水处理综述

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污水处理技术综述

污水处理技术综述

污水处理技术综述一、绪论随着城市化进程的加速和人口的增长,污水排放问题变得愈发严重,城市污水处理成为了一个关键问题。

污水处理技术的发展和进步也成为了一个研究热点,各种新技术相继涌现。

这篇文章主要对目前常见的污水处理技术进行综述,并在此基础上探讨未来污水处理技术的发展趋势。

二、化学处理技术化学处理技术是最早被使用的污水处理方法之一。

主要是利用氧化、还原、沉淀等化学反应的原理,通过添加化学药剂,使污水中的污染物发生反应转化,达到净化的目的。

但是,化学处理技术的污泥产生量大、处理成本高、操作条件繁琐等问题,使得其受到了很大的限制。

三、生物处理技术生物处理技术是目前最为广泛采用的污水处理技术。

它主要是利用微生物在自然条件下对有机物进行降解、转化,处理污水中的有机物、氮、磷等污染物。

由于生物处理技术具有效率高、污泥产生量少、经济性好等优点,已成为目前最主要的一种技术。

四、物理处理技术物理处理技术主要是通过固液分离、膜分离等方式,将污水中的污染物与水分离。

其主要缺点在于无法将污染物进行转化降解,只是将其分离出来,所以处理效果不够理想。

五、吸附处理技术吸附处理技术是近年来比较火热的一种污水处理技术。

将吸附剂与污水接触,通过化学吸附的方式,将污染物附着在吸附剂上,并随着吸附剂的分离而得到清洁水。

但是,这种技术的吸附剂选择极为重要,若吸附剂选择不当,其处理结果可能反而更糟糕。

六、电化学处理技术电化学处理技术是以电化学反应为基础的污水处理技术。

通过电解池、电化学反应的作用,将污水中的污染物进行转化降解。

该技术具有成本低、污泥产生少等优点,但基于电化学反应本身的特性,该技术也存在能量消耗大、金属消耗等问题。

七、预测未来污水处理技术方向目前,越来越多的新型技术涌现,高效、经济、环保是未来污水处理技术的发展方向。

比如,新型材料的应用、生物技术与膜技术的结合、机器学习技术和人工智能技术的完美融合,将会在未来的污水处理技术中起着关键作用。

水处理技术论文3篇

水处理技术论文3篇

水处理技术论文第一篇:水处理技术综述随着城市化进程的不断加快和水资源的日益紧缺,水处理技术成为人们关注的热点。

水处理技术是针对自然水源中存在的各种物质成分和微生物而设计的技术,目的是使水资源符合人们的各种要求。

本文将从水处理技术的基本原理、水处理技术的种类、水处理技术的应用等方面进行综述。

一、水处理技术的基本原理水处理技术的基本原理是:以净水为目的,通过物理、化学和生物等手段去除与净水目标不符的杂质,提高水资源的水质,达到令人满意的水质标准。

水处理技术主要包括:初级处理、深度处理和高级处理。

初级处理的主要目的是去除水中的固体杂质和悬浮物,包括筛分、砂滤等。

深度处理的主要目的是去除水中的可溶性有机物、无机杂质和微生物,包括活性炭吸附、半透膜过滤等。

高级处理则是在深度处理的基础上进行的,主要是为了满足特定的水质要求,包括紫外线消毒、臭氧氧化等。

二、水处理技术的种类水处理技术的种类非常多,常用的主要包括:自来水处理、中水回用处理、污水处理等。

其中,自来水处理主要是针对自来水厂采集的河水、湖水、地下水等进行的水质处理,以使其水质达到饮用水的标准。

中水回用处理主要是对生活废水、工业废水等进行处理后回用的处理技术,以避免水资源的浪费。

污水处理主要是对生活污水、工业废水等进行处理,将处理后的污水排放至环境中,以达到环境容量的要求。

三、水处理技术的应用水处理技术的应用非常广泛,主要应用于:饮用水、制药工业、食品工业、纺织工业、造纸工业、半导体制造等方面。

其中,饮用水是水处理技术应用最广泛的领域之一,水处理过程包括预氧化、混凝、沉淀、过滤、消毒等,以使处理后的水质达到饮用水的标准。

制药工业、食品工业等则是应用水处理技术制取所需的水质,以保证产品的质量。

而在生产过程中产生的废水也需要通过水处理技术进行处理,以避免污染环境。

综上所述,随着社会化进程的不断推进和对水资源消耗的增加,水处理技术将会越来越重要。

各种水处理技术的不断出现和完善,势必能更好地满足人们对水资源的需求,实现水资源的可持续利用。

水处理综述

水处理综述

水处理水处理的方式包括物理处理和化学处理。

人类进行水处理的方式已经有相当多年历史,物理方法包括利用各种孔径大小不同的滤材,利用吸附或阻隔方式,将水中的杂质排除在外,吸附方式中较重要者为以活性炭进行吸附,阻隔方法则是将水通过滤材,让体积较大的杂质无法通过,进而获得较为干净的水。

