污水處理的11種方法

發布日期：2023-03-28 00:00 來源：//ltjl.net.cn 點擊：

污水深度處理的11種方法！

污水(shui)深度處理(li)(li)(li)，也(ye)稱(cheng)高級(ji)(ji)處理(li)(li)(li)或三級(ji)(ji)處理(li)(li)(li)。它是將二級(ji)(ji)處理(li)(li)(li)出水(shui)再(zai)進(jin)一步(bu)進(jin)行物(wu)理(li)(li)(li)、化學(xue)和(he)生(sheng)物(wu)處理(li)(li)(li)，以(yi)便(bian)有效去除污水(shui)中各種不同(tong)性質的(de)雜(za)質，從而滿(man)足用戶(hu)對(dui)水(shui)質的(de)使(shi)用要(yao)求。深度污水(shui)處理(li)(li)(li)常見(jian)的(de)方法有以(yi)下(xia)幾(ji)種。

1、活性炭吸附(fu)與離(li)子交換污(wu)水(shui)處理技術(shu)

　　活(huo)性炭是一(yi)種多孔性物質，而且易于自(zi)動控制，對(dui)水(shui)量、水(shui)質、水(shui)溫變化適(shi)應(ying)性強，因此活(huo)性炭吸附(fu)法是一(yi)種具有(you)(you)廣闊應(ying)用前景的污水(shui)深度處理技術。活(huo)性炭對(dui)分(fen)子(zi)量500~3000的有(you)(you)機物有(you)(you)十分(fen)明顯的去除(chu)效果(guo)，去除(chu)率一(yi)般為70%~86.7%，可經濟有(you)(you)效地去除(chu)嗅、色度、重金屬、消(xiao)毒(du)副產物、氯化有(you)(you)機物、農(nong)藥、放射性有(you)(you)機物等。
　　常用(yong)(yong)的(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)主要有(you)粉末(mo)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(PAC)、顆粒活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(GAC)和(he)生物活(huo)(huo)性(xing)碳(BAC)三大類。近年(nian)來(lai)，國(guo)外對(dui)(dui)PAC的(de)(de)研究(jiu)(jiu)較多(duo)，已經(jing)深入(ru)到(dao)對(dui)(dui)各種(zhong)具體(ti)污(wu)染物的(de)(de)吸附能力(li)的(de)(de)研究(jiu)(jiu)。淄博市引黃供水(shui)有(you)限(xian)公司根(gen)據水(shui)污(wu)染的(de)(de)程度(du)，在水(shui)處理(li)(li)系(xi)統中(zhong)，投(tou)加粉末(mo)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)去除水(shui)中(zhong)的(de)(de)COD，過濾后水(shui)的(de)(de)色度(du)能降(jiang)底1~2度(du);臭味降(jiang)低到(dao)0度(du)。GAC在國(guo)外水(shui)處理(li)(li)中(zhong)應用(yong)(yong)較多(duo)，處理(li)(li)效(xiao)(xiao)果(guo)也較穩(wen)定，美國(guo)環保署(USEPA)飲用(yong)(yong)水(shui)標準(zhun)的(de)(de)64項有(you)機(ji)物指標中(zhong)，有(you)51項將(jiang)GAC列(lie)為最有(you)效(xiao)(xiao)技術。GAC處理(li)(li)工藝的(de)(de)缺點(dian)是(shi)基(ji)建(jian)和(he)運行費用(yong)(yong)較高，且容易產生亞硝酸鹽(yan)等致癌物，突(tu)發性(xing)污(wu)染適應性(xing)差(cha)。如何進(jin)一步降(jiang)低基(ji)建(jian)投(tou)資和(he)運行費用(yong)(yong)，降(jiang)低活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)再生成本將(jiang)成為今(jin)后的(de)(de)研究(jiu)(jiu)重點(dian)。

