隨著全球工業(yè)化進(jìn)程加快，水環(huán)境受到有機(jī)污染已成為全球性環(huán)保議題之一。有機(jī)污染物主要來(lái)自大規(guī)模高濃度有機(jī)廢水的排放，主要來(lái)自焦化、制藥、造紙、印染、石化以及食品加工等領(lǐng)域。高濃度有機(jī)廢水主要是指COD和BOD5達(dá)到或超過(guò)幾千甚至幾萬(wàn)毫克每升的廢水。該類廢水直接排放會(huì)對(duì)水環(huán)境造成嚴(yán)重破壞，可危害人體健康，引起急慢性中毒和致畸、致癌等遠(yuǎn)期危害。在淡水資源和能源日益短缺的，探索高濃度有機(jī)廢水處理以及資源化利用技術(shù)已成為熱門(mén)的環(huán)保議題之一。

　　1、高濃度有機(jī)廢水處理難點(diǎn)和現(xiàn)狀

　　高濃度有機(jī)廢水難于處理的原因是由其特性決定的，該類廢水主要有幾種特點(diǎn)：有機(jī)物濃度較高;含較多生物難降解物質(zhì);含鹽量較高;廢水出水水質(zhì)不穩(wěn)定等。目前，處理高濃度有機(jī)廢水，大多采用傳統(tǒng)的生物處理法。該類方法本身存在較大問(wèn)題，以廣泛應(yīng)用的AA/O法為例，根據(jù)實(shí)際運(yùn)行狀況，存在反應(yīng)池容積較大、能耗較高、污泥回**大、脫氮效果有限等缺點(diǎn)。因此，本文主要介紹了包括傳統(tǒng)的生物法和物理化學(xué)法的創(chuàng)新和改進(jìn)，新型的膜分離法以及以上方法的組合工藝。

　　2、高濃度有機(jī)廢水處理技術(shù)

　　傳統(tǒng)生物處理法存在缺陷，本文主要介紹改進(jìn)的生物法和物理化學(xué)法，重點(diǎn)介紹了膜分離法的應(yīng)用。各方法優(yōu)缺點(diǎn)并存，在實(shí)際工程運(yùn)作中，需要仔細(xì)分析廢水水質(zhì)，合理選擇和設(shè)計(jì)技術(shù)方案。

　　2.1 生物法

　　生物法技術(shù)成熟，處理效果穩(wěn)定，主要分為利用好氧微生物的好氧處理法與利用厭氧微生物的厭氧處理法。微生物在酶的催化作用下，以高濃度有機(jī)廢水中大量有機(jī)以及少量無(wú)機(jī)物質(zhì)為新陳代謝的底物，凈化了水質(zhì)同時(shí)合成了自身。目前，研究熱點(diǎn)主要集中于新型生物處理工藝的開(kāi)發(fā)以及傳統(tǒng)生物法與其他處理技術(shù)的組合應(yīng)用。

　　好氧生物處理工藝的開(kāi)發(fā)應(yīng)用起步較早，經(jīng)過(guò)一百多年的發(fā)展和改進(jìn)，廣泛應(yīng)用于各高濃度有機(jī)廢水處理領(lǐng)域。單一好氧工藝處理效果有限，與其它工藝組合使用是其發(fā)展趨勢(shì)。Marcelino等采用好氧生物降解和臭氧氧化相結(jié)合的工藝，針對(duì)某藥企高濃度制藥廢水進(jìn)行處理研究，結(jié)果表明：廢水中COD去除率達(dá)到98%，超過(guò)99%的抗生素得到去除。Caluwé等利用石化廢水成功實(shí)現(xiàn)好氧污泥顆?；脙山MSBR反應(yīng)器處理高濃度石化工業(yè)廢水，COD和DOC去除率超過(guò)95%。厭氧生物處理是一種既節(jié)能又可以產(chǎn)能的技術(shù)，有機(jī)負(fù)荷高，剩余污泥數(shù)量少。Pandey等使用含有聚乙烯醇(PVA)凝膠珠的反應(yīng)器作為生物膜載體的兩級(jí)填充床對(duì)有機(jī)廢水進(jìn)行厭氧處理，分階段系統(tǒng)顯示COD去除效率高達(dá)89%。

　　高濃度有機(jī)廢水成分復(fù)雜，處理難度大，單一的好氧或厭氧過(guò)程效果并不是十分理想。為了**有機(jī)物的去除效果，研究人員一般將兩者組合后開(kāi)發(fā)利用各種新型技術(shù)。橄欖加工過(guò)程中的超堿性廢水導(dǎo)電性強(qiáng)、COD高，含大量酚類化合物。Polonio等研究厭氧階段對(duì)SBR性能的影響(對(duì)于COD和酚類化合物去除效率)，對(duì)不同的厭氧/需氧反應(yīng)時(shí)間進(jìn)行評(píng)估，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：該類廢水在SBR中處理效果較好，由于交替的厭氧和好氧條件，污泥的產(chǎn)生減少。Lv等采用厭氧-缺氧-需氧組合過(guò)程進(jìn)行中藥制藥廢水處理的中試研究，發(fā)現(xiàn)該組合過(guò)程的出水質(zhì)量符合中國(guó)中藥廢水排放標(biāo)準(zhǔn)(GB21906-2008)。

