高COD廢水處理的研究進展化學需氧量(ChemicalOxygenDemand)又稱化學耗氧量，簡稱COD，是指在一定條件下，用化學氧化劑氧化水中還原性物質時所消耗的氧量，以mg/L計?；瘜W需氧量反映了水中受還原性物質污染的程度。水中還原性物質包括有機物、亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等。其中，這些還原性物質之中最常見的是有機物。COD值的大小，一定程度上可以反映水中受到有機物污染的程度。常用COD為指標，監控排放廢水的水質。由COD的定義可以了解，COD值越高，表明水體受到還原性物質(特別是有機物)的污染程度越嚴重。水體中存在還原性物質會造成巨大危害：一方面水體中的還原性物質會降低水中溶解氧的含量，使水中生物缺氧死亡，使水體變臭；另一方面水中的有機污染物成分復雜，且某些有機物具有劇毒性(如苯和苯酚等)，這些有毒物質對水體環境甚至人體都有巨大的危害。國內外圍繞降低COD值的污水處理技術的研究有很多，通常大致上可分為物理處理方法、化學處理方法和生物處理方法。1物理處理技術研究高COD污水的物理處理方法包括：物理吸附法、離心分離、過濾絮凝(沉降和沉淀)、浮選等1．1物理吸附法吸附法一般是用作污水處理的輔助技術手段，主要是指利用固體吸附劑多孔和比表面積大的特性，去除或降低廢水中的多種污染物質的過程。吸附法能有效的去除廢水中多種污染物，特別是采用其它方法難以有效處理的劇毒和難降解的污染物。常用的吸附劑有：活性炭、沸石、粘土類吸附劑、高分子吸附劑(合成樹脂等)、復合吸附劑、煤質吸附劑等。其中，活性炭因其內部孔隙結構發達、比表面積大、吸附能力強、吸附容量大等特點成為普遍采用的吸附劑。另外，天然沸石改性及纖維活性炭(ACF)也因為對COD吸附效率高，吸附性能好，也逐漸被重視起來。吸附法能有效降低COD值，對污水中的多種有機污染物都有較好的吸附作用，如苯類、酚類等。但是吸附法也存在諸如吸附材料成本高，再生難，流失量大等問題，開發吸附能力強，成本低廉，易再生的高性能吸附劑是物理吸附法發展的新途徑。1．2過濾過濾法的工作原理是將污水通過特殊裝置(設有孔眼)或濾層，使其中的懸浮固體或其它部分滯留其中，達到凈化污水的目的。常用的濾料有石英砂、無煙煤等。濾料過濾能力可利用反沖洗再生。過濾對污水的作用大致可分為三種：(1)協同作用，即有機物附在懸浮物表面上，隨著懸浮物的去除而去除；(2)粗粒化作用，濾料使得有機物由小變大而增強其吸附力；(3)濾料本身對有機物類的截留吸附作用。從本質上看，過濾是多相流體通過多孔介質的流動過程，是利用多孔介質，將污水中的懸浮物固體與污水分離的處理方式。常用的過濾方法可分為重力過濾、真空過濾、加壓過濾和離心過濾等。過濾法對于污水的可生化性有很好的改善作用，對污水的COD和色度也有一定程度的降低，對污水的后續生化處理十分有利。1．3離心分離離心分離是使裝有污水的容器高速旋轉而形成離心力場，因污染物顆粒與水的質量不同，故受力也不同，質量大的被甩向外側，質量小的則留在內側，從而可使其分離。離心分離機可分為水力旋流分離器及分離機。離心分離技術與大罐沉降流程結合使用，可用于小容量的原油預脫水和污水除油，有一定簡化，但脫水、除油不徹底，設備維護要求高。