水处理物化新技术
水与废水物化处理的原理与工艺

水与废水物化处理的原理与工艺水与废水处理是指对水中所含的各种污染物进行物理、化学或生物处理,以达到净化水质的目的。
水与废水处理工艺是通过一系列的步骤,将污染水中的杂质去除或转化为无害物质,从而净化水质。
水处理的原理基本上是根据物理、化学和生物学的原理来进行操作的。
具体来说,水处理的原理和工艺包括以下几个方面:1.物理处理:物理处理是通过物理的方式,如沉淀、过滤、透析等,将水中的悬浮物、浊度、颜色等物理性杂质去除。
其中,沉淀是指借助重力作用,将水中的颗粒物沉降到底部。
过滤则是通过过滤介质使水中的颗粒物被截留下来。
透析是指通过半透膜的透过性选择性地将水中的溶质分离出来。
2.化学处理:化学处理是通过加入适当的化学药剂,使水中的污染物发生化学反应,从而去除或转化为无害物质。
常用的化学处理方法包括氧化、还原、沉淀等。
例如,通过加入氯气或臭氧气体,可以氧化水中的有机物质;通过加入硫酸铁或氢氧化铝等沉淀剂,可以去除水中的重金属离子。
3.生物处理:生物处理是利用微生物对水中的有机物进行生化分解,从而净化水质。
生物处理主要包括生物滤池、活性污泥法等。
例如,通过将水流经生物滤池,利用滤料上的微生物对水中的有机物进行降解;活性污泥法则是通过在搅拌池中加入含有大量微生物的活性污泥,使微生物在水中生长繁殖,分解有机物。
4.高级氧化技术:高级氧化技术是一种新兴的水处理技术,主要包括超声波氧化、光催化氧化、等离子体氧化等。
这些高级氧化技术能够在较短的时间内将水中的有机、无机物质降解为无害的物质,具有高效、高效的特点。
总的来说,水与废水处理的原理和工艺是综合运用物理、化学和生物等多种手段,通过去除或转化水中的各种污染物,最终实现水质净化的目的。
在实际应用中,需要根据水质特点、处理需求和成本等因素选择合适的处理工艺,以确保水资源的可持续利用和环境的保护。
水处理工程-物化技术

水处理工程-物化技术水是生命之源,然而,现代城市化进程的加快和工业、农业等活动的不断发展,导致水资源日益紧缺,同时也加重了水污染的状况。
水污染已成为世界性的环境问题,不仅影响人类健康,还威胁到生态平衡和经济可持续发展。
因此,水处理工程技术的发展和应用变得越来越重要,而物化技术作为其中的重要分支领域,正在为我们提供能够净化污染水体的科学技术支持。
1. 物化技术的基本概念物理化学处理技术是指采用化学和物理的方法来净化污染水体的技术。
它通过对污染水体中的物理、化学特性和反应过程加以分析和研究,从而创造出一系列可以降解、去除或转化污染物质的技术手段。
物化技术是一种综合性和高效性的污水处理工艺,常用于处理有机、无机、重金属等具有复杂性污染物质的废水。
2. 物化技术的应用(1)化学沉淀法:是将污水中的悬浮物、胶体或溶解物通过加入添加剂,使其形成稳定性比较差的沉淀物,然后通过沉淀、过滤等过程去除。
该方法常用于处理大规模的含浮污染物质的污水;(2)生物化学方法:将生物处理和化学方法相结合,通过活性污泥对污染物质进行降解,同步进行氧化,加速化学反应的进行,能够有效地减少氨氮、有机物、COD和BOD等指标,达到治理废水的目的;(3)膜分离技术:该技术通过将废水在一定压力下通过特定的膜分离器进行过滤分离、捕捉污染物质,去除其中不希望存在的物质。
此技术不会产生任何二次污染,适用于处理高端产业、电子、医药、化工等生产过程中产生的废水;(4)吸附方法:将有机物或无机盐吸附于具有吸附性的孔隙体上去除,可在污水中添加适当的吸附剂,通过吸附剂吸附在孔隙体上,实现催化反应,去除污染物质。
3. 物化技术的优劣物化技术遵循“清洁、高效、节能、环保”的原则,具有很多优点:(1)处理过程中不会产生污染源,不会产生二次污染;(2)设备占地面积较小,设备运行成本低;(3)处理的废水效果十分明显,水质稳定可靠;(4)能够有效降低废水中的COD、BOD、SS、氮和磷等污染物质,有效提高污水的可再利用性;(5)物化技术可适应各种类型的废水处理。