　　BAC可以(yi)發(fa)揮生化和物化處理(li)的(de)(de)協(xie)同作(zuo)用(yong)，從而延長活性(xing)炭(tan)的(de)(de)工作(zuo)周期，大大提高處理(li)效率(lv)，改善出(chu)水(shui)水(shui)質。不(bu)足之處在于(yu)活性(xing)炭(tan)微孔極易被阻塞、進水(shui)水(shui)質的(de)(de)pH 適用(yong)范(fan)圍窄、抗沖(chong)擊負荷差等。目前，歐(ou)洲應(ying)用(yong)BAC技(ji)術(shu)的(de)(de)水(shui)廠已(yi)發(fa)展到70個以(yi)上，應(ying)用(yong)最(zui)廣(guang)泛的(de)(de)是對(dui)水(shui)進行深度處理(li)。撫順(shun)石化分公司石油三廠采用(yong)BAC技(ji)術(shu)，既節省了(le)新(xin)鮮水(shui)的(de)(de)補(bu)充(chong)量(liang)，減(jian)少污水(shui)排放(fang)量(liang)，減(jian)輕(qing)水(shui)體(ti)污染，降低生產成本，還體(ti)現了(le)經(jing)濟效益和社會效益的(de)(de)統。今后的(de)(de)研究重點(dian)是降低投資成本和增加各(ge)種預(yu)處理(li)措施與BAC聯(lian)用(yong)，提高處理(li)效果(guo)。

2、膜分離法

　　膜分(fen)離(li)技術是(shi)以高(gao)分(fen)子分(fen)離(li)膜為(wei)代表(biao)的(de)(de)一(yi)種新型的(de)(de)流體分(fen)離(li)單元操作技術。它的(de)(de)最大特點(dian)是(shi)分(fen)離(li)過(guo)程(cheng)中不伴(ban)隨有相(xiang)的(de)(de)變化，僅靠(kao)一(yi)定的(de)(de)壓(ya)力(li)作為(wei)驅動(dong)力(li)就能獲得很高(gao)的(de)(de)分(fen)離(li)效果，是(shi)一(yi)種非常節省能源的(de)(de)分(fen)離(li)技術。

　　微(wei)濾可以除(chu)去細(xi)菌(jun)、病毒和(he)(he)寄生(sheng)(sheng)生(sheng)(sheng)物(wu)等(deng)，還可以降低(di)水(shui)中的磷酸鹽含(han)量(liang)。天津開發區污水(shui)處(chu)理廠采用(yong)微(wei)濾膜對SBR二級出水(shui)進行深(shen)度處(chu)理, 滿足了景觀、沖洗路面和(he)(he)沖廁(ce)等(deng)市政雜(za)用(yong)和(he)(he)生(sheng)(sheng)活雜(za)用(yong)的需求。

　　超濾(lv)用(yong)(yong)于去除大(da)分子，對二級出(chu)水的(de)COD和(he)BOD去除率大(da)于50%。北京市高碑店(dian)污(wu)水處理(li)廠采用(yong)(yong)超濾(lv)法對二級出(chu)水進行(xing)深度處理(li)，產水水質達到生活雜用(yong)(yong)水標(biao)準，回用(yong)(yong)污(wu)水用(yong)(yong)于洗車，每年可節約(yue)用(yong)(yong)水4 700m3。

　　反(fan)滲(shen)透(tou)(tou)用(yong)于(yu)(yu)降低(di)礦化度和(he)去(qu)除(chu)(chu)(chu)總溶(rong)解固體，對二級出水(shui)的脫鹽(yan)(yan)率(lv)達到90%以上，COD和(he)BOD的去(qu)除(chu)(chu)(chu)率(lv)在85%左右，細菌(jun)去(qu)除(chu)(chu)(chu)率(lv)90%以上。緬(mian)甸某電廠采用(yong)反(fan)滲(shen)透(tou)(tou)膜和(he)電除(chu)(chu)(chu)鹽(yan)(yan)聯用(yong)技術，用(yong)于(yu)(yu)鍋爐補給水(shui)。經反(fan)滲(shen)透(tou)(tou)處理(li)的水(shui)，能去(qu)除(chu)(chu)(chu)絕大部分的無機(ji)鹽(yan)(yan)、有機(ji)物和(he)微生物。

　　納(na)濾(lv)(lv)介于反(fan)滲透和超濾(lv)(lv)之間(jian)，其(qi)操作壓力通常為(wei)0.5~1.0MPa，納(na)濾(lv)(lv)膜的一個(ge)顯著特點是(shi)具有離(li)子選擇性，它對二(er)價離(li)子的去(qu)除率高達95%以上，一價離(li)子的去(qu)除率較低，為(wei)40%~80%。潘巧(qiao)明等人采用(yong)(yong)膜生物反(fan)應器-納(na)濾(lv)(lv)膜集成技術處(chu)理糖蜜制酒精(jing)廢水(shui)(shui)取得了(le)較好結果，出水(shui)(shui)COD小于100mg/L，廢水(shui)(shui)回用(yong)(yong)率大于80%。