將旋流技術與浮選技術結合起來的處理技術值得研究。根據近年來聚合物驅技術的推廣，聚合物驅采出水成為污水處理的難題之一。2化學處理技術研究高COD污水的化學處理方法主要有：混凝沉降法、化學氧化法、電化學法以及超臨界流體技術等。2．1混凝沉降法混凝沉降法是污水處理中的常用方法。通過向污水中投加混凝劑，使細小懸浮顆粒和膠體顆粒聚集成較粗大的顆粒而沉降，得以與水相分離，使污水得到凈化。它可以降低污水的濁度和色度，去除多種高分子有機物及某些重金屬和放射性物質。絮凝劑按照其化學成分可分為無機絮凝劑和有機絮凝劑兩大類：無機絮凝劑主要有鋁鹽系、鐵鹽系以及在鋁鹽和鐵鹽為基礎的無機高分子聚合物絮凝劑。傳統鋁鹽絮凝劑主要包括：氯化鋁和硫酸鋁，鐵鹽包括氯化鐵和硫酸鐵，近年來應用較廣的無機高分子聚合物絮凝劑主要有聚合氯化鋁(PAC)、聚合硫酸鋁(PAS)、聚合氯化鐵(PFC)、聚合硫酸鐵(PFS)、聚合硫酸鐵鋁等。有機高分子絮凝劑按照其化學成分可以分為天然高分子絮凝劑、合成高分子絮凝劑以及微生物絮凝劑。按照其所帶電荷情況可以分為陽離子型、陰離子型、非離子型三大類。絮凝劑的共同特點或原理是將溶液中懸浮微粒聚集聯結形成粗大的絮狀團粒或團塊。而無機高分子聚合物絮凝劑和有機高分子絮凝劑通常要比傳統無機鹽類絮凝劑的絮凝效果好，微生物絮凝劑因不存在二次污染、使用方便等特點將會有很好的應用前景。無機聚合物絮凝劑的大量絡合離子，能夠強烈吸附膠體微粒，通過粘附、架橋和交聯作用，促使膠體凝聚。有機高分子絮凝劑雖然使用上較不方便，但絮凝性能好，絮凝能力強，絮體容易分離，除油及除懸浮物效果好等特點，特別是丙烯酰胺系列有機高分子絮凝劑以其分子量高、絮凝架橋能力強而顯示出在水處理中的優越性。2．2化學氧化法化學氧化法是利用氧化勢能較高的氧化劑(如O3、KMnO4、H2O2、C12、NaClO和C1O2)將污水中常見的還原性物質氧化，然后予以去除。這些氧化劑在使用時對于pH值有較嚴格的要求。隨著污水的排放量不斷地增加，藥劑投放量也在增加，這必將導致處理成本過高，易造成二次污染。因此開發具有高效處理能力、無污染的化學藥劑是今后化學法處理污水的研究方向之一。目前常用的處理廢水的方法包括濕式空氣氧化、臭氧化法、ClO2催化氧化、Fenton試劑氧化等。(1)臭氧氧化法臭氧是氧的同素異形體，常溫下是一種不穩定的、具有魚腥味的淡藍色氣體。臭氧的氧化性很強，能把大多數單質和化合物氧化到它們的最高氧化態。對有機物有強烈的氧化作用，有強烈的脫色和消毒作用。臭氧利用其強氧化性使難生物降解的有機分子破裂，將大分子有機物轉化為小分子有機物和改變分子結構，從而有效降低出水的COD值，提高水體的可生化性。臭氧最初是被用于對水體進行消毒殺菌，隨著對其性質的不斷深入研究發現，臭氧既能有效的脫色、除臭、殺菌的同時，也能有效的去除有機物，對廢水中的酚、硫化物、鐵、錳和油也都有明顯的去除效果；并且可以降低COD、BOD以及濁度；而且處理后廢水中的臭氧易分解，不造成二次污染。(2)ClO2催化氧化法二氧化氯有與氯氣相似的刺激性氣味，具有強烈刺激性。二氧化氯具有強氧化性，是氯系中氧化性最強的氧化劑，其氧化能力是氯氣的2.5倍。二氧化氯因其具有殺菌能力強，對人體及動物沒有危害，對環境不造成二次污染，不