近年来,国内外针对化工废水处理的各种先进技术展开了大量的研究。研究人员将光、声、电、磁以及物理化学等领域的新兴技术引入到化工废水的处理中,部分新技术显示出了良好的应用前景。

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(1)磁分离法通过向废水中投加磁种和混凝剂,利用磁种的剩磁和混凝剂共同作用,使颗粒迅速聚结长大,加速悬浮物的分离。采用磁分离方法对活性污泥法中由于细菌簇团效应,产生的妨碍污泥沉降问题进行了改进。加入一定量的磁铁(Fe3O4)粉末使得活性污泥具有磁性,有利于磁化泥吸附在转鼓上回收利用。

(2)污水中化学污染物的超声降解技术(特别是难降解的有机物)是近几年新兴的一种水处理技术。污水在超声处理中发生声空化现象,空化泡在很小的空间中崩溃,释放出的能量,能够在污水中产生“热点”(高温>5000K、高压>5×107Pa),大的加速了有机物的降解速率。研究表明,提高超声功率能够有效地加速亲水有机物的分解过程,而对于易挥发的疏水有机物则没有影响。实验显示,将超声处理技术应用在原有的厌氧水处理法中能够提高约20%的COD去除率,并且处理过程中生成的污泥具有更高的活性和更低的毒性。垃圾渗滤液的超声处理(18Hz、0.11W/cm2)实验指出,渗滤液在pH=7、55℃的条件下仅经过240min的超声处理,其COD就由37050mg/L降至14140mg/L,去除率高达61.96%。

(3)光催化氧化处理技术,是在光化学氧化基础上发展起来的。利用催化剂的半导体性质,吸收大于其禁带宽度的光能,将催化剂中处于价带的电子激发到导带上去,形成具有强得电子能力的空穴。在空穴附近的OH-和H2O被氧化成OH,同时污水中的O2与激发的电子结合为O2-,所生成的OH和O2-将有机物氧化分解为CO2、H2O。

常用的光催化氧化催化剂有TiO2、CdS、ZnO、ZnS、WO3和SnO2等。其中TiO2为常见,具有活性高、稳定性好,廉价且无二次污染等优点。

(4)湿法氧化和超临界水氧化法,湿法氧化是在高温高压下,利用催化剂,氧化水溶液中的有机物。超临界氧化处理技术，即以超临界水作为化学反应介质,将废水中的各种有机物进行处理,CO2、N2、H2O以及少量无机盐的一门技术。当废水处于水的临界温度及压力以上时(374.3℃,22.05MPa)进入超临界区。在超临界状态下废水的气液相界面消失,有机物与废水形成均相体系,有效的提高了废水中有机物的降解速率,在很短时间内被氧化降解为CO2和H2O等小分子。

(5)菌种选育技术,通过筛选、驯化、诱导、诱变和基因育种等手段培制能分解难生物降解有机物的微生物是当前生物水处理中重要的研究内容。中科院成都生物所成功的开发出了用于炼油废水的石油降解菌剂、印染废水的PVA降解菌剂及高浓度苯胺快速降解菌剂的选育技术。并成功的应用于多个示范工程,取得了显著的经济、环境与社会效益。采用生物自固定化技术,同济大学开发出了用于油脂化工、制药及焦化废水处理的菌株分离培育方法,所培育的菌株在工业应用中证实了较强的污染物降解能力,且菌株经过自固化后能够有效地截留在反应器中,保持降解活性。

(6)MBR技术是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术,利用膜的高分离效果对污水中的固液进行选择性分离,且采用膜分离后能够将微生物全部截流,提高了系统内的微生物浓度,保证了良好的出水水质。该工艺具有出水水质稳定、剩余污泥产量少、易于从传统工艺进行改造、占地面积小、操作管理方便、易于实现自动控制等特点,在化工废水处理中具有良好的应用前景。

(7)微反应器技术使用具有微米级通道的反应器显著的扩大了反应物之间及反应物与催化剂之间的接触面积,与其他氧化技术的结合,能够有效的提高传质效率、光催化效率,成为处理化工废水很有前景的一种方法。

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