2017年水處理技術論文(2)
2017年水處理技術論文篇二
淺談給水處理技術的發展
[摘要] 水與人們生活生產密切相關，而且水是保障人民生活發展工業生產不可缺少的物質基礎。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重。因此給水處理技術一直在改進。本文旨在介紹一些給水處理日益發展的基本技術。
[關鍵詞] 給水處理 污染物 現代化 高級氧化 膜技術
1.現代化處理技術
1.1化學氧化
水質處理常用氯氧化，當有機污染尚未得到去除時，會產生較多的有害消毒副產物。目前采用KMnO4語氣復合劑(一種專門商品)的應用逐漸展開，對氧化有機物、改善混凝取得較好效果。臭氧預氧化可以提高有機物的可生物降解性，又可除嗅、脫色，去除鐵、錳，但往往結合后續深度處理臭氧—活性炭時才采用。
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點，但由于耗費較高(約105元/m^3左右)，一般只有在消除沖擊性污染時采用，投加量需10～20mg/L，現在一些水污染事件中就曾應用過此技術，此外還可以通過此技術對原水進行控制，并將該技術演化，如形成活性炭吸附帶控制突發性污染事件等。
1.3調節pH
由于投加酸與堿，運行成本增加，又在原水中增加無機離子，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，這一點也被業內廣泛認可。
1.4生物預處理
20世紀70年代以來，生物處理工藝越來越廣泛應用于市政給水生物處理方法包括生物接觸氧化法、生物轉盤、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器等多種形式。生物預處理借助微生物的生命活動對水中的氨氮等有機污染物和鐵、錳等無機物進行去除，從而改善水的混凝沉淀性能，使后續工藝較好的發揮作用，提高出水的水質。
2.給水處理的新技術
2.1高級氧化技術
高級氧化技術是給水處理的新技術，并受到了許多的關注，在水處理中有廣泛的應用，高級氧化技術包括臭氧氧化技術、超臨界水氧化技術、光催化氧化技術、超聲空化氧化技術等。
2.1.1臭氧氧化技術
臭氧由于其在水中有較高的氧化還原電位，常用來進行殺菌消毒、除臭、除味、脫色等，在飲用水處理中有著廣泛的應用。近年來，由于氯氧化發用于給水、循環水處理和廢水處理中有可能產生三氯甲烷等“三致”物質而受到限制，使臭氧在水處理中的作用受到了更多的關注。但臭氧應用于廢水處理還存在著一些問題，如臭氧發生的成本高，而利用率偏低，臭氧處理的費用高;臭氧與有機物的反應選擇性較強，在低劑量和短時間內臭氧不可能完全礦化污染物，且分解生成的中間產物會阻止臭氧的進一步氧化。因此，提高臭氧利用率和氧化能力就成為臭氧高級氧化法的研究熱點。臭氧的高級氧化技術就是通過臭氧氧化與各種水處理技術的結合，形成氧化性更強、反應選擇性較低的羥基自由基。
2.1.2超臨界水氧化技術
超臨界水反應與氧化組合為“超臨界水氧化(SCWO：Supercritical Water Oxidation)”技術，應用較多。超臨界水有優良的溶劑特性，增加了電導率和離子值。表示溶劑的極性的電導率，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，與弱極性的有機溶劑的電導率等值(2～30左右)。因此，在高溫高壓下的水溶解有機物是可能的。
SCWO技術有以下特點：
1) 將有機物完全分解成水和二氧化碳，使之無害化。
2) 不產生以二惡英為代表的有害的副產物。
3) 反應速度快，單位時間內處理量大，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，或易于控制原子團的反應，這是超臨界水作為反應溶劑的優越性。不用酸和堿即可進行廢水處理，是極好的環境處理技術。
2.1.3光催化氧化技術
所謂光催化氧化反應，就是在光的作用下進行的化學反應。光化學反應的活化能來源于光子的能量，在太陽能的利用中光電轉化以及光化學轉化一直是十分活躍的研究領域。光催化氧化技術利用光激發氧化將O2、H2O2等氧化劑與光輻射相結合。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同效應，使H2O2分解產生羥基自由基的速率大大加快，促進有機物的氧化去除。
2.1.4超聲空化氧化技術
超聲空化是指水中的微小泡核在超聲波作用下被激化，表現為泡核的振蕩、生長、收縮及崩潰等一系列動力學過程。超聲空話技術就是利用聲解，將水中有機物轉化為CO2、水、無機離子和有機酸等成分。超聲空化技術具有少污染或無污染、設備簡單等優點，同時，還伴有殺菌消毒功效，是一種很有潛力的水處理新技術。但現階段超聲空話技術主要用于實驗室小水量的處理研究中，尚處于基礎研究階段。為了提高降解速度同時降低費用，國內外的水處理工作者又相繼研究開發了關于超聲波與其他技術相聯合的新工藝，如臭氧/超聲波聯合工藝。在臭氧/超聲聯合處理含酚水的實驗研究中，取得了較好的處理效果。
2.2膜處理技術
隨著人類對膜的逐步認識，各種人工合成膜也應運而生，其種類繁多，作用也千差萬別，但是它們具有一個共同的特點---選擇透過性。膜從廣義上可以定義為兩相之間的一個具有選擇透過性的薄層屏障。
膜式活性污泥法技術是分離技術與生物技術有機結合的新型的水處理技術。是利用膜分離設備截留生化反應池中的活性污泥和大分子有機物，省掉二沉池?；钚晕勰酀舛纫虼舜蟠筇岣?，水力停留時間和污泥停留時間可以分別控制，而難降解的物質在反應池中不斷反應、降解。因此膜處理工藝是通過膜分離技術大大強化了生物處理的功能。
3.結語
我國的給水處理目前普遍采用混凝、沉淀、過濾、消毒組成的常規水處理技術， 優點是水處理成本低， 平均處理效果較好。此外， 水源污染加劇， 常規水處理工藝對某些有機污染物的去除效果不佳。而新興的水處理技術對水質的改善提供了支撐。臭氧-活性炭處理、膜技術等水處理技術在去除效率、無害性等方面均有常規處理無法比擬的優勢， 并且在發達國家的使用經驗也表明了這些技術的可靠性。隨著科技的進步， 材料學的發展，這些新興工藝的成本也在逐漸降低。因此我們可以預見， 未來的水處理， 將朝著更安全、更高效、更環保的方向發展。
參考文獻
[1]陸煜康，唐鋰.水處理節能和新能源的應用.北京：化學工業出版社，2010，5
[2]苑寶玲，王洪杰.水處理新技術原理與應用.北京：化學工業出版社，2006，1
[3] 陸煜康.水處理新技術與能源自給途徑.機械工業出版社，2008，8
作者簡介：
闞沙沙(1992-)，女，漢族，吉林松原人，鄭州大學，水利與環境學院，給水排水工程.
郭丹丹(1991-)，女，漢族，河南許昌人，鄭州大學，水利與環境學院，給水排水工程.
看了“2017年水處理技術論文”的人還看：