新型废水处理技术

新型废水处理技术在现代工业化时代,废水处理一直是一个严峻的问题,废水不仅会对城市环境造成污染,对人类健康也有着不小的影响,而新型废水处理技术的出现,为我们解决这一难题提供了新思路和新方法。
一、新型废水处理技术的定义和分类新型废水处理技术是指在传统废水处理技术基础上,结合了新的生物、化学、物理等学科的研究成果,采用新的方法、新的设备进行废水的处理。
新型废水处理技术可以根据处理原理和方法的不同,分为物理、化学、生物处理技术。
1.物理处理技术物理处理技术主要是指通过对废水进行过滤、沉淀、吸附、离子交换、膜分离等方法,将废水中的杂质、污染物等有害物质进行分离、浓缩、降解、除去的过程,达到净化废水的目的。
物理处理技术一般适用于废水中浓度较高、化学性质单一的污染物的处理。
2.化学处理技术化学处理技术主要是利用化学反应的原理,通过加入某种化学试剂或进行氧化还原反应,将废水中的有害物质进行分解、降解或转化成无毒、无害物质的过程。
化学处理技术一般适用于废水中杂质、污染物复杂、浓度低的场景。
3.生物处理技术生物处理技术主要是利用微生物的代谢功能,将废水中的有机物质转化为CO2和H2O等无害物质,达到降解、净化废水的过程。
生物处理技术一般适用于废水有机物质浓度较高,而且废水水量较大的场景。
二、新型废水处理技术的优势与传统废水处理技术相比,新型废水处理技术具有以下优点:1.高效性新型废水处理技术采用了新的方法,具有更高的效率和更快的反应速度,可以更快地分解、除去废水中的有害物质,提高处理的效率。
2.经济性传统废水处理技术在操作过程中消耗大量的能量和化学药品,造成了较高的成本,而新型废水处理技术可以通过提高处理效率和节约成本的措施,降低处理成本。
3.环保性新型废水处理技术在处理过程中会产生相对较少的污染物和二次污染,对环境的影响更小,在可持续发展的目标下更加符合环保要求。
4.技术创新新型废水处理技术不断创新和发展,通过学术研究等手段,不断优化和改进技术,从而在很大程度上提高功能和性能,满足不同行业和不同废水处理需求的需求。
新型水处理技术的研究与应用

新型水处理技术的研究与应用近年来,随着环保意识的加强和水资源短缺问题的日益加剧,水处理技术的研究和应用成为了重点研究领域。
新型水处理技术以其高效、节能、环保的特点逐渐得到了广泛认可和应用。
一、反渗透技术反渗透技术是一种利用半透膜分离纯化水的先进技术。
该技术可以高效地去除水中的各种有机物、无机盐、重金属等污染物,同时保留水中的有益成分。
该技术广泛应用于海水淡化、纯水制备、饮用水净化等领域。
二、臭氧氧化技术臭氧氧化技术是一种将臭氧添加到水中,利用臭氧的氧化作用分解有机污染物的技术。
该技术可以高效地去除水中的有机物和有害气体,同时有利于杀灭水中的细菌和病毒,净化水质。
该技术被广泛应用于工业废水处理、城市污水处理、水饮用水净化等领域。
三、微生物处理技术微生物处理技术是一种利用微生物的生理代谢作用将水中的有机物分解成无害物质的技术。
该技术可以高效地去除水中的有机物和氮、磷等营养物质,同时有利于净化水质。
该技术被广泛应用于城市污水处理、农业废水处理等领域。
四、物化处理技术物化处理技术是一种利用物理和化学方法将水中的污染物转化成无害物质的技术。
该技术包括吸附、絮凝、沉淀等处理方式。
该技术可以高效地去除水中的悬浮物和有机污染物,同时有利于净化水质。
该技术被广泛应用于水饮用水净化、工业废水处理等领域。
五、人工湿地技术人工湿地技术是一种将自然湿地的处理过程应用于人工湿地的技术。
该技术可以利用湿地植物的净化作用去除水中的有机物和营养物质,同时有利于改善水质。
