中国污水处理技术

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污水处理技术及工艺介绍

污水处理技术及工艺介绍

污水处理技术及工艺介绍在当今社会的发展进程中,环境污染已经成为人们普遍关注的问题。

而其中一个重要方面就是污水处理。

随着城市化进程的加快以及人们对环境保护的需求增加,污水处理技术和工艺的研究也越来越受到重视。

本文将介绍一些常见的污水处理技术及工艺。

一、生物处理技术生物处理技术是目前应用最广泛的污水处理技术之一。

它通过利用微生物的作用,将有机物质分解为无机物质,达到净化水体的目的。

生物处理技术根据处理方式的不同可分为以下几种类型:1.1 活性污泥法活性污泥法是一种常用的生物处理技术,其基本原理是利用一种含有充足新陈代谢微生物的混合生物群落,将有机物质分解为二氧化碳、水和固体副产物。

经过连续进料、好氧处理、次生沉淀、二次好氧处理等步骤,最终达到净化水质的目的。

1.2 人工湿地法人工湿地法是一种利用湿地生态系统净化污水的技术。

通过人工构建湿地,使水通过湿地中的湿地植物、微生物和沉积物等介质,经过物理、化学和生物处理作用,达到净化水体的效果。

这种技术处理效果稳定,对于处理低浓度有机物质和重金属等特殊污染物也效果显著。

1.3 光催化技术光催化技术是一种利用光能激发半导体材料表面电子对的技术。

在光催化剂的作用下,有机物质通过光催化剂的吸附、光解、氧化等过程,最终被转化为无毒无害的物质。

光催化技术具有处理效率高、处理周期短、操作简单等优点,因此在污水处理中有着广泛的应用前景。

二、物理处理技术物理处理技术是通过物理过程来净化污水的方法,其主要原理是根据污水中各种污染物的特性和性质,采用不同的物理手段进行处理。

以下是一些常见的物理处理技术:2.1 混凝沉淀混凝沉淀是通过给污水添加化学药剂,使污水中的凝聚物颗粒相互结合形成较大的絮凝体,通过沉淀的方式将污染物从水中分离出来。

