高浓度COD(化学需氧量)废水中常见的难降解有机物,通常具有以下特征:
化学结构稳定(如含苯环、杂环、长链碳结构);
生物降解性差(BOD₅/COD 比值一般 < 0.3);
浓度高(COD常超过1000 mg/L,甚至达数万mg/L);
部分具有毒性,会抑制微生物活性。
根据行业来源和分子结构,主要可分为以下六类:
1. 芳香族化合物(含苯环结构)
典型物质:苯酚、硝基苯、苯胺、甲苯、二甲苯、多环芳烃(如萘、蒽)。
主要来源:化工(苯酚生产)、制药(中间体合成)、染料、焦化(煤焦油副产物)。
难降解原因:苯环结构高度稳定,普通微生物难以打开环状结构,需强氧化或特定菌种。
2. 杂环化合物(含N、O、S等杂原子)
典型物质:吡啶、喹啉、吲哚、呋喃、噻吩。
主要来源:农药合成、制药(抗生素)、煤化工(煤气洗涤水)。
难降解原因:杂环键能高,且多数具生物毒性,抑制微生物代谢。
3. 卤代烃类(含氯、溴等卤素)
典型物质:氯苯、二氯甲烷、四氯化碳、多氯联苯(PCBs)、氯代酚。
主要来源:化工溶剂、印染(含氯染料)、电子清洗、有机氯农药。
难降解原因:C–X(卤素)键牢固,普通酶无法断裂;易在环境中持久残留并富集。
4. 染料及其中间体
典型物质:偶氮染料(如刚果红)、蒽醌染料(如分散蓝)、硫化染料。
主要来源:印染行业、染料生产废水。
难降解原因:含偶氮键(–N=N–)、蒽醌环等稳定结构;部分染料本身具有抑菌性。
5. 长链/支链烃类
典型物质:C₁₈以上长链烷烃、支链脂肪族化合物、重质石油烃。
主要来源:石油化工(炼油、原油开采)、机械加工含油废水、纺织石蜡处理。
难降解原因:碳链过长,微生物分泌的胞外酶难以有效接触和分解。
6. 合成高分子化合物
典型物质:聚乙烯醇(PVA)、聚乙二醇(PEG)、环氧树脂、支链烷基苯磺酸钠(LAS)。
主要来源:纺织浆料、高分子材料生产、日化洗涤剂废水。
难降解原因:人工合成大分子在自然环境中缺乏可降解其的微生物种群。
补充说明:
这些难降解有机物往往共存于同一股废水中(如制药、化工废水),导致:
可生化性极低(B/C < 0.2);
对传统活性污泥法产生毒性冲击;
需依赖预处理+组合工艺(如芬顿氧化、铁碳微电解、臭氧催化、厌氧UASB/IC + 好氧SBR/MBR)才能有效去除。
✅ 处理建议:先通过高级氧化或电化学法破坏稳定结构,提高B/C比,再进入高效厌氧-好氧系统,最后辅以膜分离或深度氧化实现达标排放或回用。
