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　　高濃度有機(jī)廢水處理的問(wèn)題，是當(dāng)前世界污水處理的公認(rèn)難題。所謂高濃度廢水是指一些高濃度、高含鹽、高難降解的廢水。水質(zhì)成分復(fù)雜，有機(jī)物含量高，COD一般在10000mg/L以上，甚至高達(dá)幾萬(wàn)至幾十萬(wàn)毫克每升。且一般含有毒有害物質(zhì)，含鹽量也極高，具有強(qiáng)酸強(qiáng)堿性，不能直接進(jìn)行生化處理。這類工業(yè)廢水一般產(chǎn)自焦化行業(yè)、制藥行業(yè)、石化/油類行業(yè)、紡織/印染行業(yè)、化工行業(yè)、油漆行業(yè)等行業(yè)。此類高濃度有機(jī)廢水對(duì)環(huán)境的污染較大，影響時(shí)間持久，若處理不當(dāng)不但會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境，也會(huì)對(duì)人類自身造成損害。且如今我國(guó)人民的環(huán)保意識(shí)不斷增強(qiáng)，國(guó)家對(duì)于環(huán)境問(wèn)題也同樣日益重視，工業(yè)廢水排放的水質(zhì)要求比以往更加嚴(yán)格。因此，要選擇合適合理的方法方案進(jìn)行處理，使工業(yè)廢水水質(zhì)達(dá)到規(guī)定要求的排放標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)其處理技術(shù)方法要求尤為重要。

　　1、技術(shù)發(fā)展方向的現(xiàn)狀

　　對(duì)于此類有機(jī)污染物含量較高、可生化性較差的高濃度有機(jī)廢水，如果單獨(dú)使用物化法或膜法等傳統(tǒng)處理方法進(jìn)行處理，往往難以達(dá)到理想的處理效果。比如物化法就存在許多的缺陷和不足，目前常用的物化處理技術(shù)包括:微電解、電催化、微波催化、臭氧催化、二氧化氯氧化等傳統(tǒng)技術(shù)。這些技術(shù)大多有著投資大、處理成本高、處理效果十分有限、抗沖擊能力差等缺陷。尤其是當(dāng)廢水中有機(jī)污染物濃度高于20000mg/l時(shí)，傳統(tǒng)物化法需投加大量氧化劑，致使處理成本居高不下，而COD去除率僅為10%-30%，還會(huì)產(chǎn)生新的物質(zhì)，造成二次污染。處理常用的膜法也同樣存在的局限性，水處理常規(guī)膜處理法也有相當(dāng)?shù)牧觿?shì)，其對(duì)進(jìn)水水質(zhì)的要求極高，并且投資巨大，回收利用率較低，而且產(chǎn)生的濃縮液更難處理，前段生化系統(tǒng)對(duì)污染物處理不徹底會(huì)導(dǎo)致深度處理所需膜組件的污染，影響處理效果。當(dāng)TDS變高時(shí)，膜處理的脫鹽率會(huì)急劇的下降，同時(shí)有著膜污染、堵塞、腐蝕、使用壽命短等諸多待解決的問(wèn)題。同樣的，運(yùn)用生化處理技術(shù)處理高濃度廢水也存在一定的限制與弊端。生化處理技術(shù)的使用條件受有機(jī)物濃度所限制，只能處理有機(jī)物濃度處于中低水平范圍的有機(jī)廢水，對(duì)于濃度很高的焦化廢水，以及富含油，酚等有機(jī)物的廢水需要進(jìn)行預(yù)先的稀釋和前處理。而厭氧過(guò)程中微生物繁殖慢，因此反應(yīng)器啟動(dòng)過(guò)程緩慢，需要7~13周時(shí)間，增加了工作量和運(yùn)行費(fèi)用。曝氣池的首端有機(jī)物負(fù)荷較高，因此耗氧速率較高，為了避免由于缺氧而形成厭氧狀態(tài)，進(jìn)水的有機(jī)物濃度不宜過(guò)高，這導(dǎo)致了曝氣池必須為較大容積、較大占地面積，導(dǎo)致基建費(fèi)用較高。生物處理技術(shù)對(duì)進(jìn)水水質(zhì)、水量變化的適應(yīng)性較低，運(yùn)行結(jié)果容易受到水質(zhì)、水量變化的影響，脫氮除磷效果也不太理想。

