本文作者：董曉靜1趙紅寧2曹偲佳3作者單位：1上海市青浦區(qū)徐涇水務(wù)管理所2上海市青浦區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)站3上海市青浦區(qū)白鶴水務(wù)管理所

混合化工廢水處理常規(guī)的生物處理方法有A/O工藝[27-28]、A2O工藝及CASS工藝，這些工藝的選用與化工廢水的性質(zhì)息息相關(guān)。但隨著綜合化工園區(qū)廢水處理技術(shù)的發(fā)展，也出現(xiàn)了一些高效、運(yùn)行管理簡(jiǎn)單和占地面積小的工藝。如生物膜法、固定化細(xì)胞技術(shù)和引入高效微生物的方法等。

膜生物反應(yīng)器綜合了生物處理和膜分離技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，具有工藝簡(jiǎn)單、出水水質(zhì)好、運(yùn)行穩(wěn)定和節(jié)省占地等優(yōu)點(diǎn)。方燾育[29]等利用平板膜生物反應(yīng)器對(duì)江蘇某化工園區(qū)的廢水進(jìn)行小試，以探索一種可以緩解該園區(qū)由于企業(yè)增多、廢水產(chǎn)生量日益增大同時(shí)土地面積越來越緊張等問題的處理方案。結(jié)果表明，平板膜生物反應(yīng)器在出水水質(zhì)、處理效率、抗沖擊負(fù)荷、占地面積等方面具有很大優(yōu)勢(shì)，但受膜制造技術(shù)的限制，該方法投資及運(yùn)行成本較高，目前僅適用于對(duì)出水水質(zhì)和占地面積有嚴(yán)格要求的中小規(guī)模污水廠。

固定化細(xì)胞技術(shù)是在固定化酶技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，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(jìn)行固定化，使其保持活性并反復(fù)利用。具有微生物濃度高、反應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)。目前，研究者在固定化細(xì)胞的載體、固定化細(xì)胞技術(shù)處理氨氮廢水和難降解的化工廢水等方面取得了進(jìn)展。

目前也有研究者將高效微生物引入傳統(tǒng)的生物處理工藝來處理綜合化工廢水。如馮平等[31]將專利HSBEMBM高效微生物（用于處理焦化廢水的高效微生物制劑）應(yīng)用于傳統(tǒng)A/O工藝生物脫氮單元，用來處理湖北農(nóng)化集團(tuán)的化工綜合廢水（COD為1000mg/L；BOD5為350mg/L；SS含量250mg/L；NH3-N含量160mg/L）。廢水成分復(fù)雜，與焦化廢水成分類似，含有高濃度氨氮、有機(jī)物、石油類和少量酚、氰等有害物質(zhì)。系統(tǒng)運(yùn)行下來，廢水處理成本為2.318元/m3，低于同類行業(yè)的處理成本，出水水質(zhì)可達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978-1996）的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，出水氨氮保持在15mg/L以下，在線監(jiān)測(cè)出水氨氮含量平均為0.4mg/L；COD可降至100mg/L以下，在線監(jiān)測(cè)COD平均為35mg/L。系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，產(chǎn)生的污泥沉降性能好，剩余污泥量少。

摘要：本文以我國近十年城市污水處理情況為基礎(chǔ)，并參照國外情況，對(duì)排污系統(tǒng)建設(shè)、廢水治理設(shè)施以及污水處理效果等方面的多項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)逐一進(jìn)行了剖析，定量化地分析評(píng)價(jià)了我國廢水處理技術(shù)狀況，并提出相應(yīng)的對(duì)策建議，以求為提高我國的污水處理總體水平提供技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞：技術(shù)狀況定量分析對(duì)策剖析