该技术被广泛应用于城市污水处理、农业废水处理等领域。
总之,新型水处理技术的研究和应用对于提高水资源利用效率、保护水环境、改善人民生活质量具有重要意义。
未来,新型水处理技术还将不断发展壮大,为人民群众提供更多的优质水资源。
污水处理的新技术与创新

污水处理的新技术与创新污水处理一直是环境保护的重要组成部分,随着人类对水资源的需求不断增加,污水处理技术也在不断增加和创新。
本文将介绍污水处理的新技术和创新,包括物理处理、化学处理和生物处理。
一、物理处理物理处理是将污水中的固体颗粒通过物理方法分离,如筛网和沉淀池等。
随着科技的发展,物理处理技术也得到了许多创新。
1. 微滤膜技术微滤膜技术是一种通过微孔滤膜将水中细菌、固体颗粒等物质截留下来的方法。
这种技术可以高效地去除污水中的悬浮物和微生物,提高水质的净化效果,并且操作简单、运行成本低。
2. 电解沉淀技术电解沉淀技术是利用电解作用来改善污水中固体颗粒的沉淀效果。
通过电解产生的气泡可以增大颗粒的密度,使其更容易沉降。
这种技术具有除去颗粒污染物、减少化学药剂使用量的优势。
二、化学处理化学处理是利用化学方法来处理污水中的有机物和无机物,使其达到排放标准。
新技术和创新在化学处理方面也取得了一些突破。
1. 高级氧化技术高级氧化技术是利用强氧化剂(如臭氧、高氯酸和过氧化氢等)来分解有机污染物,达到净化水质的目的。
这种技术可以有效降解难降解的有机物,提高处理效率。
2. 活性炭吸附技术活性炭是一种具有大孔隙结构和吸附性能的材料,可以去除水中的有机物和重金属离子。
新技术将纳米级活性炭应用于污水处理中,提高了吸附效果和经济效益。
三、生物处理生物处理是利用微生物的代谢作用将有机物降解为无害物质。
在生物处理领域,也出现了一些创新技术。
1. 厌氧氨氧化技术厌氧氨氧化技术是一种利用厌氧菌将氨氮转化为氮气的技术。
相比传统的硝化-脱氮工艺,这种新技术能够减少能耗和化学药剂的使用。
2. 微生物燃料电池技术微生物燃料电池技术利用微生物在厌氧条件下催化废水中的有机物进行氧化反应,同时产生电能。
这种技术可以实现废水的同时处理和能量回收,具有很大的潜力。
综上所述,随着科技的发展,污水处理技术正在不断创新和提高。
物理处理、化学处理和生物处理等方面都取得了许多新技术的突破,这些技术不仅提高了水质的净化效果,还减少了能耗和化学药剂的使用。
水处理中的新型工艺技术

水处理中的新型工艺技术随着人口的不断增长和环境污染的加剧,水资源短缺和水污染日益严重,如何高效地处理废水并回收水资源,成为了全球共同关注的问题。
在水处理领域,新型工艺技术的出现给人们带来了新的希望。
一、生物反应器生物反应器是一种能够在一定程度上模拟自然界中生物降解废物的设备,常用于污水处理行业中。
传统的生物反应器需添加大量的氧气,而且操作过程中不能保证处理效果的稳定和高效。
而新型的生物反应器应用了生物膜技术,利用生物体自身附着于载体表面,生长成生物膜,形成有效降解废物的微生物群落。
生物膜技术具有运行稳定、降解效率高等颇具优势。
二、电化学技术电化学技术是一种利用电流处理废水的技术,实现了有效去除难降解的污染物,并可回收部分金属资源。
常用的电化学技术包括电化学氧化、电化学还原、电吸附和电沉积等。
这些技术并不需要运用大量的氧气,而是利用电化学反应中电子传递和离子迁移的过程来处理污水。
电化学技术具有处理效率高、处理过程中无二次污染等优点。
三、膜分离技术膜分离技术是一种利用能量驱动力分离物质的技术,常用于水和废水的处理。
膜分离技术的原理是利用半透膜对污染物进行筛选和分离,能有效地去除废水中的悬浮物、胶体、细菌、离子等难以去除的污染物。
膜分离技术具有选择性好、稳定性高等优点。
四、生物载体技术生物载体技术是一种能够将微生物等生物体固定在某种载体上的技术,将生物体与自然或合成的支撑材料相结合,形成为生物载体材料。
