以下是常見(jiàn)化學(xué)需氧量(COD)處理技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比,適用于不同水質(zhì)條件和工程需求。這些技術(shù)可分為生物法、物理化學(xué)法和高級(jí)氧化法三大類(lèi)。
一、生物處理技術(shù)
1. 活性污泥法
優(yōu)點(diǎn):
成熟可靠,應(yīng)用廣泛
運(yùn)行成本低,適合可生化性好的廢水(BOD?/COD > 0.3)
有機(jī)物去除率可達(dá)80%~90%
缺點(diǎn):
對(duì)毒性物質(zhì)敏感,易發(fā)生污泥膨脹
占地面積大,需二沉池
污泥產(chǎn)量較高
2. 生物膜法(如生物接觸氧化、MBBR)
優(yōu)點(diǎn):
抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)
污泥齡長(zhǎng),剩余污泥少
不易發(fā)生污泥膨脹
缺點(diǎn):
填料可能堵塞,需定期維護(hù)
啟動(dòng)較慢,掛膜時(shí)間長(zhǎng)
3. 厭氧處理(UASB、IC反應(yīng)器)
優(yōu)點(diǎn):
高效處理高濃度有機(jī)廢水(COD > 3000 mg/L)
能耗低,可回收沼氣(能源化)
污泥產(chǎn)量極低
缺點(diǎn):
啟動(dòng)周期長(zhǎng)(1~3個(gè)月)
對(duì)溫度、pH敏感(最佳35±2℃)
出水COD仍較高,需后續(xù)好氧處理
4. 膜生物反應(yīng)器(MBR)
優(yōu)點(diǎn):
出水水質(zhì)好,SS接近零,可直接回用
污泥濃度高,占地小
抗沖擊負(fù)荷強(qiáng)
缺點(diǎn):
膜污染問(wèn)題嚴(yán)重,需定期清洗
投資和運(yùn)行成本高(膜更換費(fèi)用高)
對(duì)預(yù)處理要求嚴(yán)格
二、物理化學(xué)處理技術(shù)
1.混凝沉淀法
優(yōu)點(diǎn):
工藝簡(jiǎn)單,投資低
可有效去除懸浮物、膠體和部分COD
適合作為預(yù)處理或深度處理
缺點(diǎn):
對(duì)溶解性有機(jī)物去除效果有限
產(chǎn)生大量化學(xué)污泥,需妥善處置
藥劑成本受水質(zhì)波動(dòng)影響大
2.氣浮法(DAF)
優(yōu)點(diǎn):
特別適合含油、輕質(zhì)懸浮物的廢水
表面負(fù)荷高,停留時(shí)間短
缺點(diǎn):
設(shè)備復(fù)雜,能耗較高
對(duì)溶解性COD去除效果差
三、高級(jí)氧化技術(shù)(AOPs)
1. Fenton氧化法(Fe²? + H?O?)
優(yōu)點(diǎn):
強(qiáng)氧化能力,可降解難生化有機(jī)物
提高廢水可生化性(BOD?/COD比值上升)
工藝成熟,反應(yīng)速度快
缺點(diǎn):
消耗大量藥劑(H?O?、硫酸亞鐵),成本高
產(chǎn)生大量含鐵污泥,需處理
需調(diào)節(jié)pH至3~4,酸堿消耗大
2. 臭氧氧化(O?)
優(yōu)點(diǎn):
無(wú)二次污染,產(chǎn)物為氧氣
可脫色、除臭、殺菌
對(duì)芳香族、雜環(huán)類(lèi)化合物效果好
缺點(diǎn):
臭氧生成能耗高,運(yùn)行成本高
對(duì)某些有機(jī)物礦化不徹底,可能產(chǎn)生中間產(chǎn)物
在水中溶解度低,傳質(zhì)效率受限
3. 臭氧+催化劑(催化臭氧化)
優(yōu)點(diǎn):
提高臭氧利用率和氧化效率
可在中性條件下運(yùn)行
催化劑可重復(fù)使用
缺點(diǎn):
催化劑成本高,可能失活
需定期再生或更換
4. 電化學(xué)氧化
優(yōu)點(diǎn):
無(wú)需添加化學(xué)藥劑,清潔技術(shù)
可現(xiàn)場(chǎng)生成氧化劑(·OH)
易于自動(dòng)化控制
缺點(diǎn):
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(yōu)點(diǎn):
利用太陽(yáng)能潛力大
可徹底礦化有機(jī)物為CO?和H?O
缺點(diǎn):
光利用效率低,反應(yīng)速率慢
催化劑回收困難
目前多處于實(shí)驗(yàn)室或小試階段
四、吸附與膜分離技術(shù)
1. 活性炭吸附
優(yōu)點(diǎn):
對(duì)微量有機(jī)物、色度去除效果好
可作為深度處理保障出水水質(zhì)
缺點(diǎn):
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(yōu)點(diǎn):
脫鹽率高,出水可回用
對(duì)離子和有機(jī)物截留率高
缺點(diǎn):
濃水需處理,存在排放問(wèn)題
易結(jié)垢和污染,預(yù)處理要求高
投資和運(yùn)行成本高
? 實(shí)際工程中常采用“預(yù)處理 + 主體處理 + 深度處理”組合工藝,以實(shí)現(xiàn)高效、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)的COD去除。