化工污水的基本特征是：
(1) 水質(zhì)成分復(fù)雜，副產(chǎn)物多，反應(yīng)原料常為溶劑類物質(zhì)或環(huán)狀結(jié)構(gòu)的化合物，增加了廢水的處理難度；
(2) 廢水中污染物含量高，這是由于原料反應(yīng)不完全和原料、或生產(chǎn)中使用的大量溶劑介質(zhì)進入了廢水體系所引起的；
(3) 有毒有害物質(zhì)多，精細化工污水中有許多有機污染物對微生物是有毒有害的，如鹵素化合物、硝基化合物、具有殺菌作用的分散劑或表面活性劑等；
(4) 生物難降解物質(zhì)多，B/C比低，可生化性差；(5) 廢水色度高。
2.1 物理處理技術(shù)的進展
(1) 磁分離法，是通過向化工污水中投加磁種和混凝劑，利用磁種的剩磁，在混凝劑同時作用下，使顆粒相互吸引而聚結(jié)長大，加速懸浮物的分離，然后用磁分離器除去有機污染物，國外高梯度磁分離技術(shù)已從實驗室走向應(yīng)用。
(2) 聲波技術(shù)，是通過控制超聲波的頻率和飽和氣體，降解分離有機物質(zhì)。
(3) 非平衡等離子體技術(shù)，是用高壓脈沖放電，輝光放電產(chǎn)生的等離子體對水中的有機污染物可進行氧化降解。
2.2 化學(xué)處理技術(shù)的進展
(1) 紫外光催化氧化處理技術(shù)，是利用TiO2等半導(dǎo)體催化劑在300~400 nm的紫外光照射下，產(chǎn)生光電子空穴和形成羥基自由基等強氧化劑的能力，將廢水中的有機物氧化分解，并最終氧化為CO2和H2O。在各種有機廢水處理方面有大量的實驗室研究報道，在印染廢水脫色方面該技術(shù)與其它技術(shù)聯(lián)用，已有工業(yè)化成功應(yīng)用的實例。化工、醫(yī)藥等難降解工業(yè)廢水處理是該技術(shù)目前研究的活躍領(lǐng)域。研究重點在光源、反應(yīng)器設(shè)計、高效催化劑及催化劑回收等方面。有廢水需要處理的單位，也可以到污水寶項目服務(wù)平臺咨詢具備類似污水處理經(jīng)驗的企業(yè)。
(2) 濕法氧化(WO)和超臨界水氧化法(SCWO) ，濕法氧化是在高溫高壓下，在水溶液中有機物發(fā)生氧化反應(yīng)的處理技術(shù)。利用催化劑，用空氣中的氧氣和純氧為氧化劑，可以在較低的溫度和壓力下，使有機物氧化。濕法氧化作為高濃度難降解有機廢水的處理技術(shù)在國外已有應(yīng)用，國內(nèi)有濕法氧化法處理染料和有機磷廢水的實驗室研究，但是還沒有到實際工業(yè)應(yīng)用階段。但是隨著催化濕法氧化水處理技術(shù)研究的發(fā)展和日益嚴峻的難降解有機廢水處理的需求，該技術(shù)的應(yīng)用研究已經(jīng)受到人們的重視，并被認為是處理化工難降解廢水中應(yīng)優(yōu)先考慮發(fā)展的技術(shù)領(lǐng)域。目前濕法氧化技術(shù)的研究重點應(yīng)是溫和反應(yīng)條件下(溫度106℃以下，壓力0.6 MPa以下)，作為高濃度(5 000 mg/L以上)難降解有機廢水的預(yù)處理。研究適合于濕法氧化的非貴金屬催化劑、選擇優(yōu)化的反應(yīng)條件和反應(yīng)器材料的腐蝕問題等。
超臨界氧化廢水處理技術(shù)是在濕法氧化基礎(chǔ)上發(fā)展的一種有毒有機固廢物和工業(yè)廢水的高級氧化技術(shù)。SCWO在水臨界點(22.1 MPa，374 ℃)以上，在極短時間內(nèi)將各種有機物完全氧化為二氧化碳和水，不產(chǎn)生二次污染，被稱為生態(tài)水處理技術(shù)。當(dāng)廢水中的有機物濃度在2%以上時，利用有機物氧化反應(yīng)產(chǎn)生的熱量維持系統(tǒng)的反應(yīng)溫度，基本不需要外界供熱。美國國家關(guān)鍵技術(shù)六大領(lǐng)域之一“能源與環(huán)境”中指出，超臨界水氧化是最有前途的難降解有機廢水處理技術(shù)。目前美國、等國家已經(jīng)進入中試或工業(yè)化試驗階段，我國近年來開始實驗室研究。在國外超臨界水氧化法已經(jīng)成功地用于各類有機廢水的處理，但對反應(yīng)器材料要求也高，目前還未能找到一種理想的能長期耐腐蝕、耐高溫和耐高壓的反應(yīng)器材料。
(3) 微電解技術(shù)，又稱為內(nèi)電解、鐵還原、鐵碳法、零價鐵法等技術(shù)，是被廣泛研究與應(yīng)用的一項廢水處理技術(shù)。生物難降解廢水，如染料、印染、農(nóng)藥、制藥等工業(yè)廢水的處理可以用微電解為預(yù)處理手段，從而實現(xiàn)大分子有機污染物的斷鏈、發(fā)色與助色基團的脫色，提高廢水的可生化性，便于后續(xù)生化反應(yīng)的進行。目前，微電解處理技術(shù)的研究與應(yīng)用主要針對某一種或某一類工業(yè)廢水，尚未形成系統(tǒng)的理論與技術(shù)。