生物载体材料能够提供良好的环境支持和大量的生物附着面积,使废水中的微生物成为生物载体表面微生物附着的一部分,实现了对废水的高效处理和回收。
生物载体技术具有操作简单、降解效率高等优点。
五、深度氧化技术深度氧化技术是一种利用化学氧化作用将废水中的有机物氧化成二氧化碳和水的高效技术。
深度氧化技术实现了污染物的完全矿化,有机物几乎可以被氧化成无害的化合物和盐类。
深度氧化技术具有高度处理效率、处理质量高等特点。
结语新型工艺技术的出现和应用,为水处理行业带来了全新的发展机遇。
水处理新技术及工程设计

水处理新技术及工程设计1. 简介水处理是指对生活污水、工业废水以及自然水体进行净化、处理和再利用的过程。
随着人口增长和工业化进程的加快,水资源供需矛盾日益突出,传统的水处理方法已不能满足日益增长的需求。
因此,水处理新技术及工程设计的研究和应用变得尤为重要。
本文将介绍一些目前广泛应用的水处理新技术及涉及的工程设计方面的内容。
2. 智能水处理系统技术随着信息技术的快速发展,智能水处理系统技术得到了广泛应用。
智能水处理系统是利用现代化的自动控制、信息采集技术和先进的分析算法,实现对水处理全过程的监测、控制和优化。
智能水处理系统可以实现对水质、流量、压力等参数的在线监测和调整,提高水处理效率和稳定性。
在智能水处理系统中,传感器网络用于实时监测水质参数,如浊度、余氯、PH值等。
这些传感器将实时数据传输到中央控制系统,然后通过先进的分析算法进行数据处理和决策。
当水质参数超过预设的阈值时,系统会自动启动对应的处理设备,调节水处理工艺。
在智能水处理系统的工程设计中,传感器的选择和布局非常重要。
传感器要具有高灵敏度、高稳定性,并且能够适应复杂的水处理环境。
此外,中央控制系统的软件和硬件也需要进行精心设计,以保证系统的稳定运行和可靠性。
3. 膜技术在水处理中的应用膜技术是指利用半透膜对水体进行分离和过滤的技术。
在水处理中,膜技术广泛应用于反渗透、超滤和微滤等工艺中,用于去除水体中的悬浮固体、细菌、病毒等不良物质。
反渗透膜是一种特殊的薄膜,它能够筛选出水中的溶解性盐分、有机物和微生物等。
反渗透技术能够有效去除水中的离子、有机物和颗粒物,广泛应用于海水淡化、纯水制备、工业废水处理等领域。
反渗透膜的工程设计中需要考虑膜的材质选择、通量和逆渗透压控制等因素。
超滤膜和微滤膜是一种具有更大孔隙的膜,主要用于去除水中的悬浮固体、微生物等颗粒物。
超滤和微滤技术广泛应用于饮用水净化、废水处理以及饮料、医药等行业中。
在超滤和微滤膜的工程设计中需要考虑膜的孔径、通量和清洗周期等因素。
水处理技术创新与应用方法

水处理技术创新与应用方法近年来,随着全球水资源的日益紧缺和环境污染的日益严重,水处理技术的创新和应用变得尤为重要。
本文将从水处理技术的创新方向、应用方法和发展前景等方面进行探讨。
一、现阶段的水处理技术创新方向1.1 高效澄清技术高效澄清技术是一种提高水处理效率的重要手段。
目前,电解沉淀技术、超声波澄清技术、多孔陶瓷过滤技术等被广泛应用于水处理领域。
电解沉淀技术通过电解原理,使污水中的悬浮物在电场的作用下迅速沉淀,提高澄清效果。
超声波澄清技术则利用超声波的机械效应和声化学效应,使悬浮颗粒迅速聚集和沉淀。
多孔陶瓷过滤技术则通过多孔陶瓷材料的过滤作用,高效地去除水中的悬浮物。
1.2 改进传统消毒技术传统的消毒技术主要包括氯消毒和紫外线消毒。
然而,氯消毒存在着对人体健康和环境的潜在风险,紫外线消毒则对水质透明度要求较高。
因此,改进传统消毒技术成为一个重要的方向。
例如,近年来光催化杀菌技术被广泛研究和应用。
该技术利用光催化剂吸附光子能量,产生高活性的氧化剂,如羟基自由基,从而实现对水中有机物和微生物的高效杀灭。
