的废液，可经过稀释或简单预处理后即可进入污水处理站处理；若有机物浓度超过20%的，则可通过焚烧法处理；而处于1-20%范围内的有机化工废液处理难度较大，不仅要考虑处理效果，还应考虑成本问题。本文主要以1-20%范围内的有机化工废液为例，对其处理技术进行分析。

2有机化工废水处理技术分析

高浓度有机化工废水处理问题是国内外学者广泛关注的一个问题，经过多年的研究和试验，已经形成了一系列较为成熟的处理体系。

2.1物理处理法

2.1.1吸附法

吸附法原理是利用疏松多孔结构的吸附剂吸附废液中的污染物，从而达到净化废水的目的。活性炭、树脂等物质是常用的吸附剂，如印染废水通过活性炭后，可除去大部分的有机成分，取得良好的处理效果；树脂在处理头孢G酸医药废水时，可取得很好的处理效果。李丽娟等人利用多种树脂，多级串联的方法对医药废液进行了试验处理，结果发现该法对头孢G酸的去除率可达95%以上，CODCr的去除率也达到了90%；而树脂经过5%的NaOH处理后，还可恢复吸附功能。吸附法应用过程中也存在一定的不足，吸附剂容易达到饱和状态，影响后期的处理效果；吸附剂再生工艺难度大，且成本高，一定程度上限制了该法的推广。

2.1.2萃取法

萃取法原理是利用一种溶剂对不同物质的溶解度具有明显差异的性质而达到分离物质组分的目的。处理时，向有机废水中投入萃取剂，萃取剂不溶于水，且对有机物的溶解性较高，因而废水中的有机物质溶解到萃取剂中，实现与水相的分离。王晓兵等人将叔胺N235、乙苯和煤油按比例混合成萃取剂，对含羧酸的有机化工废液进行处理，经过三次萃取后，去除率达到96%以上；处理含苯酚的有机化工废液时，可选用脂肪酸甲酯为萃取剂，萃取率可高达99.97%，基本实现了苯酚的循环再利用。

2.1.3膜分离法

膜分离法是借助外力作用使废水中的物质选择通过薄膜，进而达到去除有机物的目的。如在处理城市污水时，超滤法的使用能去除水中95%以上的浊度；纳膜处理染料废水时，可将废水中96%以上的染料成分截留，不受溶液pH的影响。膜分离技术运行成本低，操作简单，但容易发生结构现象，影响处理效果，限制了膜分离技术的使用。

2.2化学氧化法

2.2.1湿法氧化法

高温、高压条件下，废水中大分子有机物与氧化剂反应，生产无机物或小分子有机物的过程，称为湿法氧化法。湿法氧化法可应用在印染废液处理工艺中，提高水的可生化性。湿法氧化法反应时间短、处理效果好，不易产生二次污染，因此具有广泛的应用领域；但该法对设备要求较高，因此运行成本相对较高，无法在大规模废水处理中进行推广。

2.2.2催化氧化法

催化氧化法作用原理与湿法氧化法运行条件相似，但是通过催化作用将大分子有机物转化为低污染或无污染的小分子物质，Cu、Fe、Ni、Mn等是常用的催化剂。例如，利用该法处理有机废水，当温度控制在240℃，压强控制在6.5MPa时，CODCr的去除率可达到96.9%；催化氧化法适应性较好，但反应条件苛刻，只能在有限范围内处理少量有机废水。

2.2.3超临界水氧化法

超临界氧化法在催化剂作用下，有机物在超临界水中与氧气反应，导致有机物结构发生重组，进而达到分解大分子有机物的目的。利用超临界水氧化法处理造纸黑液时，废液内的CODCr和色度去除效果十分理想，控制实验条件时，废水中CODCr的去除率可达到99.8%。超临界水氧化法反应速度快，处理效率高，但由于反应条件仍为高温高压，因此限制了该法的大范围应用。

2.2.4其他氧化法

除以上几种氧化法外，还有臭氧氧化法和光催化氧化法。其中，臭氧氧化法氧化能力强，无二次污染，杀菌和脱色效果好，但对废液pH、反应时间要求较高；光催化氧化法氧化能力强，处理速度快，效果好，可用于ABS有机废水的处理，但应用也受到了限制，对废液颜色、成本均有一定要求。

2.3生物处理法

生物处理法是好氧或厌氧微生物利用废水中的有机物进行新陈代谢，从而达到去除有机污染物的目的。在对味精工业废水进行试验时，SBR法对CODCr的去除率达到90%以上，达到国家二级排放标准。生物处理技术能耗低，符合绿色环保的要求，但占地面积大，管理过程相对复杂，对CODCr以及色度的去除率相对较低，且受温度、pH影响较大，因此一般不宜单独使用。

