1.2　難降解廢水物化處理法及其優缺點

垃圾滲濾液、內分泌干擾物廢水、偶氮染料廢水等難降解廢水，毒性較大且采用常規的生化法無法對其進行徹底降解和解毒，需要研究其他物化處理方法來處理這類廢水。本節主要對目前常用的物化處理方法的原理、研究進展、優缺點等進行介紹。

1.2.1　吸附法

吸附法是指采用吸附劑將廢水中的污染物，通過物理、化學等作用轉移至吸附劑的表面或孔道內，以達到去除目的的廢水處理方法。吸附法因處理效果較好、成本較低等優點常用于廢水處理，吸附法適用范圍也十分廣泛，可用于重金屬、染料、EDCs、農藥等多種難降解污染物的處理。目前的研究主要集中于開發低成本的吸附劑，除了傳統的活性炭、沸石、膨潤土等，農業產物如鋸末、木質材料、稻殼等；工業廢棄物，如飛灰、紅泥、活性污泥等；海洋材料，如海草、海藻、海產品加工廢棄物等也可用于廢水處理。

吸附法的缺點在于處理過程易受到其他離子的影響，不適合復雜廢水的處理；另外吸附劑再生成本比較高，有些吸附劑再生困難；此外，吸附只是將污染物從一種體系轉移至另一種體系中，并沒有降解。所吸附的污染物還需進行額外的降解處理，增加處理成本，且如不及時處理，還會造成二次污染。

1.2.2　膜分離法

膜分離技術主要以壓力差為推動力，使得水分子可滲透通過膜，而分子量較大的污染物不能通過膜，來實現污染物與水分子的分離。該處理技術具有出水水質高、運行費用低、不添加任何有害物質、操作簡單等優點。膜分離法依據膜孔大小以及分離的尺寸不同，可以分為微濾、超濾、納濾和反滲透，如表1.3所示。

分子量較大的有機污染物，膜分離法處理截留率比較高、效果較好。He等采用超濾膜對活性艷藍染料廢水進行處理，當滲透通量為63.2L/（m²·h）時，目標污染物的截留率為99.0%，操作壓力、染料濃度和流速增大，有利于膜分離；目標污染物截留率增大，溫度升高不利于分離處理；pH則對分離效果無影響。而對重金屬、氨氮等分子量較小的無機污染物，則需要膜孔更小的納濾膜才能實現分離，且截留效果也有所降低。Murthy等研究表明，對初始濃度為5μg/L的Ni²⁺、Cd²⁺采用納濾分離，最大截留率達98.94%和82.69%，分離過程符合基于不可逆熱力學過程和薄膜理論的Spiegler-Kedem模型。

目前，大部分納濾、反滲透膜仍然需要從國外引進，造成膜分離技術的投資成本較高，且截留的濃縮廢水需要進一步處理。膜分離法只適宜成分簡單、懸浮物含量較少的簡單廢水的處理，不適宜用來處理復雜廢水，也不適宜作為廢水生化處理后的深度處理技術，因為后兩種廢水中含有大量的納米級的生物膠體物質，易于使膜受到污染，大大縮短膜的壽命，增大運行成本。

1.2.3　常規氧化法

物理法一般只能通過吸附、截留等技術手段使污染物從廢水中分離出來，但要使其降解，甚至徹底礦化為無毒的H₂O和CO₂，就必須采用化學氧化法來實現。通過直接加入H₂O₂、O₃、O₂、Cl₂等化學氧化劑來實現污染物氧化降解的方法，稱為常規氧化處理法。常規氧化法應用較早，使用范圍廣泛，處理量大，易于實現工業化。缺點在于處理成本較高，加入的化學試劑有毒，需要妥善處理廢氣、廢渣，處理效率仍有待提高。

1.2.4　高級氧化法

高級氧化技術（advanced oxidation processes，AOPs）是相對常規氧化而言的，一般是指通過產生大量的羥基自由基（·OH）等強氧化性基團使目標污染物降解，甚至礦化的廢水處理技術。主要包括芬頓（Fenton）/光芬頓法、光催化氧化法、光電催化法、臭氧氧化法、H₂O₂/UV法、電化學氧化法、超聲處理法等。幾種主要高級氧化技術的原理與優缺點，如表1.4所示。