　　我國的(de)膜技術(shu)在深度(du)處理領域的(de)應用與世界(jie)先進水平尚有較(jiao)大差距(ju)。今后的(de)研(yan)究重(zhong)點(dian)是開(kai)發、制造高強度(du)、長壽命、抗污染、高通量的(de)膜材料，著重(zhong)解決膜污染、濃差極化及清洗等(deng)關鍵(jian)問(wen)題。

3、高級氧化法

工業生(sheng)產中排放的高(gao)濃度有(you)機污(wu)染物和(he)有(you)毒(du)有(you)害污(wu)染物，種類多、危害大(da)，有(you)些污(wu)染物難以(yi)生(sheng)物降(jiang)(jiang)解(jie)且(qie)對生(sheng)化(hua)反(fan)應(ying)有(you)抑制(zhi)和(he)毒(du)害作用(yong)。而高(gao)級(ji)氧(yang)化(hua)法在反(fan)應(ying)中產生(sheng)活(huo)性(xing)極強的自由基(ji)(如?OH等)，使難降(jiang)(jiang)解(jie)有(you)機污(wu)染物轉變(bian)成易(yi)降(jiang)(jiang)解(jie)小(xiao)分子物質，甚至(zhi)直接生(sheng)成CO2和(he)H2O，達到無害化(hua)目(mu)的。
　

4、濕式氧化法(fa)

　　濕式氧化法(WAO)是在高溫(150~350℃)、高壓(0.5~20 MPa)下利用O2或空氣作為氧化劑，氧化水中的有機物或無機物，達到去除污染物的目的，其最終產物是CO2和H2O。福建煉油化工有限公司于2002年引進了WAO工藝，徹底解決了堿渣的后續治理和惡臭污染問題，而且運行成本低，氧化效率高。

5、濕式催化氧化法

　　濕(shi)(shi)式催化(hua)氧化(hua)法(CWAO)是在(zai)傳統的(de)濕(shi)(shi)式氧化(hua)處理工(gong)藝中加入(ru)適宜(yi)的(de)催化(hua)劑使氧化(hua)反(fan)應能在(zai)更溫和(he)的(de)條件下和(he)更短的(de)時間內完成，也因此可(ke)減輕(qing)設備腐蝕、降低(di)運(yun)行費用目前，建于昆明市(shi)的(de)一套連(lian)續流動型(xing)CWAO工(gong)業(ye)實驗裝置，已經(jing)體現出(chu)了(le)較(jiao)好(hao)的(de)經(jing)濟性(xing)。

　　濕式催(cui)(cui)化(hua)氧(yang)化(hua)法(fa)的催(cui)(cui)化(hua)劑一(yi)般分為(wei)金屬鹽、氧(yang)化(hua)物和(he)復合氧(yang)化(hua)物3類。目(mu)前，考慮經濟性(xing)，應(ying)用最多的催(cui)(cui)化(hua)劑是過(guo)渡金屬氧(yang)化(hua)物如Cu、Fe、Ni、Co、Mn等及其鹽類。采用固(gu)體催(cui)(cui)化(hua)劑還可避免(mian)催(cui)(cui)化(hua)劑的流失、二次污染的產生(sheng)及資金的浪費(fei)。

6、超臨(lin)界水(shui)氧化法

　　超(chao)臨界(jie)水氧化(hua)法把(ba)溫(wen)度(du)(du)和(he)(he)壓力升(sheng)高(gao)到(dao)(dao)水的臨界(jie)點以(yi)上，該狀態(tai)的水就稱為超(chao)臨界(jie)水。在(zai)此狀態(tai)下(xia)水的密度(du)(du)、介電常(chang)數(shu)、粘度(du)(du)、擴散系(xi)數(shu)、電導率和(he)(he)溶劑化(hua)學(xue)性能都(dou)不同于普通水。較高(gao)的反(fan)應(ying)溫(wen)度(du)(du)(400~600 ℃)和(he)(he)壓力也使(shi)反(fan)應(ying)速率加快，可(ke)以(yi)在(zai)幾秒鐘(zhong)內對有(you)機物(wu)達(da)到(dao)(dao)很高(gao)的破壞效率。

　　美國德克薩斯州哈靈頓首次大(da)規模應用超臨界水氧化法(fa)處(chu)理污泥，日(ri)處(chu)理量達9.8 t。系統運行(xing)證明其(qi)COD的去除(chu)率達到99.9%以(yi)上，污泥中(zhong)的有機成(cheng)分全部轉化為(wei)CO2、H2O以(yi)及其(qi)他(ta)無害物質(zhi)，且運行(xing)成(cheng)本(ben)較低。