2.4微电解法

微电解法是利用金属腐蚀原理，构建原电池从而达到对有机废水进行处理的目的。处理时，在废水中填充的微电解材料可在自身电位差的作用下自行电解，消耗废水中的发色基团、助色基团、甚至断链，降低CODCr的含量。在利用微电解法对有机废水进行预处理时CODCr的去除率可达到39%，废水的可生化性由0.28上升至0.36。微电解法占地面积小，工艺简单，处理效果好，使用寿命长，便于维护，成本较低，因此可在大范围内推广使用；但该法存在的不足是铁耗量与碳耗量不均衡、容易生锈结垢，影响处理效果。

3有机化工废水处理技术发展前景

有机化工废水中组分含量复杂，使用单一的处理方法难以得到理想的处理效果，因此，多种处理方法的联合使用将是未来发展的主要趋势；另一方面，在我国提倡绿色经济的大背景下，发展绿色环保、低成本的处理技术将是未来研究的难点和重点。

作者：王亚伟 单位：石家庄昊普化工有限公司

参考文献：

[1]梁胜东.微电解法处理有机化工原料生产废水实验研究[J].环境保护与循环经济,2012,08:51-54.

[2]陈言臣.微电解法处理有机化工原料生产废水实验研究[J].化工管理,2013,24:118.

第6篇：处理高浓度有机废水的方法范文

关键词：光伏行业，废水处理，处理工艺

Abstract: along with the development of social progress, people pay more and more attention to the use of resources, energy conservation and emission reduction in the development of the society became the standard. The solar energy application very accord with the development of standard, thus, in all walks of life all involved in solar energy. In recent years, the solar cell become a research focus, the corresponding also appeared photovoltaic industry, the industry appear to adapt the development of The Times, but in the industry to wastewater treatment and to cause the attention of people, because only the reasonable for wastewater treatment, and can meet the people most environmental protection request, so photovoltaic industry adopt what kind of way for wastewater treatment? Is how to reduce pollution?

Keywords: photovoltaic industry, waste water treatment, process

中图分类号：X703文献标识码：A 文章编号：

光伏行业废水根据生产产品可细分为单晶硅生产线排水、多晶硅生产线排水。其生产工序中有污水排放的工段主要是:制绒和清洗工段。废水中的主要污染物为由异丙醇引起的高浓度COD、氟离子及酸碱污染,其中以含异丙醇的废水一直是水处理中的难题。如果不对废水进行合理的处理，就会引起很严重的污染甚至会带来不必要的伤害，因此对废水的处理是很重要的。下面，我们就光伏行业中的废水处理工艺进行简要的分析和研究。

1、光伏废水水质特性

在光伏行业中废水的产生主要来自于单晶硅及多晶硅的生产线排水，废水排放工段为制绒和清洗工段。排放的生产废水包括含硅碱性废水、含浓氢氟酸废水和稀盐酸废水，废水中除含有无机污染物外还有异丙醇、乙醇等有机物。其中CODcr 、F 浓度高。

2、光伏废水处理工艺

2.1、工艺流程

根据排放的光伏废水水质特性，其生产废水均需进行分类处理，一类为酸、碱含氟废水的处理；另一类为高浓度有机废水的处理。

①酸、碱含氟废水

对高浓度含F废水，一般采用钙盐沉淀法，向废水中投加氯化钙或石灰乳生成CaF2沉淀去除。该工艺方法简单，处理效果稳定可靠。采用氯化钙药剂，操作管理方便，污泥量少，但需同时投加氢氧化钠以调节PH，因此运行费用高。采用投加石灰乳药剂可同时起到调节PH和生成氟化钙沉淀物的作用，因此运行费用低，但需要另行设置石灰乳溶解装置，设备投资费用较高，操作维护麻烦，且污泥量大，管道易结垢堵塞，操作间周围卫生环境较差。

②高浓度有机废水

高浓度的有机废水包括制绒工序中产生的异丙醇废水和其它清洗废水。其中异丙醇废水排水量少，但其COD浓度极高，平均可达100000mg/l以上,且该废水对微生物具有毒害性，会严重影响生化处理过程中微生物的活性，因此必须对该类废水进行预处理，其预处理工艺一般采用的是Fenton法，经过Fenton法预处理后废水中的COD可以得到大部分的去除，然后与其它清洗废水混合进行生物处理。

生物法处理一般采用“水解酸化+生物接触氧化”的方法处理。水解酸化可以将不溶性有机物转化成溶解性物质，将大分子物质、难于生物降解物质转化为易于生物降解的小分子物质，可有效减少污泥量，降低污泥的VSS。然后采用生物接触氧化方法处理经水解酸化池处理后的废水，生物接触氧化池内有高浓度的微生物量，可有效去除废水中的有机污染物质。

