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高濃度廢水指經(jīng)汽提、脫酚裝置處理后的出水，主要包括煤液化、加氫精制、加氫裂化及硫磺回收等裝置排出的含酚、含硫廢水。脫酚后廢水自脫酚裝置經(jīng)管架壓力送至廢水處理場，在廢水處理場流程中稱為高濃度廢水，處理流程為渦凹氣浮+勻質(zhì)罐+3T-AF1生化池+3T-AF2生化池+3T-BAF生化池+粉末活性炭吸附+混凝沉淀+過濾工藝。由于石油類物質(zhì)大部分在汽提裝置中去除，進入廢水處理場的高濃度廢水中含油量不大于100mg/L，因此采用渦凹氣浮處理后可以將含油量降到10mg/L以下，同時可以去除部分SS、揮發(fā)酚及部分CODcr。其出水含油量要求小于10mg/L，CODcr的總?cè)コ试?0%左右。

　　高濃度廢水壓力進入渦凹氣浮，在進水端投加聚合鋁(PAC)及聚丙烯酰胺(PAM)，在混合反應(yīng)設(shè)備內(nèi)與進水充分反應(yīng)后，進入氣浮分離段。微氣泡吸附油珠，將油珠托起，達到油水分離的目的。氣浮池中設(shè)有鏈條式刮沫機，刮除表面浮渣，出水中含油量控制小于10mg/L。

　　氣浮出水自流進入高濃度廢水生化吸水池，用泵提升進入5000m3勻質(zhì)罐，停留時間約20h，以保證后續(xù)生物處理水量、水質(zhì)的穩(wěn)定，防止產(chǎn)生大的沖擊。高濃度廢水勻質(zhì)罐出口增加調(diào)節(jié)閥，以保證生化系統(tǒng)進水的穩(wěn)定。勻質(zhì)罐出水自流進入高濃度廢水生化處理系統(tǒng)。生化處理系統(tǒng)設(shè)置為厭氧(AF1)、兼氧(AF2)和好氧(BAF)三段，生化池總有效容積為14700m3，水力停留時間為98小時。進水考慮消能設(shè)施，每組生化池進水管兩側(cè)增加兩道寬頂溢流堰。3T-AF1厭氧生物濾池的主要作用是通過厭氧處理，對廢水中的難降解有機物進行酸化水解和甲烷化，提高可生化性，降低廢水處理的運行成本。共分八組五級并聯(lián)運行，水力停留時間為33.33小時。每級采用下進水上出水逐級溢流方式布水，池內(nèi)安裝載體支架3層，裝填高效懸浮載體2層，載體裝填量為2400m3，投加高效兼氧微生物1920kg，載體有效接觸時間為21.33小時。底部設(shè)置曝氣管供開工期間使用，在正常運行時，甲烷氣體產(chǎn)生量為172m3/h。池頂設(shè)置密閉混凝土蓋，將甲烷氣體收集之后進行焚燒處理。因為甲烷與空氣混合后會形成爆炸性氣體，所以操作時禁止曝氣。

　　為防止厭氧池的低部污泥沉積，厭氧池出水經(jīng)回流泵回流，回流比按2:1設(shè)計，表面水力負荷為10.8m3/m2•d。3T-AF2作為兼氧生物濾池，是厭氧和好氧的過渡段，在運行過程中，可以根據(jù)實際情況，調(diào)節(jié)兼氧池每級的曝氣量，以適應(yīng)不同水質(zhì)變化的要求，保證系統(tǒng)的處理效果，降低廢水處理的成本。共分八組五級并聯(lián)運行，每級采用下進水上出水的逐級溢流方式布置。池內(nèi)安裝載體支架3層，高效懸浮載體2層，載體裝填量為2480m3，投加高效兼氧微生物1984kg，載體有效接觸時間為20.67小時。底部設(shè)置曝氣管用于攪拌和反沖洗，平時運行氣水比為20:1，底部設(shè)置排泥管。3T-BAF的出水流到3T-AF2，利用進水中的碳源進行反硝化，同時為后段氨氮的硝化提供堿度，減少了加堿量，降低成本，又可以防止產(chǎn)生硫化氫氣體。池內(nèi)設(shè)4組溶解氧在線儀表，控制DO<1mg/L，以保證處理效果。3T-AF2池出水進入到3T-BAF池，通過好氧處理降解廢水中的有機物。在進水端需要投加硝化液，投加量按3-5L/m3水設(shè)計。池內(nèi)安裝載體支架3層，載體2層，載體裝填量為2550m3，投加高效好氧微生物2040kg，載體有效接觸時間為20.0h。底部安裝3T-ADS曝氣系統(tǒng)用于曝氣，氣水比為40:1。3T-BAF出水在回流到3T-AF2之前，作為進水水質(zhì)較高時的稀釋水源，回流比例1:1。池內(nèi)設(shè)4組溶解氧在線儀表，控制DO在2-4mg/L，以保證好氧生物處理的效果。經(jīng)過生物處理后的出水，經(jīng)泵打入到粉末活性炭吸附池。