廢水處理是防治水環(huán)境污染的重要技術(shù)措施之一，廢水處理技術(shù)水平的高低將直接影響一個(gè)地區(qū)的水環(huán)境質(zhì)量。本文以我國城市污水處理情況為基礎(chǔ)，試從排污系統(tǒng)建設(shè)、廢水治理設(shè)施以及廢水處理效果等諸方面，對(duì)其作一技術(shù)剖析評(píng)價(jià)，以便對(duì)國內(nèi)外廢水處理技術(shù)狀況有一量化概念，為提高我國的廢水處理技術(shù)水平，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展提供技術(shù)參考。

1.排污系統(tǒng)建設(shè)

1.1排污管道總長度

排污系統(tǒng)是城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的一個(gè)組成部分，也是廢水集中處理的前提。近十年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速增長和城市規(guī)模的擴(kuò)大，排污系統(tǒng)建設(shè)已初具規(guī)模。全國現(xiàn)有的大小城市均建有一定規(guī)模的排污系統(tǒng)，排污管道總長度（含污水管和雨水管，下同）已從1989年的5.45萬公里上升為1998年的12.59萬公里，增長了1.31倍（見圖1），是1980年的5.49倍，是建國初期的12.47倍（有關(guān)數(shù)據(jù)不包括香港、澳門、臺(tái)灣，下同）。

[摘要]隨著我國對(duì)精細(xì)化工行業(yè)的廢水排放標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，企業(yè)依托現(xiàn)有的廢水處理設(shè)施難以達(dá)到排放要求，主要原因是由于精細(xì)化工行業(yè)廢水毒性強(qiáng)、可生化性差，傳統(tǒng)的生化處理工藝難以將此類廢水處理達(dá)標(biāo)，因此需要通過物化工藝預(yù)處理。本文介紹了部分物化預(yù)處理工藝，并就單一物化預(yù)處理工藝和組合與處理工藝的優(yōu)劣做了簡(jiǎn)要的探討。

[關(guān)鍵詞]精細(xì)化工廢水；物化預(yù)處理工藝；可生化性

1引言

近年來隨著我國農(nóng)業(yè)和工業(yè)的迅速發(fā)展，人民的生活中涉及到精細(xì)化工用品的使用也愈發(fā)頻繁。隨著社會(huì)需求的不斷提高，精細(xì)化工企業(yè)近年來也不斷發(fā)展，而我國新興的精細(xì)化工企業(yè)在“十二五”的推動(dòng)下快速涌現(xiàn)，現(xiàn)有企業(yè)也逐步推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)改造，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品精細(xì)化率穩(wěn)步提升和產(chǎn)業(yè)集中度提高。精細(xì)化工產(chǎn)品在不斷改善群眾生活，但伴隨而來的是精細(xì)化工企業(yè)生產(chǎn)過程中造成的環(huán)境污染日益嚴(yán)重，尤其是生產(chǎn)過程中排放的廢水對(duì)生態(tài)環(huán)境造成極其嚴(yán)重的影響[1]。由于精細(xì)化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)品的多樣性和精細(xì)性，其生產(chǎn)廢水具有成分復(fù)雜、色度大、毒性較強(qiáng)、鹽分較高以及成分不易鑒別等因素，從而導(dǎo)致其可生化性較低，直接進(jìn)入生化系統(tǒng)容易導(dǎo)致生化系統(tǒng)崩潰[2]。因此，在精細(xì)化工廢水預(yù)處理階段，不僅要有效的去除廢水中的污染物，還要進(jìn)一步提高廢水的可生化性，以便后續(xù)廢水的生化降解。近年來，精細(xì)化工廢水的處理技術(shù)在不斷的摸索與創(chuàng)新中前行，在眾多精細(xì)化工廢水處理研究中多采用物化處理工藝對(duì)高濃度有機(jī)廢水預(yù)處理后，再進(jìn)行后續(xù)的生化處理。