3、光伏废水处理工艺要求

①由于排放出的废水中酸性物质较多，同时废水处理过程中需要投加大量的碱及PH回调节所需的酸，废水的PH变化很大，这会对工序中的设备还有建筑物带来腐蚀性。因此必须要保证工序中的设备和建筑物有足够的耐腐蚀性。所有设备、管路及场地需考虑废水性质及环境的作用，选用防腐材料及作防腐处理。

②废水处理系统中应该有事故情况下的应急措施，譬如处理水质不达标时的回流措施及特殊情况下的应急水池等。

③废水处理运行过程中化学药剂用量较大，因此设置的化学药剂储罐最少应保证大于三天以上安全用量，储存化学药品的区域需要考虑化学药品从槽车往药品储罐上载时及化学药品输送使用过程的泄露及安全对策。

④废水处理站在运行过程中产生的污泥量很大，因此污泥处理系统应尽量减轻操作人员的工作强度，提高自动化程度。经过脱水的污泥应该提供自动装置进行装卸。

⑤废水处理站应设置必要的PH计，F 计，COD检测仪，流量计等，以保证化学药剂的准确投加，减少药剂用量，降低运行费用，并确保出水水质的达标排放。

4、结论

以上就是光伏行业中生产废水的处理工艺及要求，在此进行了详细的分析，从中也明白了一些基本的原理和程序。整体来看该工艺流程对废水的处理很有效果，经济上也比较靠谱。在现今的光伏行业生产活动中还是比较适用的，我相信随着社会的不断进步，该工艺也肯定会不断的进行完善，在不久的将来，该工艺对废水的处理效果肯定会更好，造价也肯定会更低，这就需要人们的不断努力进行创新。

参考文献：

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[2]周建民,张国岭,端木合顺,扈映茹. 光伏电池单晶硅生产废水处理工程实例[J]. 水处理技术, 2009,(04) .

[3] 许海燕,李义久,刘亚菲. Fenton-混凝催化氧化法处理焦化废水的影响因素[J]. 复旦学报(自然科学版), 2003,(03) .

第7篇：处理高浓度有机废水的方法范文

关键词：碱渣废水 湿式空气氧化 催化湿式氧化

在石油炼制和加工过程中，产生含有高浓度硫化物和难降解有机物的碱渣废水，其CODcr、硫化物和酚的排放量高达炼油厂污染物排放总量的40％～50％，直接影响到污水处理设施的正常运转和污水的达标排放。这部分碱渣废水具有强碱性，且含有具有回收价值的有机物，在排入污水处理厂前一般要用酸进行回收中和处理，这样废水中的硫化物就转化成硫化氢，容易逸出造成人员中毒事件。因此碱渣废水的处理成为一直困扰石化行业的老大难问题，被列为中石化集团环保攻关项目。

1 湿式氧化法处理碱渣废水的现状

碱渣废水主要含Na2S、硫醇、硫醚、硫酚、噻酚、酚、环烷酸等，属高浓度难降解的有机含酚废水，主要来自液态烃碱精制过程、汽油碱洗过程、柴油碱洗过程、乙烯化工厂乙烯裂解气碱洗过程等。污染物的种类和浓度因原油种类和加工过程的不同有很大差异，典型数据示例见表1。

表1 油品碱精制产生的碱渣的组成[1] 碱渣种类 游离ρ(NaOH)/％ 中性油/％ 环烷酸/％ 硫化物/(mg·L-1) 挥发酚/(mg·L-1) ρ(CODcr)/(mg·L-1) 常项 6.0 0.45 3375 835 23317 催化汽油 8.0 0.20 26150 100000 535750 液态烃碱洗 10.0 0.19 1189 2134 33071 催化柴油 13.0 4.00 4000 5370 515000 常一、二、三线 3.5 1.06 5.5 1479 229 240750

湿式氧化工艺在处理高浓度难降解有机废水方面有其独特的优势。在处理类似的高浓度有机含酚废水方面，日本大阪煤气公司80年代中期研究开发成功的催化湿式氧化法装置，采用自行研制的固体催化剂，在200～300℃、1.5～9.0MPa条件下，接触反应0.12～3.0h，不经稀释一次处理即可将废水中高含量的CODcr(ρ(CODcr)=10000～30000mg/L）、氨氮等污染物催化氧化成CO2、N2和H2O等，每天处理能力达60m3[2]。浙江大学化工系的唐受印、汪大翚等人用湿式氧化法降解高浓度苯酚配水，在1L高压釜中，反应温度为150～250℃、氧分压为0.7～5.0MPa的条件下，经过30min的氧化，对CODcr的去除率为52.9％～90％，苯酚分解86％～99％，并且有机物去除量与原水浓度成正比[3]。

