环保型水处理技术与发展趋势探究

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　　摘要：水处理技术是通过物理、化学和生物等方法对水质进行处理，使之满足人民生活、工业生产和环境需要的技术。所谓环保型水处理方法是指在研制和使用过程中对环境没有污染、对人体没有伤害的处理方法，这些方法可以分为两大类，一类是化学方法，一类是物理方法。与化学方法相比，物理、生物方法是水处理技术中一枝新秀，且具有便于控制、使用方便、经济高效、使用周期长、对环境友好等优点，所以它们具有非常广阔的发展前景。面对当前的水污染问题，发展以下环保型净水技术，将是我们的当务之急。
　　关键词：环保型；水处理技术；发展趋势
　　1 前言
　　近年来，随着我国工业建设的迅猛发展，生态环境被破坏的较为严重，尤其是水资源质量不断降低。随着环保理念的不断深入，人们逐渐认识到水处理的重要价值。文章中结合当前水处理发展现状，探索水处理的未来发展趋势，并给出一定的促进措施。
　　2 应用环保型水处理技术的必要性
　　2.1 水资源大面积污染及水资源短缺问题的严峻形势
　　改革开放初期，大量的化工、医药企业崛起，由于当时的水处理技术相较落后，处理效率和质量亦相较低下，加之环保部门的监管力度不足，污水偷排或不达标排放等忽略环保工作、过度追求经济效益的现象时有发生，大量原本清洁的水资源被污染而无法投入生活、生产使用。在如此严峻的形势下，加快水处理技术的研究步伐，积极引入高效、环保、无害化的水处理技术，最大程度上改善处理水质，进一步促进水资源的循环利用，十分必要和紧迫。
　　2.2 保障国民饮水安全的现实要求
　　我国是人口大国，日需水量巨大。饮用水直接进入人体参与生命代谢，对人体尤其是婴幼儿及儿童的生命安全具有很大的影响。因此，市民们十分关心饮用水的质量问题。传统的水处理技术改善水质的能力已无法满足现代人的需求，而环保型水处理技术在可有效除去水中固态、可溶性有机物等杂质的同时，还能除掉水中的细菌等致病微生物，从而有效地避免了人们通过饮水途径导致的生理疾病。
　　除上述外，环保型水处理技术还可节约能源，降低处理成本，符合当代先进发展理念的要求。综上，应用环保型水处理技术十分必要。
　　3 环保型水处理技术
　　3.1 反渗透水处理技术
　　反渗透水处理技术主要应用于海水、咸水湖等咸水资源的淡化，因此，沿海、沿湖地区的供水公司应用比较多。该技术实现咸水资源淡化的关键在于半透膜设备，它只允许水分子从一侧透过，而将盐类物质阻隔在另一侧。由于地球上淡水资源极其稀少而咸水资源广泛存在，因此，实现咸水资源的淡化是直接增加淡水资源数量的有效途径。反渗透水处理技术可实现咸水资源向淡水资源的转化，满足工业、居民等用水的供应，有效缓解水资源紧张问题。
　　3.2 膜处理技术
　　膜处理技术在当前的水处理领域中的应用最为广泛，其原理在于通过各种膜设备的高效选择性拦截作用，实现水的分离、净化。该技术不仅能大大提高水质的处理效率，而且能有效避免过多副产物的产生。此外，该技术还能实现对水溶液中胶体物质的筛选、分离功能。
　　3.3 超声水处理技术
　　由于农业生产中农药、化肥的大量应用，以及其他固体、气体、粉尘对于地下水、湖泊、河流等水质的污染，超声水处理技术被供水公司应用于强化微污染水的生物处理。通过一定强度的超声波处理后，膜生物反应器的生物活性得到增强，反应器有机负荷增加，有机物净化效率提高。超声处理促进了生物活性，且功率为10W的超声波促进生物活性的效果最为明显。超声技术则是利用声空化过程把声场能量集中起来，然后伴随空化泡崩溃在极小的空间内将能量释放出来，使之在正常温度与压力的液体环境中产生异乎寻常的高压和高温，形成局部“热点”，从而加快化学反应速率。利用超声技术降解水中的化学污染物是近几年来发展起来的一种新型水处理技术。
　　3.4 高级氧化处理技术
　　高级氧化水处理技术适用于污染较为严重的或对处理效果较为严格的水的处理，其原理在于通过产生大量的高氧化性的自由基，制造高氧化性的环境和条件，破坏有机物结构的完整性，实现大分子向小分子的转化，从而完成了污水的净化和处理步骤。该技术对污水的处理效果佳，但存在运营成本非常高的弊端，不适合规模中小的企业，因此，阻碍了该技术的全面推广和应用。
　　3.5 微污染水处理技术
　　在我国传统的水处理技术中，原有的净水工艺已不能有效地处理微污染的水源水，另一方面由于我国目前的经济实力，无法在较短时间内有效控制水源污染的问题，或者彻底改变水源、水质低劣的现状，因而人们不得不采用新的处理方法来保证饮用水的安全和人们的健康。从20世纪70年代开始，国内环保型水处理技术研究人员逐渐研制和开发出了许多新型净化新工艺，有的已经在实际中得到应用，取得了较好的效果，微污染水处理技术就是其中具有代表性的技术形式之一。微污染水处理技术可以有效强化传统处理工艺，国内正在应用的主要有强化混凝和强化过滤两种技术模式，它们针对不同的水质进行处理，水处理效果均能达到国家相关要求的供水质量标准和检验系数。
　　4 环保型水处理技术展望
　　加强环保型水处理技术的研发，是促进水资源循环利用最大化的重要举措。未来环保型水处理技术的研究可从以下几个方面着手。
　　第一，加强对企业等的监督、管理力度，确保其在环保型水处理设备的购置维护、技术翻新及专业技术人员的配备等方面有着足够的资金投入，并确保环保型水处理设施长期处于连续、稳定的运行状态。
　　第二，加强专业技术人员培养。企业、环保机构等应多多为水处理技术人员提供外出学习、培训、深造的机会，增加技术人员接触新技术、新知识的机会和频率，切实增强其操作、管理环保型水处理设施的能力，促进技术人员与新形势、新要求保持同步，为获得更高的处理效率奠定基础。
　　第三，加快环保型水处理技术的研究步伐。近几年来，我国的环保型水处理技术虽取得了一定的成效，但总体尚处于落后水平。一方面，要加强对国外先进技术的借鉴和学习，另一方面亦应结合我国企业等的发展实际开展相关技术研究，如尝试加强物理学方法在化学水处理技术中的综合利用。在研发的过程中，研究者要充分积累经验，并根据试运行反馈不断进行改进，进一步提高技术开发的效率及水处理技术的功效。
　　5 结语
　　节能减排已经成为当今各国的共识，水源短缺，水环境污染已经引发了人们的深刻反思，建设环保型节能型社会已经成为当代的主题。在目前国家政策的高度重视下，研究开发新型、经济、高效的环保型水处理技术成为当前社会普遍关心的热点问题，可以预见，不远的将来环境友好型水处理技术定会为解决水资源的短缺做出不可磨灭的贡献。
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　　（作者单位：河钢集团承钢公司能源事业部）
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