2單一物化預(yù)處理工藝

2.1電催化氧化法。電催化氧化作為工業(yè)廢水處理領(lǐng)域的一種有效的方法，能夠通過自動(dòng)化的方法有效降解和氧化機(jī)化合物。電催化氧化的優(yōu)點(diǎn)是使用了清潔的試劑-電子，處理過程中不需要添加化學(xué)物質(zhì)，因此不產(chǎn)生二次污染。HongWang[3]等采用TiO2/碳電催化膜為陽極，不銹鋼網(wǎng)為陰極的電催化膜反應(yīng)器處理含酚廢水。以苯酚和濃度為15g/L的電解質(zhì)(Na2SO4)混合制備合成苯酚廢水為原料。采用FESEM、XPS、循環(huán)伏安法(CV)和高效液相色譜(HPLC)對(duì)電催化膜、苯酚濃度和降解中間體進(jìn)行了表征和分析。結(jié)果表明，反應(yīng)器處理2.0mM含酚廢水2h后，苯酚的去除率約為99.4%，TOC的去除率約為86.3%。YonghaoZhang[4]采用新型多孔管電極電催化反應(yīng)器對(duì)含5-氟-2-甲氧基嘧啶的實(shí)際抗癌藥物廢水進(jìn)行處理。通過單因素實(shí)驗(yàn)研究運(yùn)行參數(shù)對(duì)反應(yīng)器性能的影響，研究結(jié)果表明，最優(yōu)條件是流量的0.31L/min，pH值5.0，電流密度5mAcm-2。此時(shí)廢水中COD和5-氟-2-甲氧基嘧啶去除率分別為84.1%和100%。同時(shí)廢水的BOD5/COD值和EC50,48h分別從0.14和16.4%提高到0.53和51.2%，可生化性明顯提高。綜上，采用電催化氧化法對(duì)精細(xì)化工廢水處理，不僅能有效去除廢水中的特征污染物，同時(shí)也可以提高廢水的可生化性。

作為一種新型的分離技術(shù)，膜分離技術(shù)既能對(duì)廢水進(jìn)行有效的凈化，又能回收一些有用物質(zhì)，同時(shí)具有節(jié)能、無相變、設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便等特點(diǎn)，因此在廢水處理中得到了廣泛的應(yīng)用并顯示了廣闊的發(fā)展前景。據(jù)估計(jì)，2000年膜技術(shù)的世界市場(chǎng)規(guī)模已達(dá)近20億美元的銷售額〔1〕。在廢水處理中應(yīng)用的膜分離過程主要有微濾（MF）、超濾（UF）、納濾（NF）、反滲透（RO）和電滲析（ED），它們的分離過程及其傳質(zhì)機(jī)理見表1〔2〕。

1含油廢水的處理

含油廢水面廣量大，鋼鐵工業(yè)的壓延、金屬切削、研磨，以及石油煉制及管道運(yùn)輸?shù)榷籍a(chǎn)生含油廢水，處理含油廢水的目的主要是除油同時(shí)去除COD及BOD.膜分離技術(shù)在含油廢水處理中的研究與應(yīng)用相當(dāng)廣泛，主要是采用不同材質(zhì)的超濾膜和微濾膜來處理。

唐燕輝等利用自行設(shè)計(jì)、組裝的膜處理裝置，考察了多種制膜方法，實(shí)驗(yàn)表明用加壓制膜法制備的超濾膜（A4膜），分離機(jī)械加工排放的含油污水時(shí)，可以使CODCr從728.64mg/L降至87.8mg/L，含油質(zhì)量濃度從5000mg/L降至2.5mg/L，脫除率分別達(dá)到87.95%和99.95%，分離后排水已達(dá)到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)〔3〕。B.E.Reed研究了用截留相對(duì)分子質(zhì)量為120000、表面荷負(fù)電和截留相對(duì)分子質(zhì)量為100000、表面不帶電的管式聚亞乙烯氟超濾膜處理含質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%油脂的金屬工業(yè)廢水〔4〕。荷電膜由于高的截留相對(duì)分子質(zhì)量和表面電荷，其平均滲透通量遠(yuǎn)大于不帶電膜。當(dāng)油脂質(zhì)量濃度小于50mg/L、總懸浮固體質(zhì)量濃度小于25mg/L時(shí)，荷電膜油脂的平均去除率為97%，而不帶電膜為98%.兩種膜對(duì)總懸浮固體的去除率均接近97%.張國勝采用0.2μm氧化鋯膜處理鋼鐵廠冷軋乳化液廢水，通過對(duì)膜的選擇、操作參數(shù)的考察、過程的優(yōu)化，獲得了滿意的結(jié)果，膜通量100L/（m2.h）時(shí)，含油質(zhì)量濃度從5000mg/L降至10mg/L以下，截留率大于99%，透過液中油質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.001%，并且該技術(shù)已實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化應(yīng)用〔5〕。張?jiān)苡孟噢D(zhuǎn)化法制備聚砜-Al2O3復(fù)合膜，將Al2O3微粒填充到聚砜中，并用該復(fù)合膜對(duì)華北油田北大站外排水砂濾后水樣進(jìn)行了超濾處理，原水的油質(zhì)量濃度為640mg/L，處理后的油質(zhì)量濃度小于0.5mg/L，完全符合回注水的要求〔6〕。