混凝沉淀技术可有效去除悬浮物、胶体物质以及一部分溶解有机物。

2.2 膜分离技术膜分离技术是一种利用膜作为过滤介质的处理方法。

其通过膜的选择性渗透作用,将污水中的溶解物、胶体物质、微生物等分离出来,实现水的纯化和分离。

污水处理的技术创新与发展趋势

污水处理的技术创新与发展趋势

污水处理的技术创新与发展趋势随着城市化进程的加快和人口的不断增长,污水处理成为当代社会面临的严峻问题之一。

为了解决污水处理的挑战,人们不断进行技术创新,探索新的发展趋势。

本文将探讨污水处理技术的创新与发展趋势,并梳理出几个关键领域。

一、先进的生物处理技术生物处理是目前较为主流的污水处理方法之一,其核心是利用微生物将有机物质分解成无机物质。

而随着科技的不断进步,先进的生物处理技术也应运而生。

其中一项关键技术是厌氧颗粒污泥技术(UASB),其通过在缺氧环境下处理废水,有效地去除有机物质和硫化物,提高了处理效率。

另外,利用生物膜反应器(MBR)进行处理的膜生物反应器技术也备受关注,可以大大提高污水的处理效果和产水水质。

二、高级氧化处理技术高级氧化技术是指在化学氧化、光化学氧化、催化氧化等条件下,通过产生高氧化活性物质来处理污水。

这些物质可以高效地降解有机物质和化学物质,达到净化水质的目的。

在高级氧化技术中,光催化氧化(PCO)技术因其无毒性、高效性和废产物易处理等特点受到广泛关注。

此外,臭氧氧化、高级氧化过程和电化学氧化等技术也在污水处理中得到应用。

三、资源化利用技术传统的污水处理技术主要侧重于去除有害物质,但由于其中携带的养分和能量并未充分利用,造成了资源的浪费。

因此,资源化利用技术成为污水处理领域的一个重要方向。

比如,利用污泥进行能源回收,可以通过利用污泥产生沼气或者生物质燃料,来替代传统能源,实现能源的可持续利用。

此外,污水中的养分也可以被提取出来,制备肥料或者用于农田灌溉,实现资源的回收利用。

四、智能化与自动化技术随着信息技术的飞速发展,智能化与自动化技术在污水处理领域的应用逐渐增多。

通过引入自动控制系统、数据采集和分析平台,可以对污水处理的整个过程进行实时监测和控制。

这不仅可以提高处理效率,减少能耗和运维成本,还可以实现对水质和设备运行状态的全面管理。

同时,智能化技术还能够及时预警、诊断故障,并进行远程操作和维护,提高处理的可靠性和稳定性。

污水处理技术的研究和应用

污水处理技术的研究和应用

污水处理技术的研究和应用一、绪论随着城市化进程的加快,人们生活和生产所产生的废水不断增加,如果不加处理排放到环境中,会给生态环境带来巨大的危害。

而污水处理技术作为保护环境的关键技术之一,已经成为近年来环保领域的热点和难点。

本文将着重探讨污水处理技术的研究和应用。

二、污水的处理方法1.生物法生物法是目前应用比较广泛的污水处理方法之一,其原理是将污水经过生物处理系统,使污水中的有机物质通过微生物的作用被分解成较为稳定的无机物质。

通过污水处理设施内的微生物呼吸作用和代谢过程,使有机物得到生化分解并将有机物转化为无机物,达到净化水质的目的。

生物法的优点是操作简便,处理效果好,能达到国家标准要求,并且赤潮等其他问题减少,所以受到广泛关注和应用。

2.物理化学法物理化学法是指采用物理力学手段或化学反应方法来除去污水中的各类污染物,如悬浮物,重金属,化学物质等。

市面上常用的物理化学处理方法包括絮凝、沉淀和吸附等,可以使水中的污染物达到更严格的排放标准。

但是由于其成本较高,以及数据不一致等问题,未被大量应用。

3.化学法化学法是采用化学方法来处理污水中的有机物和肥料,可以使水中的COD、BOD5等污染物降低到一定的级别。

化学法的处理效果可达到优良水质要求,且常被用于特殊领域的特定处理,如处理某些工业中的污水等。

三、处理设备与操作流程1.处理设备常见的处理设备有生物反应器、吸附器、膜分离器等,通过设备的选择和组合可以让不同的处理方式协同达到更好的处理效果。

2.处理流程由于不同的处理方法,流程也略有差异,不过根据近年来研究和实践经验得出来的计划,一般可以分为以下几个步骤:生物法处理流程:格栅-沉砂池-缺氧池-好氧池-二沉池-紫外灯杀菌器物理化学法处理流程:挑水机-格栅-配药池-投药池-混合反应器-过滤器-杀菌器化学法处理流程:粗格栅-中间池-厌氧池-缺氧池-好氧池-联系反应器-过滤器-杀菌器四、技术的发展趋势1. 绿色化目前很多国家和地区都在提倡绿色发展理念,污水处理技术也不例外。

