高浓度难降解化工有机废水处理技术

高浓度难降解化工有机废水(HRC-OW)呈现 “三高一复杂” 典型特征:有机负荷高(CODcr常达10~106mg/L以上)、毒性高(含苯系物、硝基苯等生物抑制性物质)、盐度高(Cl浓度多突破 10g/L),且污染物含共轭双键、芳香环等稳定结构,组分繁杂。其核心矛盾聚焦于污染物分子极强的热力学稳定性(如苯环 C-C 键能约 518kJ/mol)与极差的生物可降解性之间的尖锐失衡 —— 微生物酶系难以突破其结构壁垒实现有效降解。

我们构建 “三阶段递进式” 工艺路线,实现污染物高效去除与系统稳定运行:

1. 预处理阶段:破除降解壁垒

“脱毒、提效、除盐” 为核心,采用多种靶向性高级氧化工艺(AOPs)与分离技术协同:通过均相催化臭氧氧化、非均相类芬顿反应、硼掺杂金刚石(BDD)电极电催化氧化等技术,促使废水中难降解有机物发生部分氧化,显著改善其可生化性、溶解性及混凝性能;搭配膜蒸馏 - 结晶耦合工艺针对性除盐脱油,从源头破解污染物的毒性抑制与结构稳定难题。

2. 核心处理阶段:协同转化矿化

采用 “生物 - 化学” 协同矿化技术,实现污染物深度降解:将高效厌氧、厌氧氨氧化、接触氧化等生物技术与 AOPs 化学技术深度耦合 —— 微生物群落负责降解易生化组分并转化中间产物,AOPs 则定向破除残留难降解结构,形成 “生物转化 - 化学矿化” 的高效协同效应。

3. 深度处理阶段:保障水质达标

通过 MBR(膜生物反应器)或 UF-RO(超滤 - 反渗透)双膜联用工艺进行终端净化,确保产水指标稳定可控;同步引入新型吸附材料强化处理效能,如氨基修饰介孔二氧化硅,凭借其特有的介孔结构与表面氨基官能团,可显著提升对废水中有机物及金属离子的吸附效率。

当前,我们正朝着智能化与碳中和协同发展方向迭代升级:依托在线 UV-Vis(紫外 - 可见)光谱、生物传感器耦合机器学习算法,实现药剂投加量、曝气强度等参数的实时动态调控,能耗降低约 15%-20%;结合沼气发电等资源化技术,大幅提升处理系统能源自给率,最终达成 “高效降解 - 资源循环 - 低碳运行” 的三重目标。