1.3 发展新型膜分离技术膜分离技术作为一种高效且节能的水处理方式,正在得到广泛关注。
目前,超滤膜、反渗透膜和电渗析膜等膜分离技术被广泛应用于水处理工程,但仍存在着处理效率不高、膜污染和膜寿命短等问题。
因此,发展新型膜分离技术成为进一步提高水处理效率的关键。
例如,纳米孔膜技术、表面改性膜技术以及功能化材料膜技术等,都是当前研究的热点方向。
二、水处理技术的应用方法2.1 应用于饮用水处理饮用水处理是水处理技术应用的重要领域。
传统的饮用水处理方法包括沉淀、过滤、消毒等。
随着科技的进步,新的饮用水处理技术被逐渐引入。
例如,利用纳米材料制备纳米复合吸附剂,可以高效去除水中的有机物、重金属离子等有害物质。
同时,膜分离技术和活性炭吸附技术也广泛应用于饮用水处理领域。
2.2 应用于工业废水处理工业废水中的有机物和重金属离子等污染物含量较高,对水处理技术提出了更高的要求。
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微波、超声波和复合电磁场水处理技术摘要微波水处理技术、超声波水处理技术及复合电磁场水处理技术是近年发展起来的新型水处理技术,它们在一定程度上克服了常规水处理技术的不足,在未来的水处理领域有广阔的应用前景。
本文简要介绍了这三种水处理技术的基本原理和应用情况。
关键词微波水处理技术超声波水处理技术复合电磁场水处理技术内部水处理的任务是采用物理、化学、生物或多种处理方法联用的技术,将水体中的污染物转化成对环境无害的物质,并进行回收利用。
常规的水处理技术往往存在工艺流程长、废水处理设施庞大、废水处理工程总投资巨大以及处理后的水质不稳定,对难降解的可溶性有机物、磷、氮等营养性物质处理不彻底等缺陷。
这些缺陷常常在一定程度上限制了常规水处理技术的实际应用,而近年发展起来的微波水处理技术、超声波水处理技术及复合电磁场水处理技术等新型水处理技术,则在一定程度上克服了上述缺点,成为更简单、有效、经济并颇具发展前景的水处理新技术。
1. 微波水处理技术微波是指频率为300 MHz~300 GHz的电磁波。
微波水处理技术是把微波场对单相流和多相流物化反应的强烈催化作用、穿透作用、选择性供能及其杀灭微生物的功能用于水处理的一项新型技术。
微波水处理技术与常规水处理技术的比较见表1。
由表1可见,微波废水处理技术可使废水处理工程小型化、分散化,省掉城市建设中现行废水处理工程长距离埋设的庞大排污管网,废水经微波处理后可100% 回收,实现水的可持续利用。
微波加热破乳可进行油水分离。
加入化学试剂对油水乳浊液进行破乳会带来二次污染,而利用微波加热破乳进行油水分离则不会有此问题。
Fang等研究了植物油-水-硅藻土乳浊液的微波加热分离,并与常规加热及不加热重力沉降法进行了比较。
结果表明,微波加热明显加快了油水分离,且在相同条件下微波加热比常规加热有更高的油回收率。
微波加热可加速油水分离过程,一方面是由于其加快了水中油滴的上升速度(或油中水滴的下降速度),另一方面,微波加热可加速凝聚过程,使油滴凝聚速率加快。
微波加热油水分离研究现已进行了较大规模的现场试验。
王金成[1]等利用微波诱导催化反应,以蒽醌型染料活性艳蓝KN-R 为对象,研究在活性炭存在下微波辐射处理染料废水的可行性。
结果表明,在活性炭存在下,微波辐射能使活性艳蓝KN-R 溶液迅速脱色,微波辐射4min 脱色率达97.1%。
邹纵柏等提出了利用微波辐射去除废水中磺基水杨酸污染物的方法。
先用活性炭吸附污染物,然后将滤出的活性炭用微波辐照再生,该方法对废水中磺基水杨酸的去除率可达97.4%。
微波还可有效地杀灭蓝藻,蓝藻在微波场中只需30~40s即由微细粒汇聚成大颗粒,并变黄沉降,与水分离,与此同时水中的富营养物也就得以降解。
用微波处理废水的多功能流体处理专用工业微波炉现已有商品出售,可广泛适用于处理各种性质的工业废水及市政污水。