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。

中国百年城市污水处理技术发展简史

中国百年城市污水处理技术发展简史

中国百年城市污水处理技术发展简史中国百年城市污水处理技术发展简史随着中国城市化的快速发展,城市污水排放问题一直是我们面临的严峻挑战。

为解决这一问题,中国在过去的百年间不断探索和发展污水处理技术,取得了显著的成就。

本文将以时间顺序回顾中国百年城市污水处理技术的发展历程。

20世纪初期,中国的城市污水处理工作还处于起步阶段。

当时,由于对水环境保护意识的薄弱和技术水平的限制,城市污水大量直接排放至河流、湖泊和海洋,严重污染了水环境。

直到20世纪50年代初,人民政府开始正视城市污水问题,成立了城市污水处理研究机构,开始了污水处理技术的研究与实践。

20世纪50年代至70年代,中国对城市污水处理技术进行了初步的探索和实验。

当时的处理方法主要是物理化学处理,采用了沉淀、过滤和消毒等工艺。

这些方法虽然能够在一定程度上去除污水中的悬浮物和有机物,但对于去除氮、磷等营养物质和重金属等污染物的效果较差,处理后的污泥处理也存在困难。

20世纪80年代,中国开始引进国外的先进污水处理技术。

美国、日本和欧洲等发达国家的技术成果得以在中国得到应用和推广,标志着中国城市污水处理技术进入了一个新阶段。

这些引进的技术主要包括了生化处理技术和一体化污水处理设备。

生化处理技术利用微生物的生物化学作用降解和去除污水中的有机物,显著提高了处理效果。

而一体化污水处理设备则有效地集成了各种工艺单元,减少了处理设备的占地面积,提高了处理能力。

20世纪90年代,随着城市污水数量的不断增加和污水质量要求的提高,中国城市污水处理技术进入了一个更加高级和综合的阶段。

一方面,在生化处理技术方面,发展了好氧法、厌氧法、膜分离技术等更加高效的处理工艺,能够更彻底地去除污水中的有机物和污染物。

另一方面,为了节约水资源和提高水回用率,中国还开展了污水回用研究,开发出了一系列污水回用技术,将处理后的污水再利用于农田灌溉、景观水体等领域。

进入21世纪,中国城市污水处理技术取得了更大的突破。

污水处理新技术

污水处理新技术

污水处理新技术随着城市化进程的加快,城市污水处理技术也在不断更新换代。

为了保护环境,提高水资源利用率,污水处理领域不断涌现出各种新技术。

本文将探讨一些常见的污水处理新技术,以及它们的应用和发展前景。

一、生物膜法生物膜法是一种较为传统但又颇具发展前景的污水处理技术。

通过在生物膜中培养特定微生物来降解污水中的有机物,从而净化水质。

这种方法处理效率高,运行成本低,且对水质稳定性要求不高,适用于中小型城市的污水处理厂。

二、MBR工艺MBR(膜生物反应器)是一种结合了生物处理和膜分离技术的污水处理新技术。

通过在生物反应器中设置超滤膜,将生物颗粒物截留在反应器内,从而实现高效固液分离和净化水质。

MBR工艺具有出水水质高、占地小、运行稳定等优点,适用于高标准的水质要求场所,如饮用水处理厂。

三、厌氧氨氧化技术厌氧氨氧化技术是一种用于处理高浓度氨氮废水的新兴技术。

通过在缺氧条件下培养氨氧化细菌,将氨氮转化为硝化物和氮气,从而实现氨氮的高效去除。

这种技术具有处理效率高、运行成本低、占地面积小等优点,适用于需求高效去除氨氮的工业废水处理厂。

四、电成氧化技术电成氧化技术是一种利用电化学反应来降解污水中有机物和重金属离子的新型技术。

通过在电极上施加电压,产生活性氧化物来氧化降解废水中的有害物质,从而实现污水的净化。

这种技术具有处理效率高、能耗低、无需添加化学试剂等优点,适用于难处理的高难度废水污染物降解。

五、植物养殖技术植物养殖技术是一种利用湿地植被对污水中营养物质和有机污染物进行吸收和转化的技术。

通过植物的根系吸收和微生物的降解作用,将污水中的有害物质转化为植物的生长养分,从而实现废水的净化和植物的良好生长。

这种技术具有环保、经济、生态效益明显等优点,被广泛应用于城市园林景观水体处理和农村污水处理等领域。

六、智能控制技术随着物联网、大数据等新兴技术的发展,智能控制技术在污水处理领域也得到了广泛应用。

通过传感器、自动控制系统等设备,实现对污水处理过程的实时监测、远程控制和自主调节,提高了处理效率和运行稳定性,降低了人工成本和运行风险。

中国污水处理与再生利用

中国污水处理与再生利用

中国污水处理与再生利用污水处理与再生利用是解决水资源短缺和环境污染的重要手段之一。