在湿式氧化处理碱渣废水的研究上，美国Zimpro公司最早研制开发出湿式空气氧化法工业化应用装置，应用于石化废碱液、烯烃生产废洗涤液等有毒有害工业废液的处理，处理效率高，反应时间短，但其对反应器要求十分苛刻，限制了其推广应用[4]。日本石化公司以处理石化碱渣废水中的硫化物为目标而开发的NPC法，因为不考虑烃类等污染物的处理，降低了运行的压力和温度，从而降低了对设备材质的要求，并通过有效利用反应热降低了运行成本。该工艺操作温度为190℃左右，操作压力为3MPa左右，对硫化物的去除效果理想，同样处理能力的NPC装置的工程造价仅为Zimpro装置的1/4不到，目前已经在日本和东南亚建成大约10套NPC处理装置。德国Bayer公司在1990年开发出了低压催化湿式氧化（LOPROX）工艺，采用纯氧曝气，在0.5～2.0MPa、低于200℃的温度下，用于对石化行业的有毒有害废液预处理以改善废水的可生化性。我国抚顺石化研究院的韩建华等对利用湿式氧化处理含硫碱渣做了深人研究，提出了“缓和湿式氧化脱臭－酸化回收酚或环烷酸－SBR法”处理碱渣废水的工艺流程，并于1998年在上海某石化企业设计出工业化中试装置，运行结果表明整个工艺流程对CODcr和酚的去除率分别为85％和99％以上[1]。大庆石化的崔积山[5]等人单独采用缓和湿式氧化法处理乙烯裂解碱渣废水，处理后废水中硫化物质量浓度小于2mg/L，对CODcr的去除率在35％以上，硫化物得到了很好的控制。

转贴于 2 传统工艺的缺陷及待解决的问题

对环烷酸和酚大量较高的碱渣废水，传统方法多采用“沉降除油-硫酸酸化-分离”的工艺流程。如果不考虑回收，对H2S尾气的处理，以前大多数工厂采用焚烧的方式；但现在对SO2的排放进行了严格限制，有些丁厂改用磺化钛菁钴催化剂对硫化物进行缓和湿式氧化工艺处理。

传统处理碱渣废水的工艺在处理效果和二次污染等方面有许多缺点。沉降酸化工艺主要是去除酚类化合物，已处理效率较低，出水的可生化性并不理想；磺化钛菁钴催化湿式氧化脱臭工艺氧化不彻底，Na2S氧化为硫代硫酸钠，仍然会影响进一步的处理。回收过程产生了大量含H2S的尾气和酸性水，即使用焚烧法处理尾气，也会造成二次污染；脱臭处理后产生的高浓度污水，表面活性物质浓度高，尽管限流排入含油污水处理系统，也会产生破坏性作用，使污水处理合格率下降50％左右。回收得到的环烷酸和粗酚中含有较高浓度的H2S和有机硫化物，使产品有恶臭气味，降低了其使用价值。

韩建华等提出的工艺中湿式氧化只起到脱臭的作用，而且较催化湿式氧化效率低，没有充分发挥该技术在处理这类高浓度难降解有机废水方面的优势，但如果像处理含酚废水那样单独采用催化湿式氧化法，面临的最大问题就是催化剂中毒，硫化物会降低催化剂的活性，严重影响处理效果。

材料工业的进步以及低廉高效的催化剂的研制推动了湿式氧化的发展，原先催化湿式氧化工业化应用所面临的设备要求高、催化剂昂贵、易流失等问题逐渐得到解决。因此，将湿式氧化技术处理碱渣废水推向实际应用需要解决的问题，一方面是研制高效抗硫的催化剂和适合工业处理规模的反应器；另一方面则是可以对现有技术路线进行组合改进。

高活性易回收的催化剂的制备和选择在催化湿式氧化中具有举足轻重的地位。均相催化反应中催化剂容易流失引起二次污染，还增加回收流程；非均相催化反应重催化剂以固态形式存在，分离便利，但效率较低。村上幸夫等人研究表明，铜盐对酸、胺、表面活性剂等湿式氧化均有很好的催化作用；吉田高年等人以酚为底物，确认了铜盐有很好的催化效果；在单组分金属盐中，以Cu(NO3)2催化活性最高，氧化物次之；贵金属和稀土金属催化剂成本高，与金属盐复合后效果良好[6]。Sadana在γ-Al2O3上负载10％CuO做成的催化剂，在290℃、氧分压为9MPa的条件下，9min内可使90％的酚转化为二氧化碳和水，并且该催化剂对顺丁烯二酸、乙酸的氧化也有很好的催化活性[6]。

3 串联式二级湿式氧化处理工艺路线

根据上述，笔者从对现有工艺的组合改进出发，提出如图1所示的碱渣废水处理可行性工艺方案。第一级为缓和湿式空气氧化，在100℃左右。0.2～3.5MPa的反应压力下，将碱渣废水中的Na2S和有机硫氧化为SO42-，反应式为：