另外,物理方法也包括沉淀法,就是让比重较小的杂质浮于水面捞出,或是比重较大的杂质沉淀于下,进而取得。

化学方法则是利用各种化学药品将水中杂质转化为对人体伤害较小的物质,或是将杂质集中,历史最久的化学处理方法应该可以算是用明矾加入水中,水中杂质集合后,体积变大,便可用过滤法,将杂质去除。

随着人类生活不断提高水体富营养化氨氮、磷等营养盐问题和国家环保局对污水排放标准一步步提高,沿用了许多年传统的“一级处理”及“二级处理”水处理工艺技术和设备,已经难以适应当今的高浊度和高浓度污水的处理要求,而且处理工艺流程长,系统庞大,而且还散发大量臭气。

运营者要想达到最新排放标准,需要从新再投入高额的资金扩建原有污水处理系统,加大占地面积使用和高额的污水处理设备及高额后期维护费用,然而,传统的污水深度处理再生回用技术系统(如活性炭过滤、微孔过滤、渗透膜净化等技术系统)投资高、后期维护运行费用高,太多的运营者难以承受。

以下来我们详细介绍几种水处理工艺:中文名SPR深度净化污水处理系统目录1概念▪基本概念▪相关概念2处理工艺▪催化电解▪机械处理▪污水生化3三级处理4方法原理5排污标准▪沉淀过滤▪硬水软化▪活性炭▪去离子法▪反渗透法▪超过滤法▪蒸馏法▪紫外消毒▪声波处理▪生化法▪离子交换6处理方式7油的测定▪概要▪注意事项8正渗透▪新途径▪渗透吸附▪纳米薄膜▪蛋白质膜9水藻处理▪水藻属性▪处理方法10处理设备▪软水机▪纯水机▪净水机▪纳滤膜机11设备挑选12优化方案13设备14生活水15锅炉水1概念编辑基本概念水处理设备英文:water treatment简单讲,“水处理”就是通过物理、化学、生物的手段,去除水中一些对生产、生活不需要的有害物质的过程。

