以下是常見化學需氧量(COD)處理技術的優缺點對比,適用于不同水質條件和工程需求。這些技術可分為生物法、物理化學法和高級氧化法三大類。
一、生物處理技術
1. 活性污泥法
優點:
成熟可靠,應用廣泛
運行成本低,適合可生化性好的廢水(BOD?/COD > 0.3)
有機物去除率可達80%~90%
缺點:
對毒性物質敏感,易發生污泥膨脹
占地面積大,需二沉池
污泥產量較高
2. 生物膜法(如生物接觸氧化、MBBR)
優點:
抗沖擊負荷能力強
污泥齡長,剩余污泥少
不易發生污泥膨脹
缺點:
填料可能堵塞,需定期維護
啟動較慢,掛膜時間長
3. 厭氧處理(UASB、IC反應器)
優點:
高效處理高濃度有機廢水(COD > 3000 mg/L)
能耗低,可回收沼氣(能源化)
污泥產量極低
缺點:
啟動周期長(1~3個月)
對溫度、pH敏感(最佳35±2℃)
出水COD仍較高,需后續好氧處理
4. 膜生物反應器(MBR)
優點:
出水水質好,SS接近零,可直接回用
污泥濃度高,占地小
抗沖擊負荷強
缺點:
膜污染問題嚴重,需定期清洗
投資和運行成本高(膜更換費用高)
對預處理要求嚴格
二、物理化學處理技術
1.混凝沉淀法
優點:
工藝簡單,投資低
可有效去除懸浮物、膠體和部分COD
適合作為預處理或深度處理
缺點:
對溶解性有機物去除效果有限
產生大量化學污泥,需妥善處置
藥劑成本受水質波動影響大
2.氣浮法(DAF)
優點:
特別適合含油、輕質懸浮物的廢水
表面負荷高,停留時間短
缺點:
設備復雜,能耗較高
對溶解性COD去除效果差
三、高級氧化技術(AOPs)
1. Fenton氧化法(Fe²? + H?O?)
優點:
強氧化能力,可降解難生化有機物
提高廢水可生化性(BOD?/COD比值上升)
工藝成熟,反應速度快
缺點:
消耗大量藥劑(H?O?、硫酸亞鐵),成本高
產生大量含鐵污泥,需處理
需調節pH至3~4,酸堿消耗大
2. 臭氧氧化(O?)
優點:
無二次污染,產物為氧氣
可脫色、除臭、殺菌
對芳香族、雜環類化合物效果好
缺點:
臭氧生成能耗高,運行成本高
對某些有機物礦化不徹底,可能產生中間產物
在水中溶解度低,傳質效率受限
3. 臭氧+催化劑(催化臭氧化)
優點:
提高臭氧利用率和氧化效率
可在中性條件下運行
催化劑可重復使用
缺點:
催化劑成本高,可能失活
需定期再生或更換
4. 電化學氧化
優點:
無需添加化學藥劑,清潔技術
可現場生成氧化劑(·OH)
易于自動化控制
缺點:
電極成本高(如BDD電極)
能耗高,適合小水量或高附加值廢水
5. 光催化氧化(如TiO?/UV)
優點:
利用太陽能潛力大
可徹底礦化有機物為CO?和H?O
缺點:
光利用效率低,反應速率慢
催化劑回收困難
目前多處于實驗室或小試階段
四、吸附與膜分離技術
1. 活性炭吸附
優點:
對微量有機物、色度去除效果好
可作為深度處理保障出水水質
缺點:
飽和后需再生或更換,成本高
不適合高濃度COD廢水
2. 反滲透(RO)
優點:
脫鹽率高,出水可回用
對離子和有機物截留率高
缺點:
濃水需處理,存在排放問題
易結垢和污染,預處理要求高
投資和運行成本高
? 實際工程中常采用“預處理 + 主體處理 + 深度處理”組合工藝,以實現高效、穩定、經濟的COD去除。