2S2-+2O2+H2OS2O32-+2OH-+113.1kal/mol（Na2S）

S2O32-+2O2+2OH-2SO42-+H2O+113.8kal/mol（Na2S）

第二级为催化湿式氧化，温度控制在200℃～300℃之间，压力控制在5.0MPa左右，空气或者纯氧曝气，采用γ-Al2O3/CuO作催化剂进行催化湿式氧化。碱渣废水先经过沉降分离器除油后进入储罐，然后经泵加压送至一级缓和湿式氧化反应器，脱除硫化物；如果碱渣废水中含有可观的环烷酸和酚，可采用硫酸进行酸化回收，并且调节pH值；料液部分循环逐步进入二级催化湿式氧化反应器，对残留的酚及其它大部分CODcr进行降解。为维持反应温度和压力，套筒式反应塔夹层引入高压蒸汽调节温度，内部用空压机曝气，维持氧分压和总的操作压力。处理过程中的热量采用热交换装置进行回收利用。

该工艺流程具有如下优点：①将碱渣中的硫化物（包括有机硫）氧化为硫酸盐，氧化效率接近100％，大量节省后续回收环烷酸或酚以及调节pH过程的耗酸量，并且避免二级反应器发生催化剂中毒；②不破坏碱渣中可以回收的环烷酸和酚，而且得到的回收产品质量得到了很大提高；③排出的剩余尾气不含H2S等恶臭气体，而且挥发酚等污染物含量大大降低；④节约能耗，因为对于CODcr的质量浓度在几万以上的碱渣废水氧化产生的热量回收利用可以维持整个系统所需的大部分热能。

4 结语

经分析，采用湿式氧化技术处理产生量不太大、含硫、含高浓度难降解有机污染物的碱渣废水具有经济上和技术上的可行性。与生化处理相比，湿式氧化工艺构筑物占地省，而且处理速度快，效率高，二次污染小，有很好的应用发展前景。

参考文献：

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[3]唐受印，汪大翚，刘先德，等．高浓度酚水的湿式氧化研究[J]．环境科学研究，1995，8(6)：37～41．

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[5]崔积山，金宝书，韩忠祥，等．缓和湿式氧化工艺处理乙烯裂解废碱液[J]．黑龙江石油化工，2001，12(1)：32～34．

第8篇：处理高浓度有机废水的方法范文

【论文摘要】：微生物絮凝剂可以克服无机高分子和合成有机高分子絮凝剂本身固有的缺陷，最终实现无污染排放，因此微生物絮凝剂是最具发展潜力的新型高效环保型絮凝剂。

目前广泛应用于水处理中的絮凝剂主要有无机高分子絮凝剂和有机高分子絮凝剂。由于无机絮凝剂一般用量较大且可能对环境产生二次污染，有机高分子絮凝剂的残留物不易被微生物降解，且其单体具有强烈的神经毒性和"三致"(致畸形、致突变、致癌)效应。而微生物絮凝剂可以克服无机高分子和合成有机高分子絮凝剂本身固有的缺陷，最终实现无污染排放，因此微生物絮凝剂是最具发展潜力的新型高效环保型絮凝剂。

1. 微生物絮凝剂化学组成及微观结构

微生物絮凝剂是一类由微生物或其分泌物产生的代谢产物，它是利用微生物技术，通过细菌、真菌等微生物发酵、提取、精制而得的，是具有生物分解性和安全性的高效、无毒、无二次污染的水处理剂。

微生物产生的絮凝剂物质为糖蛋白、粘多糖、蛋白质、纤维素、DNA等高分子化合物，相对分子质量在105以上。

2. 微生物絮凝剂的絮凝机理

关于微生物絮凝剂的作用机理目前较为普遍接受的是"桥联作用"机理。该机理认为，絮凝剂大分子借助离子键、氢键和范德华力，同时吸引多个胶体颗粒，因而在颗粒中起了"中间桥梁"的作用，形成一种网状三维结构而沉淀下来。该理论可以解释大多数微生物絮凝剂引起的絮凝现象，以及一些因素对絮凝的影响。絮凝体的形成是一个复杂的过程，"桥联"机理并不能解释所有的现象，絮凝剂的广谱活性说明它是由多种机理共同起作用。为了更进一步解释絮凝机理，还需作更深入地研究。

3. 微生物絮凝剂的合成

微生物絮凝剂的合成与微生物代谢活动有关。微生物代谢变缓之后，由于自身的分解才能释放絮凝剂，形成絮体。最好在细菌对数生长后期或静止早期收获微生物絮凝剂，此后，絮凝活性即使不下降也不会再有提高。

