高濃度COD(化學需氧量)廢水中常見的難降解有機物,通常具有以下特征:
化學結構穩定(如含苯環、雜環、長鏈碳結構);
生物降解性差(BOD?/COD 比值一般 < 0.3);
濃度高(COD常超過1000 mg/L,甚至達數萬mg/L);
部分具有毒性,會抑制微生物活性。
根據行業來源和分子結構,主要可分為以下六類:
1. 芳香族化合物(含苯環結構)
典型物質:苯酚、硝基苯、苯胺、甲苯、二甲苯、多環芳烴(如萘、蒽)。
主要來源:化工(苯酚生產)、制藥(中間體合成)、染料、焦化(煤焦油副產物)。
難降解原因:苯環結構高度穩定,普通微生物難以打開環狀結構,需強氧化或特定菌種。
2. 雜環化合物(含N、O、S等雜原子)
典型物質:吡啶、喹啉、吲哚、呋喃、噻吩。
主要來源:農藥合成、制藥(抗生素)、煤化工(煤氣洗滌水)。
難降解原因:雜環鍵能高,且多數具生物毒性,抑制微生物代謝。
3. 鹵代烴類(含氯、溴等鹵素)
典型物質:氯苯、二氯甲烷、四氯化碳、多氯聯苯(PCBs)、氯代酚。
主要來源:化工溶劑、印染(含氯染料)、電子清洗、有機氯農藥。
難降解原因:C–X(鹵素)鍵牢固,普通酶無法斷裂;易在環境中持久殘留并富集。
4. 染料及其中間體
典型物質:偶氮染料(如剛果紅)、蒽醌染料(如分散藍)、硫化染料。
主要來源:印染行業、染料生產廢水。
難降解原因:含偶氮鍵(–N=N–)、蒽醌環等穩定結構;部分染料本身具有抑菌性。
5. 長鏈/支鏈烴類
典型物質:C??以上長鏈烷烴、支鏈脂肪族化合物、重質石油烴。
主要來源:石油化工(煉油、原油開采)、機械加工含油廢水、紡織石蠟處理。
難降解原因:碳鏈過長,微生物分泌的胞外酶難以有效接觸和分解。
6. 合成高分子化合物
典型物質:聚乙烯醇(PVA)、聚乙二醇(PEG)、環氧樹脂、支鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)。
主要來源:紡織漿料、高分子材料生產、日化洗滌劑廢水。
難降解原因:人工合成大分子在自然環境中缺乏可降解其的微生物種群。
補充說明:
這些難降解有機物往往共存于同一股廢水中(如制藥、化工廢水),導致:
可生化性極低(B/C < 0.2);
對傳統活性污泥法產生毒性沖擊;
需依賴預處理+組合工藝(如芬頓氧化、鐵碳微電解、臭氧催化、厭氧UASB/IC + 好氧SBR/MBR)才能有效去除。
? 處理建議:先通過高級氧化或電化學法破壞穩定結構,提高B/C比,再進入高效厭氧-好氧系統,最后輔以膜分離或深度氧化實現達標排放或回用。