　　2、高濃度難降解有機(jī)廢水處理的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

　　由于高濃度有機(jī)廢水中大量難降解的有機(jī)污染物，會(huì)使傳統(tǒng)的生物處理技術(shù)很難取得成果。有機(jī)污染物不能有效降解，于是導(dǎo)致整個(gè)處理工藝的結(jié)果達(dá)不到預(yù)期成效和目的。對(duì)此，目前的高濃度難降解有機(jī)廢水處理技術(shù)研究趨勢(shì)主要有以下幾個(gè)方面。

　　2.1 資源化處理的研究方向

　　從目前我國(guó)走可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的趨勢(shì)來(lái)看，對(duì)于僅僅只要求處理后的廢水能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。未來(lái)的成熟有效的技術(shù)，需要能夠?qū)U水中有價(jià)值的物質(zhì)最大化回收和利用。從某種角度看，高濃度有機(jī)廢水中所含有的大量有機(jī)物未嘗不是一種大量的資源，而且其中還蘊(yùn)含著大量的有機(jī)鹽，如果不對(duì)其進(jìn)行回收利用，則會(huì)造成了許多的資源浪費(fèi)。如果能做到在保證廢水處理達(dá)標(biāo)排放的同時(shí)，統(tǒng)籌兼顧資源化回收利用，不僅能使有處理成本的降低和經(jīng)濟(jì)效益的提高，而且也將能為高濃度有機(jī)廢水處理技術(shù)的發(fā)展提供新的思路，更能夠做到與可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略相呼應(yīng)，為未來(lái)的技術(shù)走向提供良好的環(huán)境。

　　2.2 低成本技術(shù)的研究方向

　　隨著科技的不斷發(fā)展，污水處理技術(shù)也不斷成熟，然而許多新型技術(shù)看似美好，實(shí)際處理成本居高不下，令人望而卻步。一些較有成效的技術(shù)也由于處理成本較高使得企業(yè)運(yùn)營(yíng)負(fù)擔(dān)變重，制約了企業(yè)的發(fā)展。因此，如何在保證水質(zhì)處理要求達(dá)標(biāo)的同時(shí)降低污廢水處理成本成了目前工業(yè)廢水處理技術(shù)發(fā)展的極其重要的方向之一。要做到低成本處理，可以從簡(jiǎn)化處理流程方面著手，也可以從處理方案上進(jìn)行優(yōu)化，但最主要的還是對(duì)處理技術(shù)方法進(jìn)行改進(jìn)和更新。如催化氧化技術(shù)，是在催化劑存在的情況下利用氧化劑將廢水中的有機(jī)物氧化成二氧化碳和水。作為新型的污水處理工藝，催化氧化法能夠加快有機(jī)污染物與氧化劑之間的化學(xué)反應(yīng)，在降解反應(yīng)過(guò)程中又能夠產(chǎn)生新的氧化性更強(qiáng)的基團(tuán)，既能高效的處理水中有機(jī)污染物，與此同時(shí)又能高效的催化活化臭氧分子。通過(guò)向反應(yīng)裝置內(nèi)通入臭氧等氣體，在填料表面產(chǎn)生高氧化性的羥基自由基，從而能夠有效地對(duì)臭氧進(jìn)行催化氧化，在提高臭氧利用率的同時(shí)，最大限度地去除有機(jī)污染物。解決了有機(jī)污染物降解得不夠徹底的問(wèn)題。隨著研究的不斷深入，催化氧化法將是一種非常有競(jìng)爭(zhēng)力的處理技術(shù)，對(duì)于處理高濃度有機(jī)廢水將會(huì)有著很好的幫助和成效。