水污染治理技术综述

水污染治理技术综述

水污染治理技术综述一、概述水是人类赖以生存的重要资源,然而,随着工业化和城市化的不断发展,水污染问题日益突出。

水污染对人类健康和生态环境造成巨大威胁,因此水污染治理技术显得尤为重要。

本文将就水污染治理技术进行综述,从物理、化学和生物等多个角度进行探讨。

二、物理处理技术物理处理技术主要包括沉淀、悬浮物分离和过滤三个方面。

1. 沉淀:通过控制流速和沉降时间,利用重力作用使悬浮物质沉淀于底部,达到去除固体颗粒、悬浮物和重金属离子的目的。

2. 悬浮物分离:通过离心、气浮和电浮等方式将悬浮物从水中分离出来,常用于对微细悬浮物的去除。

3. 过滤:常见的过滤方式有砂滤、活性炭过滤和膜过滤等,能有效去除水中的悬浮物和有机污染物。

三、化学处理技术化学处理技术可通过添加化学药剂改变水质,从而去除污染物。

1. 氧化法:利用氧化剂对水中的有机污染物进行氧化分解,常用的氧化剂有臭氧、高锰酸盐和过氧化氢等。

2. 沉淀法:通过加入沉淀剂,使难以分解的有机污染物与沉淀剂发生反应生成不溶于水的沉淀物质,从而达到去除的目的。

3. 吸附法:利用吸附剂吸附水中的有机污染物,常见的吸附剂有活性炭、陶瓷颗粒和离子交换树脂等。

四、生物处理技术生物处理技术采用微生物的代谢活动分解和转化污水中的有机物质。

1. 活性污泥法:通过人工添加和培养污泥微生物来分解有机污染物,可以同时去除氮、磷等营养元素。

2. 生物膜法:在固定化载体上生长的微生物代谢降解有机污染物,常用的载体有生物滤料、生物膜和填料等。

3. 植物净化法:利用植物的吸收能力和根际微生物的作用来净化水体,常见的方法有人工湿地和水生植物培养等。

五、智能监控技术智能监控技术结合现代信息技术,能够实时监测和分析水质数据,提供数据支持和决策参考。

1. 基于传感器网络的水质监测:通过分布式传感器节点实时监测水质参数,利用无线通信技术将数据传输到中控主节点。

2. 水质数据处理与预警系统:通过数据的采集、处理和分析,建立智能预警系统,提前发现异常情况并采取相应的措施。

水处理技术综述

水处理技术综述

水处理技术综述水是生命之源,是人类生存所必需的重要资源。

但随着城市化进程和人口增加,水污染问题日益严重,特别是工业、农业等生产活动带来的重金属、有机物等污染物质,给人类健康和环境保护带来了巨大的挑战。

水处理技术作为解决这些问题的重要手段,逐渐得到了广泛的应用。

本文将会就水处理技术的基本概念、分类、应用场景和发展趋势等方面进行详细的综述。

第一章水处理技术的基本概念水处理技术是指通过物理、化学、生物等手段去除水中的杂质、有害物质,从而达到净化水质的目的。

该技术可以应用于自然水源的净化、废水的处理等多个领域。

在水处理的基本过程中,主要包括了以下步骤:预处理、净水、消毒和再处理。

其中,预处理主要是为了去除水中的大量悬浮、沉淀和难以分解的有机物和重金属等物质。

而净水则是为了进一步去除水中的细菌、病毒、菌类、氨氮、总磷等难以去除的物质;消毒则是为了达到杀灭细菌等杂质的目的。

最后再处理则主要目的是针对已经净化处理了的水进行专门的处理和利用。

第二章水处理技术的分类水处理技术根据不同的处理方式和应用领域,可以分为多个不同的分类。

下面我们主要介绍以下四个主要分类方法:1. 生物水处理技术生物水处理技术主要是通过生物吸附、生物膜反应、微生物代谢等生物作用来去除水中的污染物,是一种常见的水处理技术方式。