其处理流程为:(1)废水经排污管进入污水池,实现一级处理;(2)添加试剂,与污水发生物化反应;(3)处理水流经微波场约20s,出微波场2min开始沉清分离;(4)处理水进入固液分离池后,实现二级处理;(5)液体回收再利用。
表1.微波水处理技术与现行常规水处理技术的比较微波水处理技术应用于新建污水处理厂,无论从技术上还是经济上考虑都是可行的。
使用微波法处理废水,在降低了投资总额的前提下,处理后废水出水水质大大提高,可作为冲洗或绿化用水直接使用,其经济性是传统活性污泥法无法比拟的。
而且微波的可控性强,易于调整运行状态,对废水水质水量的变化适应性强。
到目前为止,微波能污水处理技术已成功应用于滇池水等生活污水与日用化工厂废水、造纸废水、焦化厂废水、电厂废水、缫丝厂废水及制糖酒精废液等多种废水的处理,均取得了较好的处理效果。
2. 超声波水处理技术超声波降解水中有机污染物的技术操作条件温和,降解速度快,适用范围广,可以单独或与其他水处理技术联合使用,是一种很有发展潜力和应用前景的水处理技术。
2.1 超声波处理废水的基本原理超声波通常是指频率为2×104~2×105 Hz的声波。
超声波降解水中有机污染物是一个物理-化学过程,其主要源于声空化效应及由此引发的物理和化学变化[2]。
液体的声空化过程是集中声场能量并迅速释放的过程,即液体在超声辐射下产生空化气泡,这些空化气泡吸收声场能量并在极短的时间内崩溃释能。
在空化气泡崩溃的极短时间内,在其周围极小的空间范围内会产生1 900~5 200K 的高温和超过50MPa 的高压,并伴有强烈的冲击波和微射流等现象。
在这些极端条件下,进入空化气泡的水分子可发生热分解反应,产生氧化能力很强的·OH 自由基,另外溶解在溶液中的空气也会发生自由基裂解反应,产生N·和O·自由基。
这些自由基会进一步引发有机分子的断链和氧化还原反应;而进入气泡内的有机污染物蒸汽也可发生类似燃烧的热分解反应,从而得以降解。
此外,在空化气泡表面层的水分子则可形成超临界水。
超临界水具有低介电常数、高扩散性及高传输能力等特性,是一种理想的反应介质,有利于有机污染物降解速率的增加。
可见,超声波降解水体中的有机污染物是通过·OH自由基氧化、气泡内燃烧分解、超临界水氧化三种途径进行的。
近年来超声降解水中污染物的研究主要集中于易挥发的链状有机物。
研究表明,这些非极性、易挥发的有机物降解速度快,可能是因为这些有机物可直接在空化气泡内燃烧或热分解。
对水中极性强、难挥性有机物的超声波降解研究表明,超声辐射不仅能使这些物质脱氯、脱硝基,而且可使苯环发生断裂,但降解的速度较慢。
超声波降解的影响因素包括超声波频率、超声功率强度、溶液温度、溶液性质、空化气体及超声波反应器的结构等。
只要降解条件合适,反应时间足够长,超声波降解的最终产物都应为热力学稳定的单质或矿化物。
2.2 超声波水处理技术与其他水处理技术联用超声波水处理技术不仅可单独用于水体中有机污染物的降解,也可与其他水处理技术联用而提高处理效率。
2.2.1 超声/ 光催化联用技术利用光催化技术处理有机污染物是一种很有效的方法。
采用超声波的催化效应可使光催化剂TiO2均匀分散,有利于提高其催化活性。
研究表明,在0.2%的TiO2 存在下,采用紫外光照射可有效地分解五氯化苯酚,若再加上超声辐射,则可使五氯化苯酚的分解率提高20%。
2.2.2 超声/ 臭氧氧化联用技术超声和臭氧联合净化饮用水可以提高处理效率,超声空化能使细菌团分裂,使臭氧气泡保持较小的状态,从而提供较大的氧化面积,大大提高杀菌能力。
赵朝成等[3]研究了超声/臭氧氧化联用技术处理硝基苯废水,实验结果表明,随着超声功率的增大,臭氧氧化反应的能力也增强;随着臭氧量的加大和反应时间的延长,硝基苯的去除率也得以提高。