在中国这样人口众多、水资源供给不足的国家,污水处理与再生利用显得尤为重要。

本文将探讨中国污水处理与再生利用的现状、存在的问题以及未来的发展方向。

一、污水处理现状随着经济的快速发展和城市化进程的加快,中国城市的污水排放量不断增加。

根据中国环境保护部的数据,目前中国城市污水处理率超过90%,但仍有个别城市的污水处理率较低。

同时,农村地区的污水处理设施普及率较低,导致大量的农村污水直接排放入水体,加剧了水资源的污染。

目前中国采用的主要污水处理技术包括物理处理、生物处理和化学处理。

物理处理主要是通过沉淀、过滤等方式去除污水中的悬浮物;生物处理则是利用微生物对有机物进行降解;化学处理则是通过添加化学药剂来去除污水中的重金属等有害物质。

这些技术在一定程度上解决了污水处理的问题,但仍存在一些挑战。

二、污水处理存在的问题首先,污水处理设施建设不完善。

尽管城市地区的污水处理设施较完善,但农村地区的污水处理设施建设滞后。

这导致大量的农村污水被直接排放入水体,给水资源和生态环境带来了巨大压力。

其次,污水处理技术有待提高。

目前,中国主要采用的是传统的物理、生物和化学处理技术,这些技术对能耗和处理效率方面存在一定的限制。

因此,研发和应用更高效、低能耗的污水处理技术亟待加强。

最后,污水再生利用推广不力。

尽管水资源短缺是中国目前面临的严峻问题之一,但由于技术和管理等方面的障碍,污水再生利用的推广仍然较为有限。

很多城市和企业对于污水再生利用的认识和意识还不够,也存在一定的抵触情绪。

三、污水处理与再生利用的发展方向为了解决上述存在的问题,中国应该在污水处理与再生利用方面采取以下措施:首先,加大污水处理设施建设力度。

政府应加大资金投入,提高农村地区的污水处理设施普及率,保证农村地区的污水得到适当处理。

同时,应加强城市地区的污水处理设施的更新和改造,提高处理效率和水质要求。

中国污水处理技术发展趋势

中国污水处理技术发展趋势

中国污水处理技术发展趋势近年来,随着中国城市化的迅速推进,污水处理技术的发展变得愈发重要。

中国污水处理技术的发展趋势主要包括:技术升级、智能化、综合利用以及生态环保等方面。

首先,技术升级是中国污水处理技术的发展趋势之一、随着科技的不断进步,新的处理方法和设备被不断研发出来,以提高污水处理的效率和水质达标的标准。

目前,一些先进的技术应用于污水处理过程中,例如:MBR膜生物反应器、深处理技术以及气浮净化等等。

这些技术在提高污水处理效率、减少处理成本和降低对环境的负面影响方面具有明显优势。

其次,智能化是中国污水处理技术的另一个发展趋势。

智能化技术的应用可以提高污水处理设备的自动化程度,实现设备的在线监控、数据收集和分析等功能。

通过智能化技术的应用,污水处理厂可以实时了解处理设备的运行状态,及时发现问题并进行处理,提高了处理效率和质量的稳定性。

另外,中国污水处理技术的发展趋势还包括综合利用。

污水处理过程中产生的污泥、废水等废弃物可以通过综合利用的方式得到更好的资源化利用,减少了废弃物的排放和二次污染的风险。

例如,通过污泥焚烧、生物气化等技术可以将污泥转化为有价值的资源如能源、肥料等,实现资源循环利用,减少了对自然资源的依赖。

最后,生态环保是中国污水处理技术的发展趋势之一、随着人们对环境保护意识的提高,对污水处理设备的环境友好性要求也越来越高。

因此,中国的污水处理技术正朝着生态环保方向发展,力求减少对环境的不良影响。

例如,通过湿地处理、自然补给地下水和雨水收集利用等技术的应用,可以实现对水资源的合理利用和保护,提高水资源的可持续利用能力。

综上所述,中国污水处理技术的发展趋势主要体现在技术升级、智能化、综合利用以及生态环保等方面。

随着中国城市化的不断推进和环境保护意识的增强,相信中国污水处理技术在未来会不断创新和发展,为保护环境和可持续发展做出更大的贡献。

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中国污水处理技术作者:本网编辑文章来源:本网点击数:0 更新时间:2010-09-09水污染现状中国环境状况公报显示,2008年全国地表水污染依然严重,全国七大水系407个国家监控断面中,Ⅰ~Ⅲ类、Ⅳ~Ⅴ类、劣Ⅴ类水质的断面比例分别为49.9%、26.5%和23.6%,七大水系水质总体为中度污染,浙闽区河流水质为轻度污染,西北诸河水质为优,西南诸河水质良好,湖泊(水库)富营养化问题突出;近岸海域水质总体为轻度污染。