这种水处理技术适用于高浓度有机物的处理和一般性工业废水等。

2. 物理水处理技术物理水处理技术主要包括了过滤、吸附、沉降、气浮和超过滤等技术。

这些技术主要利用了不同的物理原理,如颗粒大小、密度和分子速度等,来实现水处理的目的。

3. 化学水处理技术化学水处理技术主要是通过加入化学药品,如氯气、次氯酸钠、硫酸铁等,将有机物和无机物转化为无害物质。

这种水处理技术适用于水质污染较严重、有机物及总磷和氨氮较高的水处理。

4. 膜分离技术膜分离技术是近年来新兴的工艺技术,在水处理中得到广泛应用。

根据不同的污染物特性,选择合适的膜过滤方式,可以达到高效、低成本的目的。

水处理技术总结范文

水处理技术总结范文

水是人类不可或缺的生存资源,但随着人类的迅速发展,水污染问题越来越严重,给我们的生活和环境带来了极大的威胁。

因此,水的治理是每个国家和地区都必须面对的重要问题。

水处理技术作为目前最有效的水污染治理手段之一,其发展和应用已经成为水治理领域的重要研究方向。

本文将对目前已经广泛应用的水处理技术进行总结。

一、化学沉淀法化学沉淀法是一种利用化学反应产生的沉淀物质将水中多余的离子、悬浮物或胶体颗粒从水体中分离出来的方法。

该方法通过调整水中某些无机物质的浓度和pH值,使这些物质形成不易溶于水的沉淀物质,从而达到净化水质的目的。

这种方法经济、简单、可靠,对于一些低浓度有机物、重金属离子、泥土颗粒等比较有效。

二、生物净化法生物净化法是以微生物为主体的处理方法,包括好氧生物法、厌氧生物法以及微生物膜技术等。

好氧生物法是最常用的一种生物法之一,通过一定控制条件下的生物氧化过程,将水中的有机物分解为稳定的无机物,并改变水的氧化还原电位来抑制细菌生长。

厌氧生物法则是利用厌氧微生物代谢中产生的复杂物质代替空气等媒介进行分解反应,达到净化水体的目的。

微生物膜技术则是将厌氧或好氧微生物固定在一定载体上构成生物膜,形成新的净水流程。

三、吸附法吸附法是指将固体吸附剂与水中污染物起到相互吸附的作用,使污染物分子从水中向固体吸附剂表面转移的方法。

常见的固体吸附剂包括活性炭、离子交换树脂、天然沸石等。

活性炭具有高比表面积、发达的微观孔隙结构和化学活性等优点,在多种污染物治理中都有优异的性能,具有吸附效果好、使用简便、多用途等特点。

而离子交换树脂则可对水体中的离子交换实现重吸、解吸,并可回收利用,是治理高浓度金属离子及放射性核素污染的一种有效技术。

四、氧化还原法氧化还原法是指应用过硫酸盐、高锰酸钾等氧化剂或还原剂,使得氧化还原体系发生化学反应,使污染物被氧化、降解、还原或沉淀的方法。

其中过硫酸盐具有效率高、速度快、投剂量小的特点,适合在工业废水、化学废水等处置上。

污水处理文献综述

污水处理文献综述引言:污水处理是解决城市发展中产生的废水问题的关键环节之一。

随着城市化进程的加快和人口的增长,对污水处理技术的研究和应用变得尤为重要。

本文将综述相关的污水处理文献,探讨不同的处理方法以及存在的挑战和未来发展方向。

一、物理处理方法:物理处理是污水处理的初始阶段,通过一系列的物理工艺将污水中的大颗粒物去除,以减少后续生物和化学处理过程的负担。

物理处理方法广泛应用于污水处理厂,包括格栅、沉砂池和混凝沉降等过程。

这些方法的效率受到了容量限制和处理效果的影响。

一些研究表明,通过改进废水格栅的过滤细度和增加沉砂池的面积,可以提高物理处理的效果。

二、生物处理方法:生物处理方法是污水处理中最常使用的方法之一。

它利用微生物的作用将有机物转化为无机物,并去除废水中的污染物。

常见的生物处理方法包括活性污泥法、固定化生物膜和植物处理等。

活性污泥法是最常用的生物处理方法之一,通过混合并降解废水中的有机物。

固定化生物膜则利用固定在介质上的微生物膜将有机物进行降解。

植物处理则利用植物的吸收和降解能力来净化废水。

近年来,一些新型的生物处理方法,如厌氧颗粒污泥法和好氧颗粒污泥法,也得到了一定的应用和研究。

三、化学处理方法:化学处理方法主要是通过添加化学药剂,如絮凝剂和消毒剂,来去除废水中的悬浮物和病原体。

