上海 4 月 19-21 日：深入了解高盐高 COD 废水的定义及危害

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01

高盐高COD废水定义

高盐废水是指总盐含量至少为3.5%的废水，其中含有Cl-、SO2-、Na+、Ca2+等可溶性无机盐离子。虽然这些离子是微生物生长必需的营养物质，对微生物的生长起着重要作用，但是如果这些离子浓度过高，就会对微生物产生抑制和毒害作用，严重影响生物处理系统的净化效果。

高COD废水是指在一定条件下用强氧化剂处理时消耗大量氧气的废水。COD是衡量水中还原性物质含量的指标，COD值越高，水体的污染越严重。

高COD废水的危害很大：一方面，水体中的还原性物质会破坏水体的平衡，造成除微生物以外的几乎所有生物的死亡，进一步影响周围环境；另一方面，水中有机污染物成分复杂，有些有机物毒性较大（如苯和酚等），这些有毒物质对水环境乃至人体都极为有害。

因此国内外研究人员一直在不断探索适合高盐、高COD废水处理的工艺和方法。

02

高盐高COD废水处理技术进展

处理技术根据废水性质不同而不同，主要有物理法、化学法和生物法。其中物理化学法包括电解法、焚烧法、多效蒸发浓缩结晶法等。生物法利用微生物的新陈代谢，将水中溶解状态和胶体状态的有机污染物转化为稳定无害的物质。

2.1

电解

含铬废水、含氧废水可用电解法处理。电解是指利用电解的机理，通过电解过程使废水中的可电解物质分别在正极和负极失去和获得电子，从而发生氧化和还原反应，最终转化为无污染物质，净化废水。此外，还用于去除废水中的重金属离子、油和悬浮物。它还可以凝聚、吸附废水中胶体或溶解状态的染料分子，通过氧化还原反应破坏发色基团，达到脱色效果。

2.2

焚化

废水焚烧，顾名思义就是通过焚烧技术处理废水，不受水质等因素影响，适用于处理难挥发降解的废水。焚烧法是利用高温化学反应，使废水中的有机物燃烧生成二氧化碳和水。整个过程随着温度的升高，经过蒸发、气化、氧化三个阶段。首先水蒸发（约100℃）；然后有机物气化，在700-800℃左右，高分子有机物发生裂解反应，生成低分子有机物。最后有机物被氧化生成二氧化碳和水，随烟气排出炉外。

欧美、日本等国家专家指出，适合焚烧处理的废水特征为：COD>4./L，热值>4./kg。王伟等探讨了高盐、高COD废水焚烧处理的必要性，焚烧炉参数优化、焚烧效率提高是未来焚烧技术的主要研究方向。

2.3

多效蒸发、浓缩和结晶

多效蒸发浓缩结晶法是一种化工单元操作方法，利用加热蒸发部分溶剂，使废水中的盐分析出，可有效去除废水中的盐分。同时由于废水中存在较高的COD，在蒸发溶剂的过程中，利用有机物与水的沸点不同，将水与有机物分离。

多效蒸发主要是利用水在不同压力下有不同的沸腾温度这一原理而设计的。在多效蒸发系统中，加热蒸汽进入蒸发系统的第一效，第一效产生的二次蒸汽进入第二效，作为第二效的加热蒸汽。这样，最后一效的二次蒸汽被引入冷凝器，与外部冷却水冷凝。通过多次使用蒸汽，达到节能的效果。由于废水的品质不同，多效蒸发浓缩结晶的效果也不同，析出的盐的质量也不同，所以多用于废水的预处理阶段。

2.4

生物方法

由于高盐度、高COD废水中无机盐浓度较高，会造成好氧生物处理系统有机物去除率下降，原生动物种类和数量大幅减少甚至消失，采用传统的活性污泥法难以有效处理。耐盐菌和嗜盐菌的存在为高盐度废水的生物处理奠定了理论基础。

嗜盐菌是指能在高盐环境中生长的细菌，它们大多生活在高盐环境中，不同的嗜盐菌适应的水体盐度不同：嗜盐菌一般在盐度为2%-5%的水体环境中生存良好，中度嗜盐菌可在盐度为3%-15%的环境中生存，极端嗜盐菌（古菌）可在盐度为15%-30%的环境中生存。

Na+对维持嗜盐菌的细胞膜、细胞壁结构和功能有特别重要的作用：Na+能与细胞膜成分发生特异性反应，增强膜的机械强度，有利于维持细胞膜的结构，对防止嗜盐菌的裂解有重要作用；嗜盐菌的细胞膜外面有一层亚基呈六边形排列的S层，该层是由磺化的糖蛋白构成的，由于磺酸基的存在，S层带负电荷，因此组成亚基的糖蛋白受到屏蔽保护，在高盐环境中保持稳定。

SBR（Batch）即序批式活性污泥法工艺，是一种采用间歇曝气方式运行的活性污泥废水处理技术，其操作有序、间歇，在统一的反应池中，按时间顺序依次进行进水、曝气、沉淀、滗析等工序。

传统的连续流活性污泥法按空间顺序进入曝气池、沉淀池、上清液排出。SBR法充分利用时间的交替来完成这一系列过程。在工艺上，它用一个池子完成传统工艺的曝气池和二沉池的两项功能，即池子集水质水量调节、微生物降解有机物、泥水分离等功能于一体。鉴于SBR法灵活性强，大多数情况下采用此法进行污水处理，达到与传统连续流活性污泥法基本相同的效果。同时，还可以避免水质超标无法恢复的情况，当发现水质不合格时，可以停止排放，延长反应时间，直到达到排放标准，确认水质合格后方可排放。

采用嗜盐菌联合SBR法处理高盐采油废水有一定效果，COD去除率在32.2%~76.2%之间。SBR反应最佳pH值为5.5，最佳反应时间为4~10h。

03

高盐高COD废水处理技术发展趋势

针对高盐度、高COD废水目前已有膜分离、离子交换等深度处理技术。但随着高盐度、高COD废水成分日趋复杂，污水处理条件日趋严苛，单一的处理技术已不能满足废水处理的高要求，多种深度处理技术的优化集成已成为废水处理的发展趋势。同时，废水处理技术的选择基于两个原则：一是有效去除盐度和COD，二是废水处理技术的成本。

例如蒸馏与生化法一体化，针对高盐度难生物降解废水，先采用多效蒸发浓缩结晶工艺对废水进行预处理，降低废水中可溶性无机盐离子浓度，预处理后的废水根据其可生物降解性选择合适的活性污泥法进行COD去除。

例如采用蒸馏与焚烧一体化的方法，针对高COD、高热值废水，先采用多效蒸发浓缩结晶工艺对废水进行预处理，然后送入焚烧炉进行焚烧，使废水达到排放标准。

04

结论

随着环境保护对各行业提出越来越高的要求，有效处理废水已成为一个非常重要的问题。在处理废水之前，应对产生的废水进行全面分析，根据废水的特性选择一种或多种处理技术，对废水处理进行优化和整合。有效解决废水问题可以为行业的发展提供有力的保障。