以下是常见化学需氧量(COD)处理技术的优缺点对比,适用于不同水质条件和工程需求。这些技术可分为生物法、物理化学法和高级氧化法三大类。
一、生物处理技术
1. 活性污泥法
优点:
成熟可靠,应用广泛
运行成本低,适合可生化性好的废水(BOD₅/COD > 0.3)
有机物去除率可达80%~90%
缺点:
对毒性物质敏感,易发生污泥膨胀
占地面积大,需二沉池
污泥产量较高
2. 生物膜法(如生物接触氧化、MBBR)
优点:
抗冲击负荷能力强
污泥龄长,剩余污泥少
不易发生污泥膨胀
缺点:
填料可能堵塞,需定期维护
启动较慢,挂膜时间长
3. 厌氧处理(UASB、IC反应器)
优点:
高效处理高浓度有机废水(COD > 3000 mg/L)
能耗低,可回收沼气(能源化)
污泥产量极低
缺点:
启动周期长(1~3个月)
对温度、pH敏感(最佳35±2℃)
出水COD仍较高,需后续好氧处理
4. 膜生物反应器(MBR)
优点:
出水水质好,SS接近零,可直接回用
污泥浓度高,占地小
抗冲击负荷强
缺点:
膜污染问题严重,需定期清洗
投资和运行成本高(膜更换费用高)
对预处理要求严格
二、物理化学处理技术
1.混凝沉淀法
优点:
工艺简单,投资低
可有效去除悬浮物、胶体和部分COD
适合作为预处理或深度处理
缺点:
对溶解性有机物去除效果有限
产生大量化学污泥,需妥善处置
药剂成本受水质波动影响大
2.气浮法(DAF)
优点:
特别适合含油、轻质悬浮物的废水
表面负荷高,停留时间短
缺点:
设备复杂,能耗较高
对溶解性COD去除效果差
三、高级氧化技术(AOPs)
1. Fenton氧化法(Fe²⁺ + H₂O₂)
优点:
强氧化能力,可降解难生化有机物
提高废水可生化性(BOD₅/COD比值上升)
工艺成熟,反应速度快
缺点:
消耗大量药剂(H₂O₂、硫酸亚铁),成本高
产生大量含铁污泥,需处理
需调节pH至3~4,酸碱消耗大
2. 臭氧氧化(O₃)
优点:
无二次污染,产物为氧气
可脱色、除臭、杀菌
对芳香族、杂环类化合物效果好
缺点:
臭氧生成能耗高,运行成本高
对某些有机物矿化不彻底,可能产生中间产物
在水中溶解度低,传质效率受限
3. 臭氧+催化剂(催化臭氧化)
优点:
提高臭氧利用率和氧化效率
可在中性条件下运行
催化剂可重复使用
缺点:
催化剂成本高,可能失活
需定期再生或更换
4. 电化学氧化
优点:
无需添加化学药剂,清洁技术
可现场生成氧化剂(·OH)
易于自动化控制
缺点:
电极成本高(如BDD电极)
能耗高,适合小水量或高附加值废水
5. 光催化氧化(如TiO₂/UV)
优点:
利用太阳能潜力大
可彻底矿化有机物为CO₂和H₂O
缺点:
光利用效率低,反应速率慢
催化剂回收困难
目前多处于实验室或小试阶段
四、吸附与膜分离技术
1. 活性炭吸附
优点:
对微量有机物、色度去除效果好
可作为深度处理保障出水水质
缺点:
饱和后需再生或更换,成本高
不适合高浓度COD废水
2. 反渗透(RO)
优点:
脱盐率高,出水可回用
对离子和有机物截留率高
缺点:
浓水需处理,存在排放问题
易结垢和污染,预处理要求高
投资和运行成本高
✅ 实际工程中常采用“预处理 + 主体处理 + 深度处理”组合工艺,以实现高效、稳定、经济的COD去除。