处理高COD(化学需氧量)废水需要根据废水的具体性质(如COD浓度、有机物种类、可生化性、水量等)选择合适的方法。以下是一些经济有效的COD处理方法,通常结合使用以达到最佳效果:
1. 生物法:经济实用,环境友好
这是最常用且经济的处理方式,利用微生物的代谢作用降解有机物。
好氧生物处理:在有氧环境下,微生物将有机物分解为二氧化碳和水。常用工艺包括:
活性污泥法:应用广泛,技术成熟,运行稳定,适用于大多数有机废水。
氧化沟法、生物滤池法:处理效果好,运行成本相对较低。
厌氧生物处理:在缺氧环境下,微生物将有机物分解为甲烷和二氧化碳。特别适合处理COD浓度高、可生物降解的废水(如食品加工、酿酒废水)。优点是能耗低,还能产生沼气作为能源回收。
优点:处理成本低,运行稳定,环境友好。
局限:对于COD极高或含有难降解有机物的废水,单独使用效果有限,可能需要预处理或与其他方法联用。
2. 化学法:处理效率高,速度快
通过添加化学试剂与污染物发生反应来去除COD。
絮凝法/混凝沉淀法:加入絮凝剂(如铁盐、铝盐)或混凝剂,使废水中的有机物和悬浮物聚集成大颗粒沉淀去除。操作简单,成本相对可控,常用于预处理或深度处理。
氧化还原法:
高级氧化技术(AOPs):如Fenton反应法、臭氧氧化法、光催化氧化法。能产生强氧化性的羟基自由基,高效降解难降解有机物。适用于处理成分复杂、难生物降解的高浓度废水。
普通氧化法:使用氯气、过氧化氢等氧化剂。
优点:反应速度快,处理效果好,尤其对难降解有机物有效。
缺点:化学药剂消耗量大,运行成本较高,可能产生二次污染(如污泥),需谨慎选择和控制。
3. 物理法:操作简便,无二次污染
通过物理手段分离污染物。
膜分离法:如超滤、反渗透。能有效去除悬浮物、胶体和大分子有机物,降低COD。常用于深度处理或中水回用。
气浮法:通过微小气泡将悬浮物和部分有机物带到水面形成浮渣去除。适用于悬浮物含量高的废水。
吸附法:使用活性炭等吸附剂吸附有机物。操作简单,但吸附剂需再生或更换,长期成本需考虑。
优点:不涉及化学反应,一般无二次污染。
缺点:单独处理高COD废水能力有限,常作为预处理或与其他方法联用。
4. 组合技术:协同增效,经济高效
针对复杂或高浓度的COD废水,单一方法往往难以达标,组合工艺是经济有效的主流选择。
生物-化学法:先用生物法处理大部分可降解有机物,再用化学法(如高级氧化)处理剩余难降解物质。能发挥各自优势,提高整体效率。
物理-生物法:先用物理法(如气浮、沉淀)去除悬浮物,减轻后续生物处理的负荷,再用生物法降解溶解性有机物。
预处理 + 主体处理 + 深度处理:例如,对高浓度工业废水,可采用“调节/沉淀(物理)→ 厌氧处理(生物)→ 好氧处理(生物)→ 高级氧化/膜处理(深度)”的组合流程,实现高效、稳定、经济的处理。
最经济有效的方法通常是根据废水特性选择合适的组合工艺。对于可生化性好的高COD废水,“厌氧+好氧”生物法是经典且经济的选择。对于难降解或成分复杂的废水,则需要结合化学法(特别是高级氧化)或物理法进行预处理或深度处理。同时,精细化管理、节能降耗和新技术的应用(如无药剂深度氧化)也是降低成本、提升经济效益的关键。