　　2.3 組合處理技術(shù)的研究方向

　　對(duì)于單一的如物化法、生化法等傳統(tǒng)處理方法無(wú)法奏效的問(wèn)題，強(qiáng)調(diào)預(yù)處理技術(shù)，研究將幾種如物化處理、生物處理等方法相耦合，是目前解決此類高濃度有機(jī)廢水污染問(wèn)題的一個(gè)重要突破方向。常見(jiàn)的工藝組合主要有:物化預(yù)處理+生化處理、厭氧酸化處理+好氧生化處理、電催化氧化預(yù)處理+生化處理、物理化學(xué)預(yù)處理+生化處理+深度處理。研究組合處理技術(shù)，并力爭(zhēng)做到將處理成本降低，是目前解決此類高濃度有機(jī)廢水污染問(wèn)題的有效途徑。

　　3、多單元組合處理技術(shù)的介紹

　　這里介紹一種高濃度有機(jī)廢水處理新型技術(shù)，該技術(shù)是將多種處理方法相耦合，發(fā)揮各單元技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，將預(yù)處理技術(shù)、無(wú)害化技術(shù)及資源化技術(shù)有效結(jié)合。其組件包括預(yù)處理單元、SUPER膜元件功能膜單元和蒸發(fā)單元。其反滲透膜裝置結(jié)構(gòu)包括圓管承壓外殼、金屬密封片、法蘭盤、流體逆向盤、密封式圓管承壓內(nèi)殼、布水器、內(nèi)拉桿、支撐導(dǎo)流盤、膜片、進(jìn)液管以及出液管。

　　3.1 高濃度有機(jī)廢水新型處理技術(shù)流程的介紹

　　預(yù)處理單元包括廢水調(diào)節(jié)池、水泵以及過(guò)濾系統(tǒng)，該過(guò)濾系統(tǒng)可以為以下幾種：超濾過(guò)濾系統(tǒng)、微濾過(guò)濾系統(tǒng)、砂濾過(guò)濾系統(tǒng)。工業(yè)廢水通過(guò)預(yù)處理單元，去除其中的膠體和懸浮顆粒，繼而成為預(yù)處理廢水，接著該預(yù)處理廢水再進(jìn)入SUPER膜元件功能膜單元進(jìn)行第二步處理。

　　第二步的SUPER膜元件功能膜單元包括水泵和反滲透膜裝置，水泵的作用是將預(yù)處理廢水被泵入反滲透膜裝置中進(jìn)行反滲透處理，處理后從反滲透膜裝置中排出濃縮液與透過(guò)液，透過(guò)液直接進(jìn)行排放或者進(jìn)行深度處理回用，濃縮液則進(jìn)入蒸發(fā)單元進(jìn)行第三步處理。

　　第三步的蒸發(fā)單元采用機(jī)械蒸氣再壓縮技術(shù)與多效蒸發(fā)對(duì)濃縮液中的水和污染物進(jìn)行再處理。單元對(duì)第一次產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)行機(jī)械壓縮，蒸汽升溫后再作為加熱熱源，或?qū)⒌谝淮萎a(chǎn)生的蒸汽直接作為第二級(jí)的熱源，第二次蒸汽再作為第三級(jí)熱源，如此循環(huán)對(duì)濃縮液進(jìn)行多次蒸發(fā)分離，使得濃縮液中的絕大部分水進(jìn)入冷凝液中，大量鹽分和有機(jī)物析出成為殘?jiān)瑥亩瓿筛邼舛鹊母黝愇廴疚锱c水相的徹底分離，普通冷凝液直接進(jìn)行排放或者進(jìn)行深度處理回用，含有揮發(fā)性溶質(zhì)的冷凝液將在經(jīng)過(guò)生化處理或進(jìn)行深度處理，殘?jiān)鼊t進(jìn)行焚燒或填埋。

