污水处理技术现状和展望

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1、污水处理技术现状和展望-水处理工艺[摘要]针对我国水资源现状呈不断恶化的态势，介绍现有的污水处理基本原理和技术，对新兴的污水处理理论和技术、污水治理方法做出评价。[关键词]水资源现状污水处理废水再利用　　　我国水域生态环境呈不断恶化的态势，国家环境保护“十一五”规划[1]中指出，全国26%的地表水国控（国家重点监控）断面劣于水环境V类标准，62%的断面达不到III类标准；流经城市90%的河段受到不同程度污染，75%的湖泊出现富营养化；30%的重点城市饮用水源地水质达不到III类标准。这表明当前我国水资源被大面积污染，造成我国总的水资源短缺，进入了环境污染事故高发期。　　1污水处理的基本原理

2、　　　水体污染是指排入水体的污染物使该物质在水体中的含量超过了水体的本底含量和水体的自净能力，这些污染物质使水体的物理、化学性质或生物群落组成发生变化，从而降低了水体的使用价值[2]。水污染通常可分为三大类：生物性污染、物理性污染、化学性污染。水体的主要污染物有悬浮物、耗氧有机物、植物性营养物、重金属、难降解有机物、酸碱污染、石油类、放射性物质、热污染、病原体等。　　治理污水的方法和技术的基本原理主要是分离、转化。分离即是对存在于废水中的污染物，根据其存在状态及其粒子大小，采用不同的方法将污染物分离出去；转化是通过化学的或生物的方法，改变污染物的化学本性，使其从有害转化为无害物质或可分离物

3、质，然后再从污染水体中分离出去。　　2污水处理技术　　现代污水处理技术，按原理可分为物理处理法、化学处理法和生物处理法三类。　　2.1利用物理作用的水处理技术　　利用物理作用分离废水中呈悬浮状态的污染物质，在处理过程中没有改变污染物的化学性质。对存在于废水中的污染物，根据其存在状态及其粒子大小，采用不同的方法将污染物分离出去。一般常用的分离方法有格栅、筛网、微孔材料过滤法，还有吸附、浮选等方法。　　2.1.1过滤法　　利用一种或几种过滤介质，在一定的压力下，使废水通过该介质，降低水体中浊度，截留除去水中的悬浮物、有机物、胶质颗粒、微生物、氯、嗅味及部分重金属离子，使给水得到净化，是水处理传

4、统方法之一。过滤介质一般为：滤布、滤网、硅藻土、石英沙、锰砂、无烟煤、塑料、石榴石、颗粒多孔陶粒、粉煤灰等。机械过滤器主要有板框压滤机、厢施压滤机、折带压滤机、砂芯过滤器、砂滤器和微孔过滤器等。各种类型的格栅、滤网也属于机械过滤器的一种。　　2.1.2吸附法　　利用活性炭、磺化煤、大孔树脂及粉煤灰等固体颗粒表面对水中的一种或多种物质的吸附作用，以达到净化水质的目的。废水中的金属离子、有机物能牢牢地吸附在这些吸附剂表面，从而使废水得到净化。由于吸附法对水的预处理要求高，而且活性炭等吸附剂的价格较为昂贵，因此在废水处理中，活性炭主要用来去除废水中的微量污染物，以达到深度净化的目的。如果吸附剂的

5、再生问题得以解决，吸附法对许许多多的低浓度的废水都有广阔的应用前景。　　2.1.3浮上法　　浮上法是对不溶态污染物的分离技术，指借助于水的浮力，使水中不溶态污染物浮出水面，然后用机械加以刮除的水处理方法。浮上法可分为自然浮上法、气泡浮升法和药剂浮选法。自然浮上法又称隔油，这是因为该法主要用于粒径大于50~60微米的可浮油分离。气泡浮升法主要针对油和弱亲水性悬浮物，将空气以微小气泡形式通入水中，使微小气泡与在水中悬浮的颗粒粘附，形成水－气－颗粒三相混合体系，颗粒粘附上气泡后，密度小于水即上浮水面，从水中分离出去，形成浮渣层。药剂浮选法是在水中加入浮选剂，使亲水粒子的表面性质由亲水性转变为疏水

6、性，降低水的表面张力，提高气泡膜的弹性和强度，使细微气泡不易破裂。　　2.2利用化学方法的水处理技术　　所谓化学处理法，就是通过化学的方法，改变污染物的化学本性，使其从有害转化为无害物质或可分离物质，然后再从污染水体中分离。　　2.2.1氧化还原法　　向水中投加某种物质，使溶解于水中的有毒物质因发生氧化还原反应转化为无毒无害物质的方法，称氧化还原处理法。废水氧化还原法分氧化法和还原法两大类。氧化法主要用于水中氢化物、硫化物、酚、醇、醛、油类等有毒物质去除及脱色、脱臭、杀菌等。常用的氧化剂有：氧、臭氧、氯气等。还原法主要用于冶炼工业生产Cu、Pb、Zn、Cr、Hg等废水处理。常用还原剂有：铁

7、屑、锌粉、氰化亚铁、亚硫酸盐、硫酸亚铁等。　　除了以上常规处理方法，新工艺层出不穷。超临界水氧化技术（SCWO）[3,4]是一种在均一相中进行，反应不会因相间转移而受限制，能够快速破坏有机物结构的新型氧化技术。SCWO是一项高温高压技术，利用水在超临界条件下（Pc=220.55bar,Tc=373.976℃）的特性，处理有机化合物和有毒废物及有机反应研究（如选择性氧化）。超临界水的独特性质是超临界水氧化工艺的关键，O2和