絮凝剂通过与污染物结合形成絮凝物,使其易于沉淀和去除。

消毒剂则能有效地杀灭废水中的微生物。

常用的化学处理方法包括絮凝、沉淀和消毒等。

然而,化学处理方法存在着药剂成本高、处理过程复杂以及与生物处理方法之间的相互作用等问题。

因此,如何提高化学处理方法的效率,减少对环境的影响,是当前研究的重点。

四、挑战与发展方向:尽管在污水处理技术领域取得了很多进展,但仍然面临着一些挑战。

首先,废水中新型污染物的出现增加了处理的难度,如抗生素、重金属和有机物等。

其次,废水处理过程中能源消耗较高,如何减少能源消耗、提高处理效率是一个重要的课题。

废水处理技术新进展综述

废水处理技术新进展综述废水处理是为了减少或消除废水的污染,保护水资源和环境而采取的措施。

随着工业化和城市化的快速发展,废水污染成为全球关注的焦点之一。

为了应对这一问题,废水处理技术得到了不断的创新和改进,新的技术手段被引入并取得了显著的进展。

本文将综述一些最新的废水处理技术进展,包括物理、化学和生物处理等方面。

物理处理是废水处理中最常见的方法之一。

它通过将废水通过不同的物理过程进行处理,以去除悬浮物、沉淀物和其他固体颗粒。

近年来,一些新的物理处理技术被引入并获得了成功。

例如,电流脉冲沉淀技术利用电场作用力来提高沉淀效率,可以快速去除悬浮物和悬浊物。

此外,膜技术也是一种新的物理处理方法,通过使用半透膜来分离废水中的固体颗粒和溶解物质。

膜技术具有高效、节能和环保的特点,在废水处理中得到了广泛应用。

化学处理是另一种常见的废水处理方法。

它利用化学反应来降解有机物、去除重金属离子和调节废水的酸碱度。

传统的化学处理方法包括混凝、氧化和还原等。

近年来,新的化学处理方法不断涌现。

例如,高级氧化反应利用强氧化剂和催化剂来降解有机污染物,具有高效、无二次污染和可持续性的特点。

此外,新型吸附剂和螯合剂被广泛应用于去除废水中的重金属离子,提高了去除效率和废水处理的可行性。

生物处理是目前废水处理中发展最快的领域之一。

它借助于微生物的活性及其代谢能力来降解废水中的有机物。

传统的生物处理方法包括生物滤池、曝气池和活性污泥法等。

然而,这些方法在降解高浓度有机物和处理难降解物方面存在一定的局限性。

近年来,一些新的生物处理技术被开发出来,以弥补这些不足。

例如,生物膜技术结合了物理处理和生物降解的优点,通过固定微生物在特殊膜上形成生物膜,可以提高废水处理效率和降解能力。

此外,生物吸附剂和生物薄膜技术也是近年来的研究热点,它们可以提高生物处理过程的稳定性和可行性。

除了上述的物理、化学和生物处理方法,废水处理技术的新进展还包括一些其他领域。

给水厂处理工艺技术研究综述

毕业设计(论文)文献综述题目给水厂处理工艺技术研究综述专业给水排水工程年级2011 级姓名税玥茜学号631122010232指导教师秦宇给水厂处理工艺技术研究综述(文献综述)11级给水排水工程税玥茜指导老师秦宇摘要:给水处理的主要任务和目的就是通过必要的处理方法去除水中的杂质,以得到价格合理、水质优良和安全的水供给人们使用。

到20世纪初,饮用水净化技术已基本形成了现在被人们普遍称之为常规处理工艺的处理方法,即混凝、沉淀或澄清、过滤和消毒。

这种常规处理工艺至今仍被世界上大多数国家所采用,成为目前饮用水处理的主要工艺。

本文简要介绍了给水厂水处理工艺的情况,分析水处理工艺特点,综述了经济高效的水处理工艺技术。

关键词:给水厂处理工艺技术饮用水常规工艺的主要目标是去除水源水中的悬浮物、胶体杂质和细菌。

混凝是向原水中投加混凝剂,使水中难以自然沉淀分离的悬浮物和胶体颗粒互相聚合,形成大颗粒的絮体。

沉淀是将混凝后形成的大颗粒絮体通过重力分离。

过滤则是利用颗粒状滤料截留经沉淀后出水中残留的颗粒物,进一步去除水中杂质,降低水中的混浊度。

过滤之后采用消毒方法来灭活水中致病微生物,从而保证饮用水的卫生安全性。

1.天然水中杂质的种类与性质水作为一种溶解性极强的溶剂,其广泛存在于自然界中,且常与自然界中的土壤、空气等物质相互接触,所以在接触过程中难免会掺杂与溶解进各种杂质造成水源不纯,水质不净。

