2017年水處理技術(shù)論文(2)
2017年水處理技術(shù)論文篇二
淺談給水處理技術(shù)的發(fā)展
[摘要] 水與人們生活生產(chǎn)密切相關(guān)，而且水是保障人民生活發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)不可缺少的物質(zhì)基礎(chǔ)。近年來，人口增長、水資源的分布不均、污染加劇等問題造成水資源不足日益嚴(yán)重。因此給水處理技術(shù)一直在改進(jìn)。本文旨在介紹一些給水處理日益發(fā)展的基本技術(shù)。
[關(guān)鍵詞] 給水處理 污染物 現(xiàn)代化 高級(jí)氧化 膜技術(shù)
1.現(xiàn)代化處理技術(shù)
1.1化學(xué)氧化
水質(zhì)處理常用氯氧化，當(dāng)有機(jī)污染尚未得到去除時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較多的有害消毒副產(chǎn)物。目前采用KMnO4語氣復(fù)合劑(一種專門商品)的應(yīng)用逐漸展開，對氧化有機(jī)物、改善混凝取得較好效果。臭氧預(yù)氧化可以提高有機(jī)物的可生物降解性，又可除嗅、脫色，去除鐵、錳，但往往結(jié)合后續(xù)深度處理臭氧—活性炭時(shí)才采用。
1.2加吸附劑粉末炭
粉末炭，具有吸附能力好、投加靈活、對污染物處理效能高等優(yōu)點(diǎn)，但由于耗費(fèi)較高(約105元/m^3左右)，一般只有在消除沖擊性污染時(shí)采用，投加量需10～20mg/L，現(xiàn)在一些水污染事件中就曾應(yīng)用過此技術(shù)，此外還可以通過此技術(shù)對原水進(jìn)行控制，并將該技術(shù)演化，如形成活性炭吸附帶控制突發(fā)性污染事件等。
1.3調(diào)節(jié)pH
由于投加酸與堿，運(yùn)行成本增加，又在原水中增加無機(jī)離子，在我國很少采用，國外在此方面研究較多，這里不做詳述。但其對原水pH的控制以及對某些污染物去除還具有良好的功效的，這一點(diǎn)也被業(yè)內(nèi)廣泛認(rèn)可。
1.4生物預(yù)處理
20世紀(jì)70年代以來，生物處理工藝越來越廣泛應(yīng)用于市政給水生物處理方法包括生物接觸氧化法、生物轉(zhuǎn)盤、生物流化床、生物濾池氧化法、生物活性炭濾池和膜生物反應(yīng)器等多種形式。生物預(yù)處理借助微生物的生命活動(dòng)對水中的氨氮等有機(jī)污染物和鐵、錳等無機(jī)物進(jìn)行去除，從而改善水的混凝沉淀性能，使后續(xù)工藝較好的發(fā)揮作用，提高出水的水質(zhì)。
2.給水處理的新技術(shù)
2.1高級(jí)氧化技術(shù)
高級(jí)氧化技術(shù)是給水處理的新技術(shù)，并受到了許多的關(guān)注，在水處理中有廣泛的應(yīng)用，高級(jí)氧化技術(shù)包括臭氧氧化技術(shù)、超臨界水氧化技術(shù)、光催化氧化技術(shù)、超聲空化氧化技術(shù)等。
2.1.1臭氧氧化技術(shù)
臭氧由于其在水中有較高的氧化還原電位，常用來進(jìn)行殺菌消毒、除臭、除味、脫色等，在飲用水處理中有著廣泛的應(yīng)用。近年來，由于氯氧化發(fā)用于給水、循環(huán)水處理和廢水處理中有可能產(chǎn)生三氯甲烷等“三致”物質(zhì)而受到限制，使臭氧在水處理中的作用受到了更多的關(guān)注。但臭氧應(yīng)用于廢水處理還存在著一些問題，如臭氧發(fā)生的成本高，而利用率偏低，臭氧處理的費(fèi)用高;臭氧與有機(jī)物的反應(yīng)選擇性較強(qiáng)，在低劑量和短時(shí)間內(nèi)臭氧不可能完全礦化污染物，且分解生成的中間產(chǎn)物會(huì)阻止臭氧的進(jìn)一步氧化。因此，提高臭氧利用率和氧化能力就成為臭氧高級(jí)氧化法的研究熱點(diǎn)。臭氧的高級(jí)氧化技術(shù)就是通過臭氧氧化與各種水處理技術(shù)的結(jié)合，形成氧化性更強(qiáng)、反應(yīng)選擇性較低的羥基自由基。
2.1.2超臨界水氧化技術(shù)
超臨界水反應(yīng)與氧化組合為“超臨界水氧化(SCWO：Supercritical Water Oxidation)”技術(shù)，應(yīng)用較多。超臨界水有優(yōu)良的溶劑特性，增加了電導(dǎo)率和離子值。表示溶劑的極性的電導(dǎo)率，在常溫常壓下的值較高(78)，在高溫高壓下的己烷和甲醇等無極性，與弱極性的有機(jī)溶劑的電導(dǎo)率等值(2～30左右)。因此，在高溫高壓下的水溶解有機(jī)物是可能的。
SCWO技術(shù)有以下特點(diǎn)：
1) 將有機(jī)物完全分解成水和二氧化碳，使之無害化。
2) 不產(chǎn)生以二惡英為代表的有害的副產(chǎn)物。
3) 反應(yīng)速度快，單位時(shí)間內(nèi)處理量大，裝置小型化。