“十一五”期间,淮河、海河、辽河、巢湖、滇池、松花江、三峡库区及其上游、黄河中上游等流域水污染防治规划,共安排污染治理项目2712个,投资1600亿元。

截至2008年9月,已经建成881个,在建960个,完成投资510亿元。

2008年工业废水治理投资194.6亿元。

根据政府对再生水的规划测算,2010年中国城市污水再生设施将达到680万t/d,再生水工程新增投资约100亿元。

废水污染治理新技术城市生活污水目前,中国城市污水处理主要采用生物活性污泥法。

目前形成的较典型的二级处理工艺有:传统活性污泥法、AB法、A/O工艺、A2/O工艺、氧化沟工艺、ICEAS工艺、CASS工艺、SBBR工艺、BIOLAK工艺等。

其中应用较多的为氧化沟工艺和CASS工艺(CASS工艺和BIOLAK工艺为较新型工艺)。

CASS工艺CASS工艺是一种循环式活性污泥法,是SBR工艺的改进形式,通过曝气和不曝气阶段的交替运行,实现反应器以厌氧—缺氧—好氧—缺氧—厌氧的方式运行。

CASS池的变容运行提高了系统对水量水质变化的适应性和操作的灵活性;选择器的设置加强了微生物对磷的释放、反硝化、对有机物的吸附吸收等作用,增加了系统运行的稳定性,能很好地缓冲进水水量与水质的波动,有效去除污水中有机碳源污染物,具有良好的脱氮、除磷功能,排出的剩余污泥稳定化程度较高。

同时CASS工艺还能有效防止污泥膨胀。

BIOLAK工艺BIOLAK工艺是由德国冯•诺顿西公司开发的一种具有脱氮除磷功能的活性污泥处理系统。

BIOLAK工艺的曝气头悬挂在浮链上,浮链被松弛地固定在曝气池两侧,每条浮链可在池内一定区域蛇形运动,在曝气链运动过程中自身的自然摆动就可以达到很好的混合效果,节省了混合所需的能耗。

BIOLAK工艺采用HDPE 防渗膜衬里的土池结构,减少了投资;其活性污泥负荷较低,污泥回流量大,污泥在曝气池中的停留时间长,减少了污泥量,增加了剩余污泥的稳定性,有利于后续处置。

工业废水处理膜技术膜分离法常用的有微滤、纳滤、超滤和反渗透等技术。

由于膜技术在处理过程中不引入其他杂质,可以实现大分子和小分子物质的分离,因此常用于各种大分子原料的回收,如利用超滤技术回收印染废水的聚乙烯醇浆料等。

目前限制膜技术工程应用推广的主要难点是膜的造价高、寿命短、易受污染和结垢堵塞等。

伴随着膜生产技术的发展,膜技术将在废水处理领域得到越来越多的应用。

磁分离技术磁分离技术是近年来发展的一种新型的利用废水中杂质颗粒的磁性进行分离的水处理技术。

对于水中非磁性或弱磁性的颗粒,利用磁性接种技术可使它们具有磁性。

磁分离技术应用于废水处理有三种方法:直接磁分离法、间接磁分离法和微生物—磁分离法。

目前研究的磁性化技术主要包括磁性团聚技术、铁盐共沉技术、铁粉法、铁氧体法等,具有代表性的磁分离设备是圆盘磁分离器和高梯度磁过滤器。

目前磁分离技术还处于实验室研究阶段,还不能应用于实际工程实践。

Fenton及类Fenton氧化法典型的Fenton试剂是由Fe2+催化H2O2分解产生•OH,从而引发有机物的氧化降解反应。

由于Fenton 法处理废水所需时间长,使用的试剂量多,而且过量的Fe2+将增大处理后废水中的COD并产生二次污染。

近年来,人们将紫外光、可见光等引入Fenton体系,并研究采用其他过渡金属替代Fe2+,这些方法可显著增强Fenton试剂对有机物的氧化降解能力,减少Fenton试剂的用量,降低处理成本,统称为类Fenton 反应。