7、光(guang)化(hua)學催(cui)化(hua)氧化(hua)法

　　目(mu)前研究較多的(de)光化(hua)學催化(hua)氧化(hua)法(fa)(fa)主要(yao)分為Fenton試劑法(fa)(fa)、類Fenton試劑法(fa)(fa)和以TiO2為主體(ti)的(de)氧化(hua)法(fa)(fa)。

　　Fenton試(shi)(shi)(shi)劑(ji)(ji)(ji)法由Fenton在20世紀發現，如(ru)今作(zuo)為(wei)廢水處(chu)理領域中有(you)意義(yi)的研究方法重新被重視起來。Fenton試(shi)(shi)(shi)劑(ji)(ji)(ji)依靠(kao)H2O2和(he)Fe2+鹽生成(cheng)?OH，對于(yu)廢水處(chu)理來說(shuo)，這(zhe)種(zhong)反應(ying)物(wu)是(shi)一個(ge)非常有(you)吸引力的氧化體系，因為(wei)鐵是(shi)很豐富且無毒的元素，而且H2O2也(ye)很容易操作(zuo)，對環境也(ye)是(shi)安(an)全的。Fenton試(shi)(shi)(shi)劑(ji)(ji)(ji)能夠破壞廢水中諸如(ru)苯(ben)酚(fen)和(he)除草劑(ji)(ji)(ji)等有(you)毒化合(he)物(wu)。目前國內(nei)對于(yu)Fenton試(shi)(shi)(shi)劑(ji)(ji)(ji)用于(yu)印染(ran)(ran)廢水處(chu)理方面的研究很多，結果證(zheng)明(ming)(ming)Fenton 試(shi)(shi)(shi)劑(ji)(ji)(ji)對于(yu)印染(ran)(ran)廢水的脫色效果非常好(hao)。另外(wai)，國內(nei)外(wai)的研究還證(zheng)明(ming)(ming)，用Fenton試(shi)(shi)(shi)劑(ji)(ji)(ji)可有(you)效地處(chu)理含(han)油、醇(chun)、苯(ben)系物(wu)、硝基苯(ben)及(ji)酚(fen)等物(wu)質的廢水。

　　類Fenton試劑法(fa)具有(you)設備簡單、反應條件(jian)溫和、操作(zuo)方(fang)便等優點，在(zai)處(chu)(chu)理(li)(li)有(you)毒有(you)害(hai)難(nan)生物(wu)降解有(you)機廢水(shui)中極具應用潛力。該(gai)法(fa)實際應用的主要問題是處(chu)(chu)理(li)(li)費(fei)用高，只適用于低濃度、少量廢水(shui)的處(chu)(chu)理(li)(li)。將其作(zuo)為難(nan)降解有(you)機廢水(shui)的預處(chu)(chu)理(li)(li)或深(shen)度處(chu)(chu)理(li)(li)方(fang)法(fa)，再與其他(ta)處(chu)(chu)理(li)(li)方(fang)法(fa)(如生物(wu)法(fa)、混凝法(fa)等)聯用，則可以更好(hao)地(di)降低廢水(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)成本(ben)、提(ti)高處(chu)(chu)理(li)(li)效率，并拓寬該(gai)技術的應用范圍。

　　光催化(hua)法是利用光照某些具(ju)有(you)能帶結構的半導(dao)體光催化(hua)劑如TiO2、ZnO、CdS、WO3等誘發強氧化(hua)自由(you)基?OH，使許多(duo)難以實現(xian)的化(hua)學(xue)反應能在(zai)常規條(tiao)件下進行。銳鈦(tai)礦中形成的TiO2具(ju)有(you)穩定性高、性能優良和成本低等特征。在(zai)全(quan)世界范圍內開展的最新研(yan)究(jiu)是獲得改良的(摻入其(qi)他成分)TiO2，改良后(hou)的TiO2具(ju)有(you)更寬的吸收(shou)譜(pu)線和更高的量子產(chan)生(sheng)率。

8、電化(hua)學(xue)氧(yang)化(hua)法(fa)

　　電化學氧化又稱電化學燃燒，是環境電化學的一個分支。其基本原理是在電極表面的電催化作用下或在由電場作用而產生的自由基作用下使有機物氧化。除可將有機物徹底氧化為CO2和H2O外，電化學氧化還可作為生物處理的預處理工藝，將非生物相容性的物質經電化學轉化后變為生物相容性物質。這種方法具有能量利用率高，低溫下也可進行;設備相對較為簡單，操作費用低，易于自動控制;無二次污染等特點。