这便是自然界中大部分水源不可以直接饮用的主要原因。

然而人类的日常生活又离不开水尤其是在饮用水方面人类的生理构造决定了水是满足人类营养需求的重要物质。

所以在城市生活中減市居民的用水都需要经过给水处理厂经过相关处理之后再进行饮用。

城市给水厂在进行水质处理时首要工作是对待处理水源中所含有的杂质种类和性质进行了解,然后再采取相应措施进行处理。

而关于天然水源中的所含有的杂质的种类按照不同的划分原则来分类,主要可分为以下几类:①水源中杂质的体积或尺寸大小主要可分为3类。

矿井水处理综述

矿井水处理综述摘要:我国是一个资源丰富的国家,尤其是煤炭资源,它是我国工业发展的基础。

然而,在煤矿挖掘过程中,需要向外排出大量的矿井水,对周围地下水产生较大的危害,导致淡水资源严重污染。

因此,在煤炭采掘过程中,需要对矿井水进行有效的处理,减少煤炭采掘过程中对水资源的浪费。

据相关资料证明,煤炭矿井水资源的处理技术已经成为决定煤矿企业长久发展的决定性因素。

我国将逐步建立较完善的矿井水利用法律法规体系、宏观管理和技术支撑体系,实现矿井水利用产业化。

受地质条件等因素的影响,矿井水的杂质成分与含量差异也很大。

通过查阅文献,对煤矿矿井水的处理技术现状进行了综述。

关键词:煤矿开采矿井水矿井水处理煤矿矿井水是指在采煤过程中,所有渗入井下采掘空间的水,有时也含有少量渗入的地表水。

煤矿矿井水处理技术主要有:中和酸性水、絮凝处理去除悬浮颗粒物、反渗透去除可溶性盐类等技术以及组合。

本文在查阅大量文献的基础上,对我国煤矿矿井水回收利用技术发展现状进行了综述。

1 矿井水的分类[1](1)洁净矿井水。

即未被污染的地下水。

基本符合饮用水标准,可开发为矿泉水。

(2)含悬浮物矿井水。

其水量约占我国北方部分重点国有煤矿矿井涌水量的60%。

水质呈中性,含有煤粉、岩粒等大量的悬浮物。

长期外排,会破坏景观、淤塞河道,影响水生生物及农作物的生长[2-4]。

(3) 高矿化度矿井水。

水中含有SO4 2-、Cl-、Ca2 +、Na+、HCO3-等离子,水质多数呈中性和偏碱性,带苦涩味,俗称苦咸水,又可分为微咸水、盐水。

不能直接做工农业用水和生活用水。

(4)酸性矿井水。

水质PH值小于5.5,当开采含硫高的煤层时,硫化物受到氧化与升华作用产生硫酸,而使水呈酸性。

目前酸性水一般处理后达标排放或会用于一些对水质要求较低的工业用水。

(5)含特殊污染物矿井水。

这类矿井水主要指含氟矿井水、含微量有毒有害元素矿井水、含放射性元素矿井水或油类矿井水。

2 国矿井水处理技术现状我国矿井水净化处理技术始于20世纪70年代末。

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水处理技术的研究进展摘要:随着科学技术的进步与发展,近几年来,各种新型的水处理技术和设备层出不穷,水处理技术在工业、环保等方面都取得了长足的进步。

本文从水处理工艺、水处理技术应用领域等方面阐述了水处理技术的最新发展情况,并对国内外水处理技术的研究进展与市场化情况进行了分析,进而对水处理技术的前景进行了展望。

关键词:水处理;吸附法;膜渗透;絮凝法;生物法1.引言随着生产力的极大提高,工业废水、废渣、废气的大量排放,造成了地球水污染、土壤污染、大气污染、温室效应等污染问题,使人类面临地球环境恶化和可用淡水资源缺乏的难题。

地球水资源虽丰富,但其中海水约占 97%,冰川水约占 2%,地面和地下淡水的总量仅占总水量的 0.63%[1,2]。

世界许多地方淡水资源贫乏,而水污染进一步减少了可用淡水资源,严重威胁人类的生存和发展。

有人认为:21世纪是水的世纪,水的问题有可能超过能源问题而成为21世纪世界上最为重要的问题。

因此,必须对水的问题予以高度重视,而正确掌握和合理利用现有水处理技术并研究新的水处理技术是解决水环境污染和合理利用水资源的重要途径。

水处理是指通过物理或化学手段,去除水中一些生产、生活不需要的有害物质的过程,是为了适用于特定的用途而对水质进行的调理过程。

由于社会生产、生活与水密切相关。

因此,水处理领域涉及的应用范围十分广泛,构成了一个庞大的应用产业。

按照水体的来源,水处理可以简单的分成两类,一类是对自然水体进行处理用于人类的生产、生活(即给水处理)。

另一类是将生产、生活中产生的污水经过处理,使其中的污染物浓度达到自然界能承受的范围,再将其排放回大自然中(即污水处理)。

2.水处理方法分类水处理方法主要分为物理方法、化学方法和生物方法,通常从中选择多种组合成能够达到处理要求的工艺流程。

2.1物理方法2.1.1沉淀法对于水中粒径较大的杂质、泥沙等,利用其重力,使其在沉降池中沉降、澄清,以得到浊度较小的水,初步达到净化的目的。

2.1.2过滤法对水中通过沉降不能除去的不溶性杂质,可以用过滤的方法去除。

过滤的方法有沙滤法、沙炭过滤法和沙滤棒法等。

2.1.3吸附法吸附法[3]就是利用吸附剂(有较强的吸附能力)和水体中的一种或多种污染物发生吸附作用,再通过沉降或过滤将其从水体中去除。

该方法具有成本低,操作简单,吸附剂可重复利用,具有选择性等优点。

吸附剂可以按照其材质不同分为活性炭吸附剂,活性氧化物吸附剂,硅胶吸附剂,合成沸石吸附剂以及活性白土吸附剂等。

目前该方法广泛的应用于对印染废水的处理及回收领域,比较有代表性的吸附剂就是活性炭。

吸附法中近年来较为引人注目的是石墨烯材料的引入。

石墨烯巨大的比表面积使它成为优质的吸附剂,主要用于有机物与无机阴离子的吸附[4],但石墨烯本身的憎水性和易聚集性限制了其在水处理中的应用,发展亲水性和生物相容性的石墨烯复合材料,是新型石墨烯材料的研究方向。