Fenton法反应条件温和,设备较为简单,适用范围广;既可作为单独处理技术应用,也可与其他方法联用,如与混凝沉淀法、活性碳法、生物处理法等联用,作为难降解有机废水的预处理或深度处理方法。

臭氧氧化臭氧是一种强氧化剂,与还原态污染物反应时速度快,使用方便,不产生二次污染,可用于污水的消毒、除色、除臭、去除有机物和降低COD等。

单独使用臭氧氧化法造价高、处理成本昂贵,且其氧化反应具有选择性,对某些卤代烃及农药等氧化效果比较差。

为此,近年来发展了旨在提高臭氧氧化效率的相关组合技术,其中UV/O3、H2O2/O3、UV/H2O2/O3等组合方式不仅可提高氧化速率和效率,而且能够氧化臭氧单独作用时难以氧化降解的有机物。

由于臭氧在水中的溶解度较低,且臭氧产生效率低、耗能大,因此增大臭氧在水中的溶解度、提高臭氧的利用率、研制高效低能耗的臭氧发生装置成为研究的主要方向。

湿式(催化)氧化湿式(催化)氧化法是在高温(150~350℃)、高压(0.5~20 MPa)、催化剂作用下,利用O2或空气作为氧化剂(添加催化剂),(催化)氧化水中呈溶解态或悬浮态的有机物或还原态的无机物,达到去除污染物的目的。

湿式空气(催化)氧化法可应用于城市污泥和丙烯腈、焦化、印染等工业废水及含酚、氯烃、有机磷、有机硫化合物的农药废水的处理。

等离子体水处理技术低温等离子体水处理技术,包括高压脉冲放电等离子体水处理技术和辉光放电等离子体水处理技术,是利用放电直接在水溶液中产生等离子体,或者将气体放电等离子体中的活性粒子引入水中,可使水中的污染物彻底氧化、分解。

水溶液中的直接脉冲放电可以在常温常压下操作,整个放电过程中无需加入催化剂就可以在水溶液中产生原位的化学氧化性物种氧化降解有机物,该项技术对低浓度有机物的处理经济且有效。

此外,应用脉冲放电等离子体水处理技术的反应器形式可以灵活调整,操作过程简单,相应的维护费用也较低。

受放电设备的限制,该工艺降解有机物的能量利用率较低,等离子体技术在水处理中的应用还处在研发阶段。

电化学(催化)氧化电化学(催化)氧化技术通过阳极反应直接降解有机物,或通过阳极反应产生羟基自由基(•OH)、臭氧等氧化剂降解有机物。

电化学(催化)氧化包括一维、二维和三维电极体系。

由于三维电极体系的微电场电解作用,目前备受推崇。

三维电极是在传统的二维电解槽的电极间装填粒状或其他碎屑状工作电极材料,并使装填的材料表面带电,成为第三极,且在工作电极材料表面能发生电化学反应。

与二维平板电极相比,三维电极具有很大的比表面,能够增加电解槽的面体比,能以较低电流密度提供较大的电流强度,粒子间距小而物质传质速度高,时空转换效率高,因此电流效率高、处理效果好。

三维电极可用于处理生活污水,农药、染料、制药、含酚废水等难降解有机废水,金属离子,垃圾渗滤液等。

超声波氧化频率在15~1000kHz的超声波辐照水体中的有机污染物是由空化效应引起的物理化学过程。

超声波不仅可以改善反应条件,加快反应速度和提高反应产率,还能使一些难以进行的化学反应得以实现。

它集高级氧化、焚烧、超临界氧化等多种水处理技术的特点于一身,加之操作简单,对设备的要求较低,在污水处理,特别是在降解废水中毒性高、难降解的有机污染物,加快有机污染物的降解速度,实现工业废水污染物的无害化,避免二次污染的影响上具有重要意义。

