COD(化学需氧量)是衡量水中有机物含量的重要指标,COD废水指含有高浓度有机污染物、需通过专门工艺处理的工业废水。这类废水若未经处理直接排放,将消耗水体溶解氧,破坏生态平衡,危害人类健康。
COD废水主要产生于工业生产过程,不一样的行业产生的COD废水具有非常明显差异。化工行业排放的废水中常含有苯系物、酚类等难降解有机物;制药废水则以抗生素残留、溶剂成分为主;食品加工废水富含淀粉、蛋白质等可生化有机物;而造纸行业废水则含有木质素、纤维素等高分子化合物。
除工业源外,生活垃圾污水也是COD的重要来源,最重要的包含人类排泄物、洗涤剂及厨余垃圾等成分。农业面源污染如养殖废水、农药残留等同样贡献了大量COD负荷。
COD废水最显著的特点是有机物浓度高,其COD值可从几百mg/L到数万mg/L不等。这类废水通常伴有色度深、异味重等感官特征,部分工业废水还具有毒性大、难降解的特性。
从成分上看,COD废水中的有机物可分为易于生物降解的碳水化合物、蛋白质、脂肪等,以及难降解的木质素、合成染料、农药等。无机成分方面,可能含有氮、磷营养盐,以及重金属离子等污染物。部分特殊行业废水还含有卤代烃、多环芳烃等持久性有机污染物。
针对不同特性的COD废水,处理工艺需量身定做。预处理阶段通常包括格栅过滤去除大颗粒物,调节池均衡水质水量,以及气浮或沉淀去除悬浮物。对于高浓度COD废水,常采用厌氧处理如UASB、IC反应器等,利用厌氧微生物将大分子有机物分解为小分子。
好氧处理是COD降解的核心环节,活性污泥法、生物接触氧化、MBR膜生物反应器等工艺可有效去除可生化有机物。对于难降解COD,高级氧化技术如Fenton氧化、臭氧催化氧化等能将其转化为易降解物质或直接矿化。深度处理环节可能包括吸附、过滤等单元,确保出水达标。
在物理处理阶段,推荐用机械格栅、旋流沉砂池等设备去除固体杂质。厌氧处理环节可选择UASB反应器或EGSB反应器,这些设备具备了容积负荷高、产泥量少的特点。好氧处理方面,推流式曝气池、生物转盘或MBBR移动床生物膜反应器都是可靠选择。
针对难降解COD,臭氧发生器、紫外催化氧化设备能有效提高处理效率。污泥处理环节推荐使用带式压滤机或离心脱水机。监测与控制方面,在线COD监测仪、pH自动调节系统可确保处理过程稳定运行。
该企业主要生产抗生素类药品,废水具有COD高(15000-20000mg/L)、盐度高、含难降解有机物及残留抗生素的特点。原有处理系统不足以满足日益严格的排放标准,面临环保处罚风险。
处理难点在于抗生素对微生物的抑制效应,以及高盐分对生化系统的冲击。设计的具体方案采用调节池+微电解+水解酸化+两级AO+MBR组合工艺。微电解单元有效破解难降解有机物,水解酸化提高废水可生化性,两级AO确保充分脱氮除碳,MBR保障出水水质。
项目实施后,出水COD稳定在80mg/L以下,远低于行业排放标准。系统抗冲击负荷能力强,运行的成本较传统工艺降低约25%。该案例证明组合工艺处理高浓度制药废水的可行性,为同类公司可以提供了参考。
该造纸厂以废纸为原料,生产箱板纸和文化纸,中段废水COD约3000-5000mg/L,含有大量细小纤维、木质素及造纸添加剂。原有处理系统超负荷运行,出水波动大,面临限产风险。
处理挑战大多数来源于废水中的胶体物质和难降解木质素。改造方案采用纤维回收+气浮+IC厌氧+好氧+化学氧化流程。新增纤维回收装置减少后续处理负荷,IC反应器高效去除大部分COD,末端化学氧化确保难降解物质达标。
改造后系统解决能力提升40%,出水COD稳定在90mg/L以下,每年可回收纤维300余吨,产生显著经济效益。该案例展示了资源回收与废水净化处理的协同效应,为造纸行业提供了示范。
未来COD废污水处理技术将向高效低耗方向发展。厌氧氨氧化、好氧颗粒污泥等新型生物技术可大幅度提高处理效率。高级氧化技术的催化剂研发将降低运行成本。膜技术的创新如正渗透、膜蒸馏等有望实现废水零排放。
智能化管理也是重要趋势,通过物联网技术实现处理过程的实时监控与优化。资源回收理念将更受重视,从废水中提取有机酸、生物塑料等高值产品。同时,处理工艺的碳足迹评估将引导技术选择,推动行业绿色发展。
COD废水净化处理应该要依据废水特性选择正真适合工艺路线。成功的处理案例表明,组合工艺往往能取得最佳效果。随技术进步,废水净化处理正从单纯的污染控制转向资源回收与能源生产。企业在选择处理方案时,应考虑技术可行性、经济合理性和管理便捷性,实现环境效益与经济效益的双赢。
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