高濃度有機廢水處理的問題，是當(dāng)前世界污水處理的公認難題。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，有機物含量高，COD一般在10000mg/L以上，甚至高達幾萬至幾十萬毫克每升，且一般含有毒有害物質(zhì)，含鹽量也極高，具有強酸強堿性，不能直接進行生化處理。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)。此類高濃度有機廢水對環(huán)境的污染較大，影響時間持久，若處理不當(dāng)不但會對生態(tài)環(huán)境，也會對人類自身造成損害。且如今我國人民的環(huán)保意識不斷增強，國家對于環(huán)境問題也同樣日益重視，工業(yè)廢水排放的水質(zhì)要求比以往更加嚴格。因此，要選擇合適合理的方法方案進行處理，使工業(yè)廢水水質(zhì)達到規(guī)定要求的排放標準，對其處理技術(shù)方法要求尤為重要。
技術(shù)發(fā)展方向的現(xiàn)狀
對于此類有機污染物含量較高、可生化性較差的高濃度有機廢水，如果單獨使用物化法或膜法等傳統(tǒng)處理方法進行處理，往往難以達到理想的處理效果。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、Fenton氧化、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)廢水中有機污染物濃度高于20000mg/l時，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)牧觿荩鋵M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)對污染物處理不徹底會導(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，膜處理的脫鹽率會急劇的下降，同時有著膜污染、堵塞、腐蝕、使用壽命短等諸多待解決的問題。同樣地，運用生化處理技術(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)的使用條件受有機物濃度所限制，只能處理有機物濃度處于中低水平范圍的有機廢水，對于濃度很高的焦化廢水，以及富含油，酚等有機物的廢水需要進行預(yù)先的稀釋和前處理。而厭氧過程中微生物繁殖慢，因此反應(yīng)器啟動過程緩慢，需要7~13周時間，增加了工作量和運行費用。曝氣池的首端有機物負荷較高，因此耗氧速率較高，為了避免由于缺氧而形成厭氧狀態(tài)，進水的有機物濃度不宜過高，這導(dǎo)致了曝氣池必須為較大容積、較大占地面積，導(dǎo)致基建費用較高。生物處理技術(shù)對進水水質(zhì)、水量變化的適應(yīng)性較低，運行結(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。
高濃度廢水處理的未來發(fā)展趨勢
由于高濃度有機廢水中大量難降解的有機污染物，會使傳統(tǒng)的生物處理技術(shù)很難取得成果。有機污染物不能有效降解，于是導(dǎo)致整個處理工藝的結(jié)果達不到預(yù)期成效和目的。對此，目前的高濃度難降解有機廢水處理技術(shù)研究趨勢主要有以下幾個方面。 從目前我國走可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的趨勢來看，對于僅僅只要求處理后的廢水能達到排放標準是遠遠不夠的。未來的成熟有效的技術(shù)，需要能夠?qū)U水中有價值的物質(zhì)最大化回收和利用。從某種角度看，高濃度有機廢水中所含有的大量有機物未嘗不是一種大量的資源，而且其中還蘊含著大量的有機鹽，如果不對其進行回收利用，則會造成了許多的資源浪費。如果能做到在保證廢水處理達標排放的同時，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)濟效益的提高，而且也將能為高濃度有機廢水處理技術(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)，為未來的技術(shù)走向提供良好的環(huán)境。
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)運營負擔(dān)變重，制約了企業(yè)的發(fā)展。
因此，如何在保證水質(zhì)處理要求達標的同時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，可以從簡化處理流程方面著手，也可以從處理方案上進行優(yōu)化，但最主要的還是對處理技術(shù)方法進行改進和更新。
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物氧化成二氧化碳和水。
以臭氧催化氧化為例，作為新型的污水處理工藝，臭氧催化氧化法能夠加快有機污染物與氧化劑之間的化學(xué)反應(yīng)，在降解反應(yīng)過程中又能夠產(chǎn)生新的氧化性更強的基團，既能高效地處理水中有機污染物，與此同時又能高效的催化活化臭氧分子。
通過向反應(yīng)裝置內(nèi)通入臭氧，在填料表面產(chǎn)生高氧化性的羥基自由基，從而能夠有效地對臭氧進行催化氧化，在提高臭氧利用率的同時，最大限度地去除有機污染物。解決了有機污染物降解得不夠徹底的問題。
隨著研究的不斷深入，催化氧化法將是一種非常有競爭力的處理技術(shù)，對于處理高濃度有機廢水將會有著很好的幫助和成效。對于單一的如物化法、生化法等傳統(tǒng)處理方法無法奏效的問題，強調(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廢水污染問題的一個重要突破方向。市場上常見的工藝組合主要有：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。通過研究組合處理技術(shù)，并力爭做到將處理成本降低，是目前解決此類高濃度有機廢水污染問題的有效途徑。高濃度難降解有機廢水對水環(huán)境影響程度非常大，影響時間也相當(dāng)持久，實際中的處理難度也較大，而傳統(tǒng)處理工藝存在高花費、低效等諸多問題。對于解決高濃度廢水的問題，需要對高濃度難降解有機廢水的水質(zhì)進行深入的分析和認識，加強對高濃度有機廢水處理技術(shù)應(yīng)用問題研究。