4. 影响微生物絮凝剂絮凝效果的因素

同一般的化学絮凝剂一样，微生物絮凝剂效果的好坏主要受絮凝剂和胶体颗粒的本身特性及反应条件的影响。

⑴ 微生物絮凝剂本身特性的影响

微生物絮凝剂的主要成分中含有亲水的活性基团，如氨基、羟基、羧基等，故其絮凝机理与有机高分子絮凝剂(利用其线性分子的特点起到一种粘接架桥作用而使颗粒絮凝)相同。微生物絮凝剂分子量大小对其絮凝效果的影响很大，分子量越大，絮凝效果就越好。当絮凝剂的蛋白质成分降解后，分子量减小，絮凝活性明显下降。一般线性结构的大分子絮凝剂的絮凝效果较好，如果分子结构是交链或支链结构，其絮凝效果就差。

⑵ 胶体颗粒表面电荷的影响

由"桥连作用"理论和"电荷中和"理论知絮凝剂大分子借助离子键、氢键和范德华力同时吸附多个胶体颗粒，在颗粒间产生"架桥"现象，形成一种三维网状结构而沉淀下来。故胶体颗粒表面电荷对絮凝有重要影响，相反电荷的聚合电解质能减少颗粒表面电荷密度，以至颗粒可以彼此充分紧密接近，使吸引力变得有效。

⑶ 反应条件

微生物絮凝剂的絮凝效果受加样量、PH值、金属离子、温度、搅拌速度、水质等多种反应条件的影响。用自己提取的微生物絮凝剂处理染料废水时，发现Ca2+有促进絮凝物生成，加大沉降速度的协同作用。也有的文献中认为体系中盐的加入会降低微生物的絮凝活性，这可能由于Na+的加入破坏了大分子与胶体之间氢键的形成。因絮凝的形成是一个复杂的过程，为了更好地解释机理，需要对特定絮凝剂和胶体颗粒的组成、结构、电荷、构象及各种反应条件对它们的影响作更深入的研究。

5. 微生物絮凝剂在环境污染治理中的应用及发展前景

与有机高分子絮凝剂相比，微生物絮凝剂具有絮凝范围广、活性高、安全无毒、不污染环境等特点，而且作用条件粗放，具有广谱絮凝活性，因此，可以广泛用于给水和污水处理中。

⑴ 高浓度有机废水处理高浓度有机废水主要包括畜产废水及其它一些食品加工厂废水，此类废水在生化处理之前一般加絮凝等预处理过程。微生物絮凝剂比SPA的絮凝效果更好，还指出如果同时将微生物絮凝剂和少量SPA混合后，对味精废水的预处理效果可进一步提高，且药剂的总投加量明显减少。

⑵ 印染废水的脱色印染废水因其色泽深，组分复杂，含有染料、浆料、助剂、纤维、果胶、蜡质、无机盐等多种物质，仍为国内现行工业废水治理上的几大难题之一。其处理难点一是COD高，而B/C值较小，可生化较差；二是色度高且组分复杂。处理印染废水关键在于脱色，在各种处理方法中以絮凝法因其投资费用低、设备占地少、处理容量大、脱色率高而被普遍采用。同聚铁类絮凝剂类相比微生物絮凝剂不仅具有良好的絮凝沉淀性能，而且具有良好的脱色效果，在印染废水中有着一般絮凝剂不具有的优势。

⑶ 高浓度无机物悬浮废水的处理高浓度无机悬浮废水是一类不可生化降解的废水，传统工艺一般采用化学絮凝及处理法。微生物絮凝剂也可用于高岭土、泥水浆、粉煤灰等水样处理中，在试验中通过用微生物絮凝及处理陶瓷厂废水，釉药废水和坯体废水。

⑷ 活性污泥处理系统的效率常因污泥的沉降性能变差而降低，在活性污泥中加入微生物絮凝剂时，可使污泥容积指数能很快下降，防止污泥解絮，消除污泥膨胀状态，从而恢复活性污泥沉降能力，提高整个处理系统的效率。

作为一种新型的絮凝剂，微生物絮凝剂有着良好的应用前景，已广泛应用于高浓度有机废水的处理、染料废水的脱色、活性污泥的处理等废物处理中，并显示了强大的生命力。微生物絮凝剂已成为环保中的新研究方向。

参考文献

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[2] 庄源盖. MBF除浊脱色作用的初步研究， 城市环境与城市生态， 1997.

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[4] 陶淘， 卢秀清. 冷静，MBF的研究与应用进展，环境科学进展， 1999.

第9篇：处理高浓度有机废水的方法范文

【Abstract】Antibiotic is one of the most common used drugs in the word. It is widely used in agriculture for food storage， animal husbandry， agricultural production and so on. Although they have short half-life period， the quality of antibiotic used is large. The illusion of persistence of antibiotics in the environment can induce resistance to natural bacteria in the environment. Traditional water treatment processes have much problem to degrade antibiotic. Photocatalysis has the advantage of non-selective oxidation， which makes it suits for treating waste water containing antibiotic. Recently， there are many reaches about degrading antibiotic by photocatalysis. However， there are still some defects in photocatalytic technology， which limits its application in industry and needs further study.