9、臭氧氧化法(fa)

　　臭氧具有極強的氧化性，對許多有機物或官能團發生反應，有效地改善水質。臭氧能氧化分解水中各種雜質所造成的色、嗅，其脫色效果比活性炭好;還能降低出水濁度，起到良好的絮凝作用，提高過濾濾速或者延長過濾周期。目前，由于國內的臭氧發生技術和工藝比較落后，所以運行費用過高，推廣有難度。

10、超(chao)聲波降解(jie)法

　　超聲輻射降解(jie)法(fa)主要源于(yu)液體在超聲波輻射下產(chan)生(sheng)空(kong)(kong)(kong)化氣(qi)泡，它能吸收(shou)聲能并在極短時間(jian)內崩(beng)潰釋放(fang)能量，在其周圍極小的(de)(de)空(kong)(kong)(kong)間(jian)范圍內產(chan)生(sheng)1 900~5200 K的(de)(de)高溫(wen)和超過50 MPa的(de)(de)高壓。進(jin)入(ru)空(kong)(kong)(kong)化氣(qi)泡的(de)(de)水分子可發生(sheng)分解(jie)反應產(chan)生(sheng)高氧化活(huo)性的(de)(de)?OH，誘發有(you)機物降解(jie);此(ci)外，在空(kong)(kong)(kong)化氣(qi)泡表層的(de)(de)水分子則可以形成超臨界水，有(you)利于(yu)化學反應速度的(de)(de)提高。

　　超聲波(bo)對(dui)含鹵化物(wu)(wu)(wu)的(de)脫(tuo)鹵、氧(yang)化效(xiao)果(guo)(guo)顯(xian)著(zhu)，氯(lv)代苯酚(fen)、氯(lv)苯、CH2Cl2、CHCl3、CCl4等含氯(lv)有機物(wu)(wu)(wu)最(zui)終的(de)降(jiang)(jiang)解產物(wu)(wu)(wu)為HCl、H2O、CO、CO2等。超聲降(jiang)(jiang)解對(dui)硝基化合物(wu)(wu)(wu)的(de)脫(tuo)硝基也(ye)很有效(xiao)。添加O3、H2O2、Fenton試劑(ji)等氧(yang)化劑(ji)將(jiang)進一(yi)步(bu)增強超聲降(jiang)(jiang)解效(xiao)果(guo)(guo)。超聲與其他氧(yang)化法的(de)組合是目前的(de)研(yan)究(jiu)熱點，如(ru)US/O3、US/H2O2、US/Fenton、US/光化學法。目前，超聲輻射(she)降(jiang)(jiang)解水體污染物(wu)(wu)(wu)的(de)研(yan)究(jiu)仍處于試驗探索階(jie)段(duan)。

11、輻射法

　　輻射(she)(she)法是(shi)利用高(gao)(gao)能射(she)(she)線(γ、χ射(she)(she)線)和(he)電(dian)子(zi)束等對化(hua)(hua)合(he)物的破壞作用所開(kai)發的污水(shui)輻射(she)(she)凈化(hua)(hua)法。一(yi)般認(ren)為輻射(she)(she)技術處理有(you)機廢水(shui)的反應(ying)機理是(shi)由(you)于水(shui)在高(gao)(gao)能輻射(she)(she)的作用下產生?OH、H2O2、?HO2等高(gao)(gao)活(huo)性粒子(zi)，再由(you)這些高(gao)(gao)活(huo)性粒子(zi)誘發反應(ying)，使有(you)害物質(zhi)降解。

　　輻(fu)射法(fa)對(dui)(dui)有機物的(de)(de)處理效率高(gao)、操作(zuo)簡便。該技(ji)術(shu)存在的(de)(de)主(zhu)要(yao)難題是用(yong)于產生高(gao)能(neng)粒子的(de)(de)裝置(zhi)昂(ang)貴、技(ji)術(shu)要(yao)求高(gao)，而且(qie)該法(fa)的(de)(de)能(neng)耗大、能(neng)量利用(yong)率較低;此外為避免輻(fu)射對(dui)(dui)人體(ti)的(de)(de)危害(hai)，還需要(yao)特殊的(de)(de)保護措施。因此該法(fa)要(yao)投入(ru)運(yun)行，還需進(jin)行大量的(de)(de)研究探(tan)索工作(zuo)。

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