　　3.2 反滲透膜裝置結(jié)構(gòu)的介紹

　　反滲透膜裝置，包括圓管承壓外殼，在該圓管承壓外殼的上下兩端還分別設(shè)置有金屬密封片與法蘭盤，在圓管承壓外殼內(nèi)部的上下兩端緊鄰金屬密封片與法蘭盤的位置分別設(shè)置有一個(gè)流體逆向盤，在圓管承壓外殼與兩個(gè)流體逆向盤之間設(shè)置有密封式圓管承壓內(nèi)殼，在該密封式圓管承壓內(nèi)殼的內(nèi)部設(shè)置有支撐導(dǎo)流盤與膜片，在密封式圓管承壓內(nèi)殼下端還設(shè)置有布水器，在布水器的中央位置設(shè)置有貫穿支撐導(dǎo)流盤、膜片、上端流體逆向盤以及金屬密封片的內(nèi)拉桿，在內(nèi)拉桿的兩側(cè)分別設(shè)置有進(jìn)液管與出液管，至少兩個(gè)導(dǎo)流盤與一個(gè)膜片才能配合使用，導(dǎo)流盤包括導(dǎo)流盤主體，該導(dǎo)流盤主體為中心位置處設(shè)置有導(dǎo)流盤中孔的圓盤，導(dǎo)流盤中空的內(nèi)徑與內(nèi)拉桿相匹配，在導(dǎo)流盤主體的表面還設(shè)置有凸臺(tái)，該導(dǎo)流盤主體上設(shè)置有兩個(gè)導(dǎo)流夾縫，在膜片上設(shè)置有兩個(gè)與該導(dǎo)流夾縫相匹配的定向裂口。

　　進(jìn)一步的，上述密封式圓管承壓內(nèi)殼設(shè)置有內(nèi)壁與外壁，其內(nèi)壁與外壁之間的空間形成一個(gè)空腔，該空腔的下部?jī)?nèi)壁設(shè)置有開(kāi)口，該開(kāi)口與貫穿布水器的孔相連通，所述進(jìn)液管依次貫穿金屬密封片、流體逆向盤以及密封式圓管承壓內(nèi)殼的外壁與密封式圓管承壓內(nèi)殼的空腔相連接，所述出液管依次貫穿金屬密片、流體逆向盤以及密封式圓管承壓內(nèi)殼與密封式圓管承壓內(nèi)殼的內(nèi)部空間相連通，所述內(nèi)拉桿包括設(shè)置在軸心位置的內(nèi)層實(shí)心桿，在內(nèi)層實(shí)心桿外側(cè)還設(shè)置有外層空心管，該外層空心管的內(nèi)徑大于內(nèi)層實(shí)心桿的直徑，在內(nèi)層實(shí)心桿與外層空心管之間還設(shè)置有加強(qiáng)筋，所述外層空心管的管壁上還設(shè)置有與密封式圓管承壓內(nèi)殼內(nèi)部空間連通的小孔，所述加強(qiáng)筋的數(shù)量至少為兩根。

　　再進(jìn)一步的，上述支撐導(dǎo)流盤的數(shù)量至少為兩個(gè)，且重疊設(shè)置在密封式圓管承壓內(nèi)殼的內(nèi)部空間中，在每相鄰兩個(gè)支撐導(dǎo)流盤之間還設(shè)置有一個(gè)膜片，所述兩條導(dǎo)流夾縫對(duì)稱設(shè)置在導(dǎo)流盤主體上，且兩條導(dǎo)流夾縫同處于導(dǎo)流盤主體的同一直徑上，導(dǎo)流夾縫的長(zhǎng)度與導(dǎo)流盤主體的半徑相同，該導(dǎo)流夾縫為上下部徑向延伸的以軸向相反方向突出的傾斜范圍在30°-60°的傾斜滑道，上下部滑道分別位于導(dǎo)流盤主體的上下兩面，所述導(dǎo)流夾縫上還垂直設(shè)置有至少一根支撐骨，即該導(dǎo)流夾縫被支撐骨至少分為兩個(gè)通道部分，該支撐骨突出部位壓緊在膜片的定向裂口的邊緣部分，通過(guò)支撐骨將膜片固定在兩張導(dǎo)流盤主體之間的中部，所述導(dǎo)流夾縫的外側(cè)位置還設(shè)置有定位結(jié)構(gòu)，該定位結(jié)構(gòu)包括分別設(shè)置在導(dǎo)流盤主體上下兩側(cè)的卡槽與卡塊，所述導(dǎo)流盤中孔的外側(cè)有一圈沿半徑方向設(shè)置的突齒，突齒固定在導(dǎo)流盤主體的內(nèi)側(cè)邊緣，在各突齒之間設(shè)置有縫隙，該縫隙為導(dǎo)流縫，該突齒的上下兩面的設(shè)置位置分別高于導(dǎo)流盤主體的上下兩面，以更好的對(duì)導(dǎo)流盤主體進(jìn)行定位，所述導(dǎo)流盤中孔的外側(cè)相鄰位置處設(shè)置有O型圈固定槽，該O型圈固定槽的數(shù)量為兩個(gè)，分別設(shè)置在導(dǎo)流盤主體的上下兩側(cè)，在O型圈固定槽的外側(cè)面上還設(shè)置有用于更好的固定O型圈的凸起。