【关键词】抗生素；光催化；废水处理

【Keywords】 antibiotic；photocatalysis； waste water treatment

【中图分类号】X703 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）05-0138-03

1 引言

抗生素是一种低分子量的微生物代谢产物，在低浓度时（一般低于1g/L）即能抑制或杀死其他微生物，是世界上用量最大、使用最广泛的药物之一，农业上广泛应用于粮食储藏、动物饲养、农业增产等方面。

2011年加拿大和美国的抗生素使用总量分别为250吨、3290吨；2013年英国抗生素的使用总量为640吨；同年中国的抗生素使用量为77760吨。在中国抗生素药物主要用于人体医疗和畜禽养殖。因抗生素类药物分子结构的稳定性，其在生物体内一般不会完全代谢，以代谢活性产物甚至原结构形式排出生物体。抗生素制药废水、城市污水、畜禽、水产养殖废水都是潜在的抗生素污染源。有文献报道发现[1]，国内主要河流中深圳河和珠江（广州段）抗生素污染最为严重，枯水期浓度达1340 ng/L。

目前，国内300多家药企共生产70多种的抗生素，年产量占全世界产量的一半。抗生素类药物分子结构中通常含有氮元素和环状结构，这些分子进入环境后，经过一系列的硝基化反应，可形成含亚硝基的化合物，特别是N-亚硝基化合物，具有较大的生物毒性、致突变和致癌性。抗生素生产过程中产生的高浓度废水一直是污水治理领域的一个难题。对于这种成分复杂、色度高、生物毒性大、难降解高浓度有机废水处理至今尚未找到适宜的解决方法，是目前国内外水处理的难点和热点。根据《生物制药行业污染物排放标准》（DB31/373-2006）生物制药行业新污染源一级排放要求为：COD≤100mg/L，BOD5≤20mg/L，总氮≤10mg/L，SS≤60mg/L。τ诟吲ǘ瓤股素生产废水，这无疑是一艰巨的任务。因此，围绕抗生素生产废水的处理，国内外均开展了大量的研究，并取得了一定的技术成果。

2 抗生素在环境中的吸附与迁移

环境中的抗生素主要分布在土壤、地表水和气溶胶中。环境介质中的抗生素可通过吸附、水解、光解和生物降解等作用转化。一般易被水体沉积物或土壤吸附的抗生素，可在环境介质中稳定存在，迁移转换效率较小，对环境的风险也较小。当抗生素分子及其代谢产物具有极性时，就不宜与固相物质吸附结合，易于迁移扩散到水环境中，影响地表水、地下水，最终影响海洋生态系统。因不同种类抗生素的性质、代谢途径、降解方式、使用量不同，其在环境中的迁移转化规律也不相同。迁移转化效率受抗生素分子结构的稳定性、官能团特性、光稳定性、淋洗和降解速度等因素影响。一般来说，具有弱酸、弱碱性官能团和亲脂性类抗生素与固相介质有较好的结合力，而不易扩散迁移。

3 抗生素废水的传统处理工艺

抗生素废水的处理方法可分为三种：物理化学法、厌氧生物处理和好氧生物处理。

物理化学法处理包括混凝、沉淀、气浮、吸附、反渗透、吹脱氨氮法等。物理化学法常作为高浓度有机废水生物处理单元的前处理或后处理工序。需根据抗生素废水类型、处理要求选择不同的物化处理方法。其中絮凝-气浮法CODCr去除率约>30%。混凝沉淀法[2]CODCr去除率>80%。反渗透[3]CODCr去除率较高>90%，但反渗透产生浓水和反冲洗水处理难度更大。

好氧生物处理工艺包括传统活性污泥法及其改进工艺，如生物流化床、接触氧化、氧化沟、缺氧-好氧-厌氧工艺、好氧生物膜法等。抗生素废水进水有机负荷很高，好氧工艺难以承受CODCr浓度大于1000g/L以上的废水，需回流出水对原水进行大量稀释，因此增大了反应池容积、造价高、动力消耗大，处理费用高。且单独采用好氧生物处理难以保证出水水质达标。厌氧生物处理工艺中常用的工艺有升流式厌氧污泥床反应器（UASB）、厌氧流化床、厌氧生物滤床等。厌氧生物工艺降解抗生素废水的研究较多，但工程应用较少，这主要是因为厌氧处理工艺稳定运行控制困难。高浓度抗生素废水经厌氧处理后，出水CODCr仍有1000-4000mg/L，需经进一步处理。