　　經(jīng)過(guò)百余年的發(fā)展，生物處理法技術(shù)成熟，對(duì)各類污染物去除效果較好，且運(yùn)行費(fèi)用低廉。然而，反應(yīng)池占地面積大、建設(shè)投資高、污泥產(chǎn)量大、運(yùn)行維護(hù)麻煩等也是其固有缺點(diǎn)。隨著國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格，傳統(tǒng)生物處理法的缺點(diǎn)限制了其推廣應(yīng)用。

　　2.2 物理化學(xué)法

　　高濃度有機(jī)廢水中很多污染物可生化性較低，研究人員通常利用物化法作為生物法的預(yù)處理，既可降低廢水有機(jī)物的濃度，又能改善生物降解性。傳統(tǒng)或新型物化技術(shù)對(duì)多種污染物有著良好的處理效果，應(yīng)用較多的方法主要有：混凝、吸附、氧化、電化學(xué)和離子交換等。在實(shí)際水處理工程中，通常將各類方法聯(lián)合使用。

　　氧化技術(shù)是以羥基自由基為核心氧化劑，能夠快速氧化環(huán)境中的各類有機(jī)與無(wú)機(jī)污染物，主要包括：濕式氧化、超臨界水氧化、臭氧氧化、氯氧化以及光化學(xué)氧化等。PengXu等在實(shí)驗(yàn)室中，構(gòu)建了一種將微波催化氧化(MCO)和MBBR工藝相結(jié)合的新型體系，用于處理經(jīng)過(guò)生物預(yù)處理后的魯奇煤氣化廢水。分析表明，MCO消除了大多數(shù)生物難降解化合物，并將BOD5/COD從0.08**到0.48;同時(shí)，出水符合排放標(biāo)準(zhǔn)，總運(yùn)行成本較低，很有前景。Cataldo等把異構(gòu)光催化、均相臭氧化和顆?；钚蕴课?GAC)三種技術(shù)相結(jié)合用于處理模擬高濃度含鹽有機(jī)廢水，發(fā)現(xiàn)了不同方法之間的協(xié)同效應(yīng)**了有機(jī)化合物的氧化速率，特別是耦合臭氧化和光催化導(dǎo)致了反應(yīng)率相對(duì)于總和的比例**了20%。

　　高濃度有機(jī)廢水含有大量可溶性無(wú)機(jī)鹽，具有較高的導(dǎo)電性能，適用于電化學(xué)法處理。該方法主要包括電化學(xué)氧化還原、電凝聚、電氣浮、光電化學(xué)氧化以及內(nèi)電解等。兒茶酚(鄰苯二酚)是橄欖油廢水中豐富的可持續(xù)污染物之一。Ltaef等利用電芬頓(EF)，直接陽(yáng)極氧化(AO)，間接氧化等各種電化學(xué)過(guò)程，研究了鄰苯二酚水溶液的電化學(xué)處理，結(jié)果顯示：在優(yōu)化的操作條件下，TOC去除率均較高，使用不同的電化學(xué)途徑能夠處理劇毒性和非常耐藥的兒茶酚水溶液。Yuan等研究了太陽(yáng)能熱電化學(xué)工藝(STEP)處理廢水中的甲醛，室內(nèi)和戶外實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該工藝對(duì)廢水中甲醛的處理智能且高效。

　　離子交換法借助離子交換劑上的離子和污水中的離子進(jìn)行交換反應(yīng)而去除有害離子，關(guān)鍵在于選擇合適的離子交換劑和吸附、淋洗的條件。Lim等使用離子交換生物反應(yīng)器(IEBR)處理電子束照射后的養(yǎng)豬場(chǎng)廢水，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：電子束照射后，IEBR成功處理養(yǎng)豬廢水中有機(jī)物和氮;在1.41kg/m3/d的有機(jī)符合下，COD大去除率85.1%，TN大去除率75%。Ortega等評(píng)估了通過(guò)強(qiáng)堿和弱堿陰離子交換樹(shù)脂從橄欖磨廢水中回收酚類的連續(xù)流離子交換(IE)過(guò)程，發(fā)現(xiàn)酚類去除效率隨著pH值增加而增加，當(dāng)pH值=7時(shí)去除效率高達(dá)94%。

　　與生物法相比，物化法具有占地面積較小，對(duì)廢水適應(yīng)性較強(qiáng)，可去除高濃度有機(jī)廢水中的有毒有害物質(zhì)，易于操作和管理等優(yōu)點(diǎn)。然而，該方法消耗了較多的能源和物料，導(dǎo)致成本昂貴，也可能產(chǎn)生二次污染問(wèn)題。因此，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，需要對(duì)廢水出水水質(zhì)進(jìn)行全面的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)分析，合理設(shè)計(jì)水處理方案。