　　粉末活性炭先配成懸浮液，再打入混合池與生物處理后出水充分混合，然后進入吸附池。在吸附池中粉末活性炭與廢水充分接觸，廢水中的CODcr及其他污染物被活性炭吸附。粉末活性炭吸附池出水進入混凝反應(yīng)池，在混凝反應(yīng)池中投加聚合鋁(PAC)及陽離子聚丙烯酰胺(PAM)充分混合、反應(yīng)，出水進入混凝沉淀池，進行泥水分離，去除大部分懸浮物及少量生物處理沒有去除的CODcr，從而提高出水效果。混凝沉淀池出水進入到高濃度廢水過濾吸水池，由提升泵加壓進入多介質(zhì)過濾器+生物活性炭設(shè)備。通過設(shè)定時間周期或進出口壓差可以實現(xiàn)自動反沖洗。將二氧化氯投加到經(jīng)過濾器處理后的出水，消毒滅菌之后，作為循環(huán)水場的補充水。用在線檢測儀表檢測出水水質(zhì)，發(fā)現(xiàn)超標(biāo)水質(zhì)時會自動進入不合格放水池，用泵提升送至渣場進行蒸發(fā)處理。

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3.2.2膜生物反應(yīng)器在醫(yī)院污水處理應(yīng)用的效果

膜生物反應(yīng)器的利用對水中氨氮去除可達90%以上，而且在抗沖擊負荷能力方面有很大的優(yōu)勢。通常運行條件較為復(fù)雜時，相比活性污泥法，MBR去除有機物表現(xiàn)出很強的能力，出水水質(zhì)較為良好且穩(wěn)定，使污泥齡與水力停留時間實現(xiàn)*分離。另外，污泥混合液進行過濾過程中，因生物相沉積層在膜面作用下形成導(dǎo)致膜孔徑縮小，采用MBR工藝可對病原微生物進行有效地截留，所以在去除病毒方面更具穩(wěn)定性，這也就彌補了傳統(tǒng)加氯消毒工藝的不足之處。在后續(xù)消毒方面，相比活性污泥法處理工藝，MBR工藝也能使消毒劑得到很大的節(jié)約，在接觸的短時間內(nèi)便可實現(xiàn)微生物滅活的目標(biāo)，所以對減少投資與接觸設(shè)備的占地面積以及降低消毒工藝產(chǎn)生的相關(guān)費用具有很重要的意義。在減少消毒副產(chǎn)品危害性方面，MBR能夠保證鹵代烴的生產(chǎn)量減少，若水中余氯消耗殆盡，鹵代烴含量將不再發(fā)生變化。而且總鹵代烴、一溴二氯甲烷、等濃度都會降低，使其對環(huán)境及人體健康的持久、潛在危害得以減少。因此，MBR工藝的利用既可保證消毒劑用量的降低，也使消毒副產(chǎn)品對人體健康及生態(tài)環(huán)境帶來的影響zui大程度的減少，在醫(yī)院污水處理中可充分利用。

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隨著污水處理技術(shù)研究的不斷發(fā)展，各種化學(xué)方法已不能滿足綠色清潔生產(chǎn)，電化學(xué)法逐漸成為目前研究領(lǐng)域的熱點，其主要包括以下幾種：電化學(xué)氧化法、電化學(xué)還原法、電絮凝法、內(nèi)電解法以及電滲析法等。

　　電化學(xué)氧化法

　　電化學(xué)氧化法是在陽極上發(fā)生直接電解反應(yīng)失去電子。直接陽極氧化過程中會有氧氣析出，氧的生成使氧化降解有機物的電流效率降低，能耗升高，因此，電極材料對反應(yīng)的影響很大。HongzhuMa等利用活潑金屬(M)，活性炭(C)做雙陽極，鐵做陰極，以及具有超大表面的貴金屬作催化劑對油田采出水和原油分離出的水在實驗室進行電化學(xué)處理，過程中會產(chǎn)生強氧化電位的化學(xué)物質(zhì)(Cl2，O2，OCl-和·OH)。實驗結(jié)果表明，在15V/120A條件下，COD和BOD在6min內(nèi)會分別減少90%以上，SS、Ca2+、腐蝕速率和細菌量(SRB、TGB、Fe)在3min內(nèi)分別減少99%、22%、98%、99%。間接陽極氧化是通過陽極發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生的強氧化劑間接氧化水中的有機物，達到強化降解的目的。由于間接陽極氧化既在一定程度上發(fā)揮了陽極氧化作用，又利用了產(chǎn)生的氧化劑，因此處理效率大為提高。AdrianaMargaridaZanbottoRamalho等[16]使用RuO2-TiO2-SnO2陽極、Ti陰極對巴西石油公司巴西平臺石油勘探過程采出水中的有機污染物進行陽極氧化處理，在恒電流情況下(j=89mA/cm)，測定了不同流速對電解材料的影響，(0.25、0.5、0.8和1.3dm3/h)

