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納濾技術(shù)被廣泛地用于回用水RO濃水、焦化廢水、煤化工廢水、垃圾滲瀝液及化工制藥廢水等高COD難處理廢水的達(dá)標(biāo)排放及回用深度處理。該類型廢水的COD值一般都遠(yuǎn)大于100mg/l，通常為200-500mg/l甚至更高。

為了控制與高COD值相關(guān)的有機(jī)物污染，通常采用降低膜系統(tǒng)進(jìn)水的COD作為基本的預(yù)處理措施。由于上述列舉各類高濃度難處理廢水的COD成分的可降解性一般都比較低，臭氧催化氧化、芬頓法等高級氧化技術(shù)成為工藝設(shè)計者樂于采用的高效COD去除工藝。

那么我們該選擇怎樣的技術(shù)對納濾系統(tǒng)的難降解高COD水進(jìn)行預(yù)處理呢？

為什么純粹的催化氧化法不適合作為以降低COD為目標(biāo)的預(yù)處理工藝？

芬頓法作為納濾系統(tǒng)進(jìn)水的預(yù)處理工藝有何弊端？

催化氧化消除COD的原理是將難降解的有機(jī)物COD成分轉(zhuǎn)化為無機(jī)碳。但將數(shù)百mg/l的難降解有機(jī)物直接氧化分解成二氧化碳，無疑要付出較高的成本。較為經(jīng)濟(jì)的方式是采用臭氧BAF或臭氧活性碳將催化氧化與生化處理相結(jié)合，首先由催化氧化過程將難降解的較大分子破碎為小分子，再由BAF及生物活性碳等進(jìn)一步降解為無機(jī)碳。

對于納濾及反滲透廢水應(yīng)用來說，采用純粹的催化氧化法及芬頓法作為以降低COD為目標(biāo)的預(yù)處理工藝并不可取。其主要有以下原因：

1.更容易發(fā)生微生物污染

生物污染是各種中水及污水應(yīng)用納濾及反滲透系統(tǒng)所面對的首要挑戰(zhàn)。芬頓法或臭氧催化氧化雖然能夠有效降低難處理廢水的排放COD值，但在COD降低的那部分有機(jī)物被直接分解為無機(jī)碳的同時，水中依然殘留的COD反映的可能是原來較大分子量的難降解有機(jī)物被破碎后的小分子有機(jī)物。因此，在水質(zhì)指標(biāo)上反映為COD降低BOD增加，所以會加劇納濾和反滲透系統(tǒng)中的微生物污染。

2.納濾的COD截留率會明顯降低

由于難處理廢水中的難降解COD都是分子量較大的有機(jī)物，如腐植酸、富力酸等，納濾膜對生化出水的COD脫除率在85-95%，TOC截留率一般都在95%以上，當(dāng)較大分子量的有機(jī)物被破碎之后，納濾的COD截留率自然會降低。

以華東某焦化廢水工程為例：該項目采用芬頓預(yù)處理工藝作為UF+NF深度處理工藝的預(yù)處理，芬頓工藝將COD從300-400mg/l降到～100mg/l，納濾膜實測COD只有50%左右的截留率，而在其他未采用氧化預(yù)處理的焦化廢水納濾項目上，COD去除率一般都在85%以上。由于目前項目設(shè)計是將納濾作為反滲透的預(yù)處理，主要目的在于去除COD，這樣顯然達(dá)不到工藝設(shè)計的預(yù)期，同時加重了下游RO系統(tǒng)的生物和有機(jī)物污染負(fù)荷。

3.芬頓反應(yīng)會導(dǎo)致嚴(yán)重的鐵膠體污染

芬頓反應(yīng)采用作為催化劑，*作為氧化劑來氧化降解廢水中的COD有機(jī)物。與臭氧工藝相比，芬頓法的成本較低，因此在許多高濃度有機(jī)廢水處理中得到了廣泛應(yīng)用。廢水經(jīng)芬頓法處理之后，一般會殘留>1mg/l的亞鐵離子。由于亞鐵離子為溶解性成分，在UF+NF/RO的雙膜法工藝中，溶解性的亞鐵離子會一直透過所有的過濾介質(zhì)直到納濾進(jìn)水池。而由于控制微生物的需求，我們需要在進(jìn)水池中保持一定的余氯，于是，亞鐵離子會被余氯部分氧化，形成難溶的氫氧化鐵。這一點(diǎn)是對納濾的危害。

氫氧化鐵膠體在保安過濾器濾芯以及納濾的進(jìn)口端膜元件上會快速形成嚴(yán)重的棕紅色鐵氧化物膠體累積，致使系統(tǒng)無法運(yùn)行。在華北某焦化廢水工程中，曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)過超濾產(chǎn)水的濁度～0.1 NTU，而再次從納濾進(jìn)水箱抽出來后，濁度達(dá)到了1-2NTU，其結(jié)果是支膜元件嚴(yán)重膠體顆粒物污染，稱重達(dá)40kg。

綜上所述，純粹的催化氧化預(yù)處理工藝，雖然能夠有效降低COD指標(biāo)，但對于下游的納濾膜系統(tǒng)不僅不能降低有機(jī)物污染傾向，反而會加劇微生物污染、明顯降低納濾膜的COD 去除率。特別需要強(qiáng)調(diào)的是，芬頓反應(yīng)殘留的鐵會導(dǎo)致下游膜系統(tǒng)的嚴(yán)重污染。

講到最后，催化氧化預(yù)處理改如何正確使用才能達(dá)到去除難降解COD的真正目的呢？SUEZ-WTS：

作為降低納濾進(jìn)水COD的措施，催化氧化法必須與生物炭、BAF等生化方法結(jié)合起來，如果沒有后續(xù)的生化工藝，催化氧化非但不能減輕納濾膜的污染，反而是一種污染源，并使得納濾膜的COD去除率大大降低，對于納濾后續(xù)工藝不利。