4) 與焚燒爐不同，不需要煙筒，不排放煙氣。
在臨界溫度下易于控制加水分解反應(yīng)，或易于控制原子團(tuán)的反應(yīng)，這是超臨界水作為反應(yīng)溶劑的優(yōu)越性。不用酸和堿即可進(jìn)行廢水處理，是極好的環(huán)境處理技術(shù)。
2.1.3光催化氧化技術(shù)
所謂光催化氧化反應(yīng)，就是在光的作用下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。光化學(xué)反應(yīng)的活化能來源于光子的能量，在太陽能的利用中光電轉(zhuǎn)化以及光化學(xué)轉(zhuǎn)化一直是十分活躍的研究領(lǐng)域。光催化氧化技術(shù)利用光激發(fā)氧化將O2、H2O2等氧化劑與光輻射相結(jié)合。所用光主要為紫外光，包括uv-H2O2、uv-O2等工藝，可以用于處理污水中CHCl3、CCl4、多氯聯(lián)苯等難降解物。另外，在有紫外光的Fenton體系中，紫外光與鐵離子之間存在著協(xié)同效應(yīng)，使H2O2分解產(chǎn)生羥基自由基的速率大大加快，促進(jìn)有機(jī)物的氧化去除。
2.1.4超聲空化氧化技術(shù)
超聲空化是指水中的微小泡核在超聲波作用下被激化，表現(xiàn)為泡核的振蕩、生長、收縮及崩潰等一系列動(dòng)力學(xué)過程。超聲空話技術(shù)就是利用聲解，將水中有機(jī)物轉(zhuǎn)化為CO2、水、無機(jī)離子和有機(jī)酸等成分。超聲空化技術(shù)具有少污染或無污染、設(shè)備簡單等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)，還伴有殺菌消毒功效，是一種很有潛力的水處理新技術(shù)。但現(xiàn)階段超聲空話技術(shù)主要用于實(shí)驗(yàn)室小水量的處理研究中，尚處于基礎(chǔ)研究階段。為了提高降解速度同時(shí)降低費(fèi)用，國內(nèi)外的水處理工作者又相繼研究開發(fā)了關(guān)于超聲波與其他技術(shù)相聯(lián)合的新工藝，如臭氧/超聲波聯(lián)合工藝。在臭氧/超聲聯(lián)合處理含酚水的實(shí)驗(yàn)研究中，取得了較好的處理效果。
2.2膜處理技術(shù)
隨著人類對膜的逐步認(rèn)識(shí)，各種人工合成膜也應(yīng)運(yùn)而生，其種類繁多，作用也千差萬別，但是它們具有一個(gè)共同的特點(diǎn)---選擇透過性。膜從廣義上可以定義為兩相之間的一個(gè)具有選擇透過性的薄層屏障。
膜式活性污泥法技術(shù)是分離技術(shù)與生物技術(shù)有機(jī)結(jié)合的新型的水處理技術(shù)。是利用膜分離設(shè)備截留生化反應(yīng)池中的活性污泥和大分子有機(jī)物，省掉二沉池?；钚晕勰酀舛纫虼舜蟠筇岣?，水力停留時(shí)間和污泥停留時(shí)間可以分別控制，而難降解的物質(zhì)在反應(yīng)池中不斷反應(yīng)、降解。因此膜處理工藝是通過膜分離技術(shù)大大強(qiáng)化了生物處理的功能。
3.結(jié)語
我國的給水處理目前普遍采用混凝、沉淀、過濾、消毒組成的常規(guī)水處理技術(shù)， 優(yōu)點(diǎn)是水處理成本低， 平均處理效果較好。此外， 水源污染加劇， 常規(guī)水處理工藝對某些有機(jī)污染物的去除效果不佳。而新興的水處理技術(shù)對水質(zhì)的改善提供了支撐。臭氧-活性炭處理、膜技術(shù)等水處理技術(shù)在去除效率、無害性等方面均有常規(guī)處理無法比擬的優(yōu)勢， 并且在發(fā)達(dá)國家的使用經(jīng)驗(yàn)也表明了這些技術(shù)的可靠性。隨著科技的進(jìn)步， 材料學(xué)的發(fā)展，這些新興工藝的成本也在逐漸降低。因此我們可以預(yù)見， 未來的水處理， 將朝著更安全、更高效、更環(huán)保的方向發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]陸煜康，唐鋰.水處理節(jié)能和新能源的應(yīng)用.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010，5
[2]苑寶玲，王洪杰.水處理新技術(shù)原理與應(yīng)用.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006，1
[3] 陸煜康.水處理新技術(shù)與能源自給途徑.機(jī)械工業(yè)出版社，2008，8
作者簡介：
闞沙沙(1992-)，女，漢族，吉林松原人，鄭州大學(xué)，水利與環(huán)境學(xué)院，給水排水工程.
郭丹丹(1991-)，女，漢族，河南許昌人，鄭州大學(xué)，水利與環(huán)境學(xué)院，給水排水工程.
看了“2017年水處理技術(shù)論文”的人還看：