2.1.4膜渗透膜渗透[5]是借助于膜的选择性渗透作用,对混合物中溶质和溶剂进行分离、分级和富集的方法。

膜分离具有工艺简单、能耗低、效率高等优点,不会产生二次污染,环保节能,在水处理中有广阔应用前景。

但由于其处理速度慢、成本高,在很长时间内都没有得到有效利用。

近年来,随着科技进步和半透膜生产工艺的发展,膜过滤技术逐步应用于饮用水、工业废水及特殊要求的水体处理中。

目前,主要应用于水处理的膜过滤技术有:渗析、电渗析、反渗透、超滤、微孔过滤和纳滤[6]。

(1)渗析是溶质在自身的浓度梯度作用下,从膜的上游传向膜的下游的过程。

渗析是最早被发现并研究的膜分离技术,但因为受到本身体系的限制,渗析过程进行缓慢,效率低下,渗析过程的选择性不高,因此渗析过程主要用于脱除含有多种溶质溶液中的低分子量组分,如血液渗析;(2)电渗析膜技术的关键是要采用离子交换膜,是一种电场力推动的膜分离方法。

它是一种有离子交换基团的网状立体结构的高分子膜,离子可以有选择地透过,即阴离子膜仅允许阴离子通过,而阳离子膜则仅允许阳离子通过,在分离或提纯时,溶液中的离子在直流电场的作用下,以电位差为动力,透过膜作定向运动,从而达到分离或浓缩的目的[7];(3)反渗透膜是目前处理效果最好的膜过滤技术,其截留性能最强,能去除水体中的大部分离子和污染物(包括对人体有益的矿物质),透过的几乎是溶剂(即纯水)。

但是其工作压力很大,生产成本较高,长期饮用经过这种技术处理过的水,会影响人体的健康。

因此此方法不适合应用于饮用水处理,目前其主要应用于海水淡化、食品、造纸工业、以及一些有机物的纯化过程等。

目前电渗析膜技术已达很高水平,它首先用于海水和苦咸水淡化,以后又用于海水制盐和工业给水与废水的处理,近年来我国在制碱和锅炉给水处理中推广应用电渗析膜,获得显著成效;(4)超滤和微孔过滤是目前应用较为广泛的膜过滤技术。

两者的区别主要是在孔径大小的不同。

他们都可以截留大部分水中的细菌,胶体和悬浮颗粒,但是它几乎不能截留任何无机小分子。

因为其工作压力小,成本低,除浊效果好而受到了广泛的关注。

目前主要应用于医疗、饮用水、食品、电子以及回收等;(5)纳滤是一种介于反渗透和超滤之间的膜分离技术。

其表面结构松散,对水中的小分子有机物,以及无机盐有较好的去除效果,特别是对高价态的镁盐有较强的截留能力。

但是,这种处理方法对水质要求较高,一般需要进行絮凝,砂滤,甚至超滤等预处理,一般用于硬水软化、工业废水脱色、生活污水处理等[8-10]。

2.2化学方法2.2.1酸碱中和法酸性废水和碱性废水,可用中和法处理,向废水加入中和剂,或用酸性废水中和碱性废水,亦或用碱性废水、废渣中和酸性废水,尽量做到“以废治废”,综合治废的目的。

2.2.2氧化还原法化学氧化法是一种应用十分广泛的水处理技术,是利用二氧化氯、臭氧、双氧水、高锰酸钾等强氧化物质,破坏水中污染物的化学结构,使其变成无毒或者低毒物质。

按照氧化剂的不同可以划分为臭氧氧化法、二氧化氯氧化法、Fenton 氧化法等。

2.2.3絮凝法絮凝法是通过加入适量的絮凝剂,使得溶解于水体中的溶质、悬浮于水样中的胶体或者细小颗粒集聚变大,形成絮状沉淀,从而达到净化水体的目的。

这种方法成本低,能显著降低水体的浊度、色度,并且使用一些多功能的絮凝剂还可以实现降低水体中的微生物,减少放射性物质、有机物质以及重金属离子的作用。

因其成本低,操作简单,受到了行业内的高度重视,是目前应该比较广泛的水处理技术。

常用的絮凝剂有明矾、硫酸铝、碱式氯化铝、聚丙烯酰胺(PAM)等。

对絮凝方法及多功能絮凝剂的研究开发一直是水处理中的热点,对水处理具有十分重要的意义。

2.2.4光催化氧化法光催化氧化法是近些年才出现的水处理方法,该方法是指在光照的作用下进行氧化还原反应,经过足够长的时间最终将有机物转化为C02和H2O等简单无机物。