4 TiO2光催化降解抗生素废水的机理

光催化技术研究始于1972年，日本学者Fujshhima和Honda在Nature杂志上第一次发表了相关论文。他们发现在光辐射下，半导体TiO2电极和金属电极组成的原电池中，可连续发生水的氧化还原反应生成H2。TiO2是一种N型半导体，具有较大的禁带宽度，离子的能带结构由填满电子的价带（Valence band， VB）和空的导带（Conduction band， CB）构成，价带和导带之间为禁带，带隙能为3.2eV，其能量相当于波长为387.5nm的紫外光。当二氧化钛受到能量大于其禁带宽度的光照射时，价带的电子（e-）被激发，跃迁到导带，在价带上留下空穴（h+），形成电子-空穴对。并与吸附在催化剂表面的H2O和O2反应，形成活性很强的自由基和超氧离子等活性氧，诱发光化学反应。生成的自由基具有很强的氧化分解能力，可以破坏C-C、C-H、C-N、C-O、N-H等化学键，具有很高的降解有机物能力。

抗生素分子结构中一般包含不饱和键光敏基团[4、5]，有助于半导体带中电子跃迁。发色基团吸收的光波越长，自身电子越易激发，跃迁后具有高能量的电子传到半导体TiO2后形成电子空穴对。抗生素分子的协同作用使TiO2可被较长波长的光激发，吸收光谱的范围由紫外光区延伸至可见光，不仅有效地提高了催化性能，亦可充分利用自然光谱降解抗生素废水。

5 光催化技术处理抗生素废水的研究

光催化技术在常温常压下即可彻底破坏有机物分子结构，用于降解含抗生素类废水，具有处理效率高、反应温和、使用范围广、反应迅速等特点，因而具有良好的应用前景。目前内外学者针对光催化剂性能的改进、催化剂固液分离技术、以及降解工艺条件的优化等方面进行了大量的研究。李耀中等[6]以二氧化钛为催化剂，设计了新型流化床光催化反应器用于处理制药废水，讨论了不同工艺条件下的光催化效果。当光照15min时，废水COD去除率在80～85%之间。郭佳等[7]以TiO2为催化剂，在紫外光激发下催化降解废水中头孢曲松，总处理效率>93.4%。肖明威[8]等分别用TiO2、ZnO、Fe2O3半导体催化剂催化降解四环素类抗生素废水，结果表明光催化反应1h后，COD去除率分别为66%、61.2%、54.2%。C.Reyes等[9]利用TiO2和金黄色葡萄球菌研究光催化过程对四环素的抗菌活性作用，认为50～75min的光催化反应能极大地降解水中的四环素残留物，四环素分子结构矿化效果明显，出水的抗菌性能大大降低，BOD5/COD约0.8左右，适于进一步生化处理。目前，青霉素、头孢类、阿奇霉素、土霉素、丝裂霉素、红霉素等[10-15]多种抗生素类药物废水均有文献报道了对其的光催化反应研究。

6 现存问题

光催化技术从问世起就因其明显的优点而受到了广泛的研究，国内外学者在催化改性、元素掺杂、半导体材料复合等方面做了大量的研究，但光催化技术离工业化应用还有很长道路。这主要是因为，光催化半导体材料的吸收光波长范围较狭窄，且主要集中在紫外光区，不能充分利用自然光；半导体受激发产生的载流子复合率很高，因此量子效率较低；催化剂中毒现象严重重复利用困难；处理后催化剂材料固液分离困难。

另外，文献中多讨论光催化技术降解抗生素废水的去除率，对抗生素残留物的降解途径、中间产物的种类，降解物毒性的研究较少。有文献报道过某些抗生素的降解中间产物比其本身的危害还要大。

光催化处理高浓度有机废水技术要实现工业化应用，需要合理设计大型光催化反应器。该类处理机械装置尚处于实验研究阶段，如何合理高效利用光能、优化控制工艺参数、有效分离失活光催化剂等问题目前尚处在理论研究和实验研究阶段。

7 发展方向

光催化技术虽然有着显著的优点，但催化的活性、稳定性、可重复性等依然限制该工艺的发展。光催化降解有机污染物工艺分为悬浮态和固定态两种，各有优缺点。悬浮态法与有机物接触充分、光照均匀、催化效率高，但固液分离困难。纳米尺度的光催化剂进入环境将引起“纳米污染”，将产生更严重的后果。固定态法较好地解决了催化剂的分离问题，但其与污染物接触不均匀，限制了处理效率。如何将两者的优点结合将是环境工作的研究方向。

此外，研究优化光催化剂性能、实现催化剂的固定回收、研究设计大型光催化反应器，提高处理效率降低运行成本、开发光催化与其他降解处理工艺的组合，也将是光催化技术未来发展的重要方向。

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