微電解反應(yīng)器內(nèi)的填料主要有兩種：一種為單純的鐵刨花；另一種為鑄鐵屑與惰性碳顆粒(如石墨、活性碳、焦炭等)的混合填充體。兩種填料均具有微電解反應(yīng)所需的基本元素：Fe和C。低電位的Fe與高電位的C在廢水中產(chǎn)生電位差，具有一定導(dǎo)電性的廢水充當(dāng)電解質(zhì)，形成無數(shù)的原電池，產(chǎn)生電極反應(yīng)和由此所引起的一系列作用，改變廢水中污染物的性質(zhì)，從而達到廢水處理的目的。
(4) 輻照法、脈沖電暈技術(shù)，是利用高能電子發(fā)生裝置或脈沖發(fā)生裝置產(chǎn)生的電能電子束與水分子碰撞，形成激發(fā)態(tài)從而發(fā)生氧化降解作用。該技術(shù)有去除率高、設(shè)備占地小，操作簡單，但對各種發(fā)生裝置技術(shù)要求高，且價格昂貴，有的還需要特殊的防護措施，若要真正投入運行還需進行大量研究。
2.3 生物處理技術(shù)的發(fā)展
(1) 好氧活性污泥法的發(fā)展，用篩選、馴化、誘導(dǎo)、誘變和基因育種等手段培制能分解難生物降解有機物的工程菌是改進當(dāng)前活性污泥工藝重要途徑之一。在厭氧工藝中除了改良菌株以外，還改進生物處理的主要流程，如A/O，A2/O流程，對除去難降解有機物是極為經(jīng)濟和有效的。生物膜法是一種耐毒性基質(zhì)較強的接觸生物氧化工藝，但處理的水質(zhì)不如活性污泥好，將二者結(jié)合作用即可顯著提高生化降解功能。
(2) 高效微生物優(yōu)勢菌種選育國內(nèi)現(xiàn)有二級處理設(shè)施中，生物處理占70%~80%，生活污水生物處理占100%。目前廢水的生物處理的新技術(shù)、新工藝研究活躍，對難降解污染物的高效降解菌的選育與應(yīng)用研究是當(dāng)前生物處理中重要方向。國外已經(jīng)工業(yè)化生產(chǎn)用于多種難降解工業(yè)廢水處理的微生物制劑。如以色列被200ｔ油污染的海灘，采用選育的石油降解菌三個月內(nèi)降解石油類污染物80%。國內(nèi)在有機磷農(nóng)藥廢水優(yōu)勢菌種選育方面也有許多工作，如成都生物所等選育出有機磷優(yōu)勢降解菌種。水處理中的固定化微生物技術(shù)具有微生物負載量高、處理效率高。同時可以查看中國污水處理工程網(wǎng)更多技術(shù)文檔。
(3) 固定化細胞技術(shù)(簡稱IMC)，也叫固定化微生物技術(shù)，是指通過化學(xué)或物理手段，將篩選分離出的適宜于降解特定廢水的高效菌株，或通過基因工程技術(shù)克隆的特異性菌株進行固定化，使其保持活性并反復(fù)利用。
經(jīng)濟有效地去除難生物降解有機物和濃度較高的氨氮一直是困繞化工污水處理的難題。由于自然界存在的一般微生物對其降解的能力很差，采用傳統(tǒng)的生物處理法，難于奏效。而采用其他的物理化學(xué)方法，處理費用往往十分昂貴。廢水中的氨氮排入水體，會影響作為生活飲用水水源的水體水質(zhì)和漁業(yè)生產(chǎn)，嚴重時會產(chǎn)生水體的富營養(yǎng)化。采用傳統(tǒng)生物處理法中的硝化-反硝化工藝，可經(jīng)濟有效地去除廢水中低濃度的氨氮，并已成功地應(yīng)用在城市污水和生活污水處理中。但某些化工污水中的氨氮濃度很高，當(dāng)其濃度超過200 mg/L時，一般的微生物將會受到抑制，使生物硝化脫氮過程失效，而采用物理化學(xué)方法，同樣存在技術(shù)和經(jīng)濟上的問題。
在固定化酶技術(shù)上發(fā)展起來的固定化細胞技術(shù)，由于其諸多的優(yōu)點：生物處理構(gòu)筑物中微生物濃度高，反應(yīng)速度快；固定對某種特定污染物有較強降解能力的酶或微生物，使有毒難降解物質(zhì)的降解成為可能；固定化技術(shù)為生理特性不同的硝化菌、反硝化菌的生長繁殖提供了良好的微環(huán)境，使得硝化、反硝化過程可以同時進行，從而提高了生物脫氮的速度和效率；固定化微生物特別是混合菌相當(dāng)于一個多酶反應(yīng)器，對成分復(fù)雜的有機廢水適應(yīng)能力強，因而成為近年來廢水生物處理領(lǐng)域的研究熱點。而為降解廢水中不同類型的難降解有機污染物所選育的可與之相抗衡的優(yōu)勢高效菌以及利用基因工程技術(shù)所構(gòu)建的基因工程菌，為固定化細胞技術(shù)處理廢水提供了極大的潛力，使廢水生物處理技術(shù)將產(chǎn)生一次重大的技術(shù)革新。
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