光催化氧化技术的原理是,催化剂在特定波长光的照射下,吸收光子,从基态跃迁到较为活泼的激发态,与水体中的物质发生化学作用。

如此往复最终将其氧化为无机小分子物质。

目前较为成熟的是纳米Ti02催化氧化法,该方法简单、高效、无二次污染,拥有广泛的应用前景。

但是,其处理速度慢,通常只能应用紫外光(对光的利用有限),同时Ti02的回收较为困难,目前还没有关于该方法工业化应用的报道[11]。

2.2.5超声波降解法超声波降解是利用声波促使有机物发生化学键断裂、高温分解或自中基反应而使废水中的有机污染物降解。

2.2.6电化学氧化技术电化学氧化法是近些年来发展较快的一种水处理技术,是通过直流电,在阳极上夺取电子使有机物发生化学变化或是先使低价金属离子氧化为高价金属离子,然后高价金属离子再和有机物发生化学作用,最终将有机物转化为无毒小分子无机物。

该方法处理过程简单,无需加入化学氧化剂,产生的污泥少,无二次污染,且降解产物一般无毒,是一种高效、环保的水处理技术。

拥有很广泛的应用前景。

但是该方法成本高,耗能大,目前并没有工业应用的实例[12]。

2.3生物方法生物方法的基本原理是利用一些微生物作用,使废水中的无机或者有机污染物降解为无机物而除去。

生物处理方法有需氧法、厌氧法和共代谢法,发展趋势是用厌氧法代替需氧法。

生物处理方法常可起到物理、化学方法难达到的作用,正越来越受重视。

2.3.1需氧法需氧法指在有氧条件下,有机物被好氧微生物氧化分解的过程,其反应速度快,所需反应时间短且处理过程中散发的臭味少,是目前国内印染废水处理采用的主要方法。

需氧法包括活性污泥法和生物膜法[13]。

2.3.2厌氧法厌氧法指在厌氧环境中,利用厌氧微生物降解废水中的有机污染物,达到净化污水的目的。

厌氧法具有处理废水能耗低,剩余污泥少,承受的负荷变化及水质变化大,产生的沼气是一种环保能源等优点。

近年来厌氧法发展迅速,其中包括升流式厌氧污泥床、膨胀颗粒污泥床、厌氧流化床、厌氧生物膜法等。

2.3.3共同代谢法生物处理法中,厌氧条件对偶氮类有很好的去除效率,而好氧条件对芳香族胺的去除效果明显。

因此联合厌氧-好氧技术的共同代谢法已成为国内外研究的热点。

在上述水处理的众多方法中,吸附法、膜渗透法、絮凝法和生物法均为近年来发展迅速的方向,在各个领域水处理中均发挥了很大的作用。

吸附法的发展方向为新型高效率吸附剂的研发与应用,其中石墨烯作为吸附剂的研究是近年来的研究热点;膜渗透法中尤以反渗透膜法应用最为广泛,今后反渗透的主要发展方向为开发抗氧化性、抗酸碱性以及高透水性的新型膜材料,开发具有低能耗、抗污染、耐高温、高压和特种分离等性能的反渗透膜组件,以及反渗透膜组件与超滤、微滤、纳滤等膜组件的组合应用;絮凝法的研究热点为开发兼具絮凝、阻垢、缓蚀等多功能的环保高效水处理剂;生物法中以联合厌氧-好氧技术的共同代谢法为主要发展方向,旨在开发低成本、高效能的生物水处理法,并且合理利用处理后产生的有用化合物,如沼气等。

3.水处理技术应用领域水处理技术主要应用于海水与苦咸水淡化、工业用水处理、中水回用、市政废水处理及饮用纯净水处理等方面。

3.1海水与苦咸水淡化海水淡化技术也称海水脱盐技术,是分离海水中盐和水的过程。

图 1 [14]列出了海水淡化法的不同分类,其中除溶剂提取法和气体水化物法外,大多数已实际应用。

应用最为广泛的是闪蒸法和反渗透法。

图1 海水淡化方法的分类联合国关于非常规水源的研究报告指出 ,从1950~1985 的35年间 ,海水淡化的发展经历了三个阶段 ,即发现阶段、开发阶段和商业化阶段。

在这期间研究开发的精力主要集中在蒸馏、冷冻、电渗析和反渗透。

在此后的 10 多年中蒸馏法和反渗透法则发挥了突出的作用,形成了当代海水淡化与苦咸水淡化技术市场的主体[15]。

在这些年里全世界海水淡化装置的生产能力都是蒸馏法,特别是多级闪蒸法占优势;然而到 2001~2002 年 ,反渗透装置总的生产能力已超过了任何一种蒸馏装置的生产能力,而且反渗透法的发展速度远比蒸馏法的速度快。

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