　　該裝置的凸臺(tái)為凸點(diǎn)，該凸點(diǎn)按序列成一定弧度設(shè)置在導(dǎo)流盤主體的兩側(cè)面上。且凸臺(tái)為凸條，該凸條按序列成一定弧度設(shè)置在導(dǎo)流盤主體的兩側(cè)面上。另外，所述膜片成圓形或正多邊形，在該膜片的中間位置還設(shè)置有直徑與導(dǎo)流盤中孔相同的膜片中孔，該膜片由上下兩層過(guò)濾片以及設(shè)置在中間的支撐片組成，過(guò)濾片與支撐片的邊緣接觸位置除膜片中孔以外均相互熱熔成為膜邊。該裝置通過(guò)設(shè)置兩條導(dǎo)流夾縫，將整個(gè)導(dǎo)流盤劃分為左右兩個(gè)部分，使其左右兩側(cè)分別形成一個(gè)半圓形的液體流道，降低了污液在流動(dòng)過(guò)程中的壓力損失，提高了污水凈化的效率，同時(shí)還提高了使用效果，本發(fā)明設(shè)置有凸條，凸條能夠?qū)ξ垡哼M(jìn)行更好的導(dǎo)向作用，進(jìn)一步降低了污液在流動(dòng)過(guò)程中的壓力損失，更好的利用了生產(chǎn)資源，降低了生產(chǎn)損耗，同時(shí)該凸條跟膜片的接觸面積更大，進(jìn)一步降低了膜片表面的受力，更好的避免了膜片在使用過(guò)程中被破壞，提高了膜片的使用壽命，進(jìn)而降低了使用時(shí)的維護(hù)頻率，大大提高了使用效果。支撐導(dǎo)流盤利用凸線代替了現(xiàn)有技術(shù)中的凸點(diǎn)，在水流呈現(xiàn)渦流螺旋運(yùn)動(dòng)時(shí)的螺線間的轉(zhuǎn)折更加平緩，減小水流轉(zhuǎn)彎時(shí)的局部水力損失，又能夠進(jìn)一步提高了污水處理的效率與經(jīng)濟(jì)效益。

　　經(jīng)過(guò)測(cè)試，該多單元組合技術(shù)處理廢液后的有機(jī)污染物和無(wú)機(jī)鹽的去除率可高達(dá)99%以上，保障污水處理系統(tǒng)出水水質(zhì)真正能夠做到處理達(dá)標(biāo)排放，廢水濃縮液量大大減少，產(chǎn)水量大，因此減少了后期濃液處理的投資，總投資減少了20%以上，且噸水的處理成本僅為傳統(tǒng)物化法的20%-30%，有著穩(wěn)定、集成度高、自動(dòng)化程度高、占地面積小等諸多優(yōu)點(diǎn)，其相比與傳統(tǒng)處理工藝，更好的提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

　　4、結(jié)語(yǔ)

　　高濃度難降解有機(jī)廢水對(duì)水環(huán)境影響程度非常大，影響時(shí)間也相當(dāng)持久，實(shí)際中的處理難度也較大，而傳統(tǒng)處理工藝存在高花費(fèi)、低效等諸多問(wèn)題。對(duì)于解決高濃度廢水的問(wèn)題，需要對(duì)高濃度難降解有機(jī)廢水的水質(zhì)進(jìn)行深入的分析和認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)對(duì)高濃度有機(jī)廢水處理技術(shù)應(yīng)用問(wèn)題研究。