2染料廢水的處理

目前在染料的工業(yè)生產(chǎn)過程中，產(chǎn)生大量的高鹽度（質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于5%）、高色度（數(shù)萬至十幾萬）、高CODCr（數(shù)萬至十幾萬）的廢水。由于該類廢水的BOD5與CODCr的比值小于0.4，生物降解性差；同時(shí)廢水中所含的鹽將進(jìn)一步降低廢水的生物降解性，所以生化處理前必需對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理〔7〕。

1含氟廢水處理的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1.1混凝沉降法

混凝沉降法也是處理含氟廢水應(yīng)用最多的方法之一，基本原理是通過像含氟廢水投加混凝劑（混凝劑包含兩類：絮凝劑和助凝劑。常見的絮凝劑分為兩大類：鋁鹽和鐵鹽;常見的助凝劑是聚丙烯酰胺），并用堿液調(diào)節(jié)pH值，使其形成膠體降氟離子吸附除去。鋁鹽除氟是根據(jù)Al3+與F-絡(luò)合以及鋁鹽水解產(chǎn)物的配位體置換、吸附、橋連和卷掃等作用降F-除去。由于無機(jī)混凝劑與F-形成的絮凝體很細(xì)小、沉降慢、處理周期長，研究表明用復(fù)合混凝劑聚合氯化鋁（PAC）、聚合硫酸鐵等代替簡(jiǎn)單混凝劑除氟效果更好，可提高固液分離效果，縮短處理周期。肖潔等在處理含氟量為3～7mg/l的首鋼廢水時(shí)用A12（S04）3代替H2S04調(diào)節(jié)廢水pH值，使pH值從6.2～6.5升高至6.8～7.0，不僅減少了混凝劑用量，還提高了除氟工藝的抗沖擊負(fù)荷能力。同時(shí)，鋁鹽的水解受與pH值密切相關(guān)，在pH值為6.2～6.9時(shí)，A12（S04）3的水解產(chǎn)物以A（lOH）3為主，F(xiàn)-與A（lOH）3絮體發(fā)生絮凝作用；而pH>7時(shí)，各種形式的鋁鹽絡(luò)合物占比發(fā)生變化，A（lOH）3絮體減少，絮凝作用減弱，因此除氟能力明顯降低。

1.2含氟廢水處理過程中存在的問題

對(duì)于以達(dá)標(biāo)排放為主要目的的含氟廢水處理，化學(xué)沉淀法、混凝沉淀法雖然能滿足含氟廢水達(dá)標(biāo)排放的處理要求，但是由于沉淀劑石灰的溶解度低，通常需要以乳狀液投加，生成的CaF2沉淀容易包裹在Ca（OH）2表面使之不能被充分利用，因而石灰用量增大，造成在處理工藝中會(huì)產(chǎn)生大量的沉淀污泥，含水率很高，需要進(jìn)一步脫水和穩(wěn)定化處理。

2目前國內(nèi)外最新的放射性廢水處理方法