2.2.3 超声/ 电化学联用技术利用超声的空化效应,可在电化学反应中使电极不形成覆盖层,避免电极活性下降;超声空化效应还有利于协同电催化过程产生·OH,而使污水中的污染物的分解加速;超声还可使有机物在水溶液中充分分散,从而大幅度提高反应器的处理能力。
Mizera等在电解氧化处理含酚废水时发现,无超声存在时,只有50% 的分解率,若使用25kHz、104W/m2 的超声波处理时,酚的分解率会提高到80%。
刘静等利用超声/电化学联用技术对印染废水的处理表明,在超声波和电场的协同作用下,废水的脱色率大大高于单独使用超声波时的脱色率。
2.2.4 超声/ 絮凝联用技术沈壮志等[4]利用超声与聚合硫酸铁/H2O2的协同作用,联合对造纸厂黑液废水进行了初步处理研究。
结果表明,联合处理比单独用聚合硫酸铁/H2O2处理,CODCr的去除率提高11.4%~13.3%;与同等条件处理结果相比,利用超声可节约聚合硫酸铁14%,可节约H2O250%~80%,此联用技术可作为造纸黑液生物处理前期的预处理技术。
此外,超声/O3/UV联用、超声/化学氧化联用、超声/生物处理法联用[5,6] 等技术的研究表明,它们对化学污染物的降解效率均大于单独采用超声波技术的降解效率。
超声技术及其与其他水处理技术的联合可应用于废水处理,特别是用于城市污水适度回用、中水回用和高浓度、难降解有机物污染废水处理等。
该技术处理工艺流程短,污染量少,结构紧凑,占地小,无需增加消毒装置,在运行中启动,操作管理方便,受水质、水量负荷的冲击轻,经济上较合理。
2.3 超声波水处理技术今后的发展方向目前,国内外学者利用超声波技术降解水中的污染物已多达几十种,但所研究的对象多为单组分模拟体系,而实际污水中常含有多种污染物,因此超声波技术在实际污水处理中的适用性如何还有待进一步的研究。
此外,目前有关利用超声波技术降解水中污染物的研究大多属于实验室阶段,且由于声化学反应过程的降解机理、反应动力学及反应器的设计放大等方面的研究开展得很不充分,目前还难以实现工程化。
因此,加强对多组分污染物模拟体系的研究,并对声化学反应过程的降解机理、反应器的设计放大进行深入研究,通过优化参数和改进反应器结构来进一步提高降解效率、降低成本,是今后超声波技术应用于水处理的发展方向。
3 复合电磁场水处理技术复合电磁场系统可用于医院污水的消毒灭菌。
它主要由3个基本单元构成:稳恒磁场、高压静电场和低压直流电场。
王佩等[7]利用复合电磁场对水质较为恶劣的医院污水进行处理,处理后水的大肠菌群为0 cfu/L,各理化指标除COD 稍高外,均达到生活杂用水水质标准的要求。
复合电磁场系统消毒灭菌的可能机制是:污水在整个装置中沿着与电场及磁场相垂直的方向做切割磁力线与电力线的循环往复运动,水中微生物细胞内带电粒子的运动受到洛伦磁力和感应电流的综合影响,同时细胞膜可充当一个“电场集中器”,使得细胞内电场为外加电场的两个数量级。
在电磁场反复作用下,细胞的离子通道、生物酶的立体结构受到扭曲和破坏,生物大分子键断裂或产生不可逆的构型变化,最终可使微生物致死。
此外,在低压直流电场的阳极会产生大量新生态的[O]及H2O2。
由于细菌菌体通常带负电,故会向阳极移动,在阳极附近被局部高浓度的[O]及H2O2 灭活。
污水中产浊度的胶体物质,经复合电磁场处理后其胶核与周围“离子氛”的电特性改变,胶体微粒产生脱稳并凝聚,同时拉动水中其它污染物共同沉淀,因而复合电磁场能使浊水变清并去除有害物质,从而达到净化水质的目的。
复合电磁场处理污水不需投加任何药剂,可避免带来二次污染;消毒效果好且不会产生具有“三致”作用的氯化副产物。
污水若经适当的预处理后再经复合电磁场系统进行深度净化,处理后的水可回收利用。
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