近年来利用超声波直接处理或强化处理有机废水的研究日益增多,内容涉及降解机理、动力学、中间产物、影响因素、系统优化等方面。

辐射技术20世纪70年代起,随着大型钴源和电子加速器技术的发展,辐射技术应用中的辐射源问题逐步得到改善。

利用辐射技术处理废水中污染物的研究引起了各国的关注和重视。

与传统的化学氧化相比,利用辐射技术处理污染物,不需加入或只需少量加入化学试剂,不会产生二次污染,具有降解效率高、反应速度快、污染物降解彻底等优点。

而且,当电离辐射与氧气、臭氧等催化氧化手段联合使用时,会产生“协同效应”。

因此,辐射技术处理污染物是一种清洁的、可持续利用的技术,被国际原子能机构列为21世纪和平利用原子能的主要研究方向。

光化学催化氧化光化学催化氧化技术是在光化学氧化的基础上发展起来的,与光化学法相比,有更强的氧化能力,可使有机污染物更彻底地降解。

光化学催化氧化是在有催化剂的条件下的光化学降解,氧化剂在光的辐射下产生氧化能力较强的自由基。

催化剂有TiO2、ZnO、WO3、CdS、ZnS、SnO2和Fe3O4等。

分为均相和非均相两种类型,均相光催化降解是以Fe2+或Fe3+及H2O2为介质,通过光助-Fenton反应产生羟基自由基使污染物得到降解;非均相催化降解是在污染体系中投入一定量的光敏半导体材料,如TiO2、ZnO等,同时结合光辐射,使光敏半导体在光的照射下激发产生电子—空穴对,吸附在半导体上的溶解氧、水分子等与电子—空穴作用,产生•OH等氧化能力极强的自由基。

TiO2光催化氧化技术在氧化降解水中有机污染物,特别是难降解有机污染物时有明显的优势。

SCWO(超临界水氧化)技术SCWO是以超临界水为介质,均相氧化分解有机物。

可以在短时间内将有机污染物分解为CO2、H2O等无机小分子,而硫、磷和氮原子分别转化成硫酸盐、磷酸盐、硝酸根和亚硝酸根离子或氮气。

美国把SCWO 法列为能源与环境领域最有前途的废物处理技术。

SCWO反应速率快、停留时间短;氧化效率高,大部分有机物处理率可达99%以上;反应器结构简单,设备体积小;处理范围广,不仅可以用于各种有毒物质、废水、废物的处理,还可以用于分解有机化合物;不需外界供热,处理成本低;选择性好,通过调节温度与压力,可以改变水的密度、粘度、扩散系数等物化特性,从而改变其对有机物的溶解性能,达到选择性地控制反应产物的目的。

超临界氧化法在美国、德国、瑞典、日本等欧美国家已经有了工艺应用,但中国的研究起步较晚,还处于实验室研究阶段。

铁炭微电解处理技术铁炭微电解法是利用Fe/C原电池反应原理对废水进行处理的良好工艺,又称内电解法、铁屑过滤法等。

铁炭微电解法是电化学的氧化还原、电化学电对对絮体的电富集作用、以及电化学反应产物的凝聚、新生絮体的吸附和床层过滤等作用的综合效应,其中主要是氧化还原和电附集及凝聚作用。

铁屑浸没在含大量电解质的废水中时,形成无数个微小的原电池,在铁屑中加入焦炭后,铁屑与焦炭粒接触进一步形成大原电池,使铁屑在受到微原电池腐蚀的基础上,又受到大原电池的腐蚀,从而加快了电化学反应的进行。

此法具有适用范围广、处理效果好、使用寿命长、成本低廉及操作维护方便等诸多优点,并使用废铁屑为原料,也不需消耗电力资源,具有“以废治废”的意义。

目前铁炭微电解技术己经广泛应用于印染、农药/制药、重金属、石油化工及油分等废水以及垃圾渗滤液处理,取得了良好的效果。

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