　　去除率分別為98%、97%、95%、84%。

　　電化學(xué)還原法

　　電化學(xué)還原法是在電解槽陰極上得到電子，或者間接還原，利用電解過程中形成的氧化還原介質(zhì)去除污染物。JaiPrakashKushwaha等利用鐵電極對模擬的日常工業(yè)污水中COD和氨氮進行處理，結(jié)果表明，

　　在電流密度27mA/cm2，時間50min，pH7.0，NaCl的量為0時，COD的去除率約為70%，總氨氮的去除率達到92.75%，除濁率為99.8%。

　　電絮凝法

　　電絮凝法一般采用鋁質(zhì)或鐵質(zhì)作犧牲電極，通過電解產(chǎn)生其氫氧化物絮體與水中的膠體物質(zhì)作用并在陽極析和陰極分別析出氧氣氫氣，因此具有絮凝-氣浮作用。其優(yōu)點在于操作簡單、絮凝效率高、相對費用低。PatrickDrogui等利用電絮凝對鋸木廠和輪船外排液中有機物進行處理。實驗結(jié)果表明，電流為2A，處理時間為90min的單電極絮凝，輪船外排液COD去除率為74.7%～75.4%;采用鉛電極，電流0.3A，pH快速增加pH，20min時COD、濁度和油的去除率分別為56%、86%和90%。

　　內(nèi)電解法

　　內(nèi)電解法是采用不同電極電位的兩種金屬或金屬和非金屬為電極，具有導(dǎo)電性的污水為電解質(zhì)，行成無數(shù)微小的原電池，從而在電場作用下使大分子有機物斷鏈，難氧化物質(zhì)還原，通過吸附混凝機理，使污水得到一定程度的凈化。針對含酸性藍的合成污水，MarcoPanizza等利用循環(huán)伏安法和電位電解法采用摻硼金剛石電極進行電化學(xué)處理。結(jié)果表明，在流速300dm3/h，電流密度20mA/cm2，電解時間12h，COD去除率97%。NPapastefanakis利用Ti/RuO2陽極對橄欖研磨廠污水進行循環(huán)伏安法和電位電解的電化學(xué)處理，結(jié)果顯示，溫度30℃，電流密度50mA/cm2，電荷傳遞28Ah/L，時間6h，COD(1220mg/L)去除率為52%。

　　電滲析法

　　電滲析法是把陰、陽離子交換膜交替分布在陽、陰極之間并用隔板隔開，利用離子交換膜的選擇透過性，使電解質(zhì)分離出來。目前的電滲析技術(shù)有雙極膜電滲析、填充床電滲析、倒極電滲析、液膜電滲析等，其中雙極膜電滲析和填充床電滲析有應(yīng)用前景。雙極膜電滲析法的優(yōu)點是過程簡單、能效高、廢物排放少，目前主要應(yīng)用在酸堿制備領(lǐng)域。填充床電滲析利用水解離產(chǎn)生的H+和OH-自動再生填充在電滲析器淡水室中的混床離子交換樹脂上，從而實現(xiàn)了持續(xù)深度脫鹽。

　　問題與展望

　　雖然電化學(xué)法可以有效降解各種污水COD，但是目前研究中亦存在一些問題影響到工業(yè)應(yīng)用。(1)電極電阻大，電流效率低，穩(wěn)定性不高。(2)壽命短，電極材料成本高，選擇性不夠高。(3)電解時析氧、析氫或析氯時所產(chǎn)生的不安全因素。因此，在研制出高電催化活性、高析氧過電位和高穩(wěn)定性的陽極材料，并設(shè)計出高效率的電化學(xué)反應(yīng)器，其研究的關(guān)鍵技術(shù)體現(xiàn)在以下幾點：

　　(1)進行電極表面改性，進一步提高電極的電極性能與壽命，例如摻入納米粒子，或者進行熱處理。目前，稀土金屬表現(xiàn)出良好的電催化性能，制作摻入稀土的電極有望進一步提高電極性能。

　　(2)從微觀過程研究含油污染物降解過程的機理，建立具有可操作性的數(shù)學(xué)模型指導(dǎo)應(yīng)用研究。

　　(3)提高電極對嚴重污染污水的COD處理效率，尤其是海上油田污水的特殊性，設(shè)計出能夠工業(yè)應(yīng)用處理大量污水的高效電化學(xué)反應(yīng)器。

　　(4)電化學(xué)方法在處理含油污水方面表現(xiàn)出了良好的效果，但是不同的污水成分各異，需根據(jù)不同的排放標(biāo)準(zhǔn)合理選擇與其它處理方法的聯(lián)用，開發(fā)新的集成技術(shù)。