水处理技术在微污染方面的应用研究

来源:用户上传      作者:

　　摘要：我国的海洋、江河湖泊均受到了不同程度污染，水污染影响到生产生活和友好环境建设，水体处理技术研发与应用势在必行。基于此，本文首先介绍了微污染水源的水质特征;其次，分析了微污染水处理技术的应用，期望可以加强污染水源的处理力度。
　　关键词：水处理技术;微污染;生物氧化;混凝技术;吸附技术
　　中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2019）12-00-02
　　Abstract：The oceans， rivers and lakes in China have been polluted to varying degrees，and water pollution not only affects the natural environment， but also affects people’s daily production and domestic water.Based on this， this paper first introduces the water quality characteristics of micro-polluted water source;secondly， analyzes the application of micro-polluted water treatment technology，hoping to strengthen the treatment of polluted water source.
　　Key words：Water treatment technology;Micro-pollution;Biological oxidation;Coagulation technology;Adsorption technology
　　水源的微污染问题得到了社会各界广泛关注，微污染的水体受到有机污染，水质指标超过了地表水环境质量III级标准。传统的过滤方法、沉淀与消毒方法已经不能实现水体净化。政府部门开始加大对新型水处理技术的研发，根据微污染水源的特点，研究出有效的处理技术，提高水污染处理效率，保证生产生活用水安全。
　　1 微污染水源水质特征
　　微污染水源主要是受到有机物污染内的水源，其中一部分的污染有机物来自于生活有机物污染，种类为高锰酸钾和氨氮;另一部分为工业污染有机物，主要为人工合成有机物对于饮用水的水质以及人体健康均会造成严重危害。微污染水质主要检测其中的高锰酸钾指数以及氨氮的浓度，根据检查结果判定，微污染水源水的微生物指标、理化指标均不能达到国家相关标准，且有机物综合指标显示，微污染水源水的嗅味明显、综合指标高、氨氮浓度高[1]。通过对全国范围内地表水覆盖的七大流域以及其他河流流域水源进行检测得出，I类水质断面所占比重为2.7%、II类38.5%、III類31.5%、IV类15.9%、V类3.9%、VI类7.5%。主要污染流域为黄河、辽河、海河和淮河等流域，主要污染物类型为化学污染源。
　　2 微污染水处理技术的应用
　　2.1 预处理
　　2.1.1 生物氧化
　　生物氧化方法是微污染水源水预处理方法中的一种有效方法，这一方法主要是借助了水中微生物群体自身新陈代谢作用，可有效地去除可生化性的有机物。同时，生物氧化方法还可改善水体本身的混凝沉淀性能，减少混凝剂用量，为后续处理工作的开展奠定良好基础。但是，运用生物氧化与处理技术会受到水体pH值和水温等因素的影响，具体操作中不能完全去除水体中的有机物。而且，生物处理技术在应用中，还需要增加曝光系统设备，这一环节增加了水厂运营的成本与难度，在一定程度上影响水厂经济效益。
　　2.1.2 化学氧化
　　化学氧化预处理技术是借助强氧化剂的氧化能力而进行氧化分解去污的技术。该项技术在微污染水源水处理中，利用了强氧化剂对水体中的污染物进行分解处理。经过预处理之后，后续的水源污染处理工艺负担得以减轻，整体的处理效果得到优化。目前，应用在微污染化学氧化处理方法氧化剂类型包括了过氧化氢、二氧化氯、臭氧、氯气和高锰酸钾等化学物质，其中使用频率最好的氧化剂为氯气。但是在应用中，氯气会与微污染水源水的有机污染物发生化学反应，生成三卤甲烷产物，对环境会造成一定的污染[2]。
　　2.1.3 吸附剂
　　使用吸附剂进行微污染水源水预处理主要是在水体中加入活性炭和其他吸附性较强的物质，通过交换方改善水体混凝沉淀。活性炭可将水体中小颗粒的有机污染物进行吸附，澄清水体。这一方法应用效果好、适应能力强、投资费用低，但是因为国内还没有形成相对成熟的回收再生方法，所以后期的运行成本与管理费用较高。
　　2.2 深度处理
　　2.2.1 臭氧技术
　　臭氧技术是常见的微污染水源水深度处理技术，这一技术的应用主要是通过臭氧的氧化能力，完成水体中可溶解有机物、土霉味物质、卤代甲烷前体物等清除干净。这种微污染水源水处理技术不仅可去除异味而且还能改善水质。在实际应用中，技术人员要注意臭氧虽然可以将溶解性的有机物快速清除，但是一般要与活性炭共同使用。使用中，按照臭氧氧化-活性炭吸附的顺序操作。臭氧氧化作用可将水体中大分子有机物转变成小分子有机物，为活性炭吸附作用提供便利条件，只有这样才能充分发挥出二者的优势，改善微污染水源水品质[3]。
　　2.2.2 膜过滤技术
　　微污染水源水处理中，膜过滤技术发挥着重要的作用，主要包括：反渗漏、纳滤、微滤、超过滤等四种类型。膜过滤技术应用到微污染水源水中，综合四种技术，可实现杂质的有效清理。通过实验发现，这一技术不仅可以实现水体中杂质的清除，而且还能提高水体洁净度。膜过滤技术具有杀菌消毒作用，所以经过这一技术处理过的水质能够达到饮用水标准。同时，因为膜过滤技术可将水体中颗粒状以及可溶解的有机物清除，且能消除水体中的有害细菌，所以在微污染水源处理中，受到了众多化工企业的追捧。 　　2.2.3 光催化技术
　　光催化技术指的是使用对N型半导体光催化剂和太阳光谱中最接近紫外光的部分，将水体中有毒的有机污染物转变成为二氧化碳、水、无机离子以及其他毒性较小的有机物。当前，光催化氧化技术应用仍处于实验阶段，这一技术的主要研究方向为：（1）科学选择并合理使用光催化剂，防止出现催化剂中毒问题，尽量提高光活性与光催化反应量之效率。（2）根据微污染水源水实际情况与特点，使用科学处理方法研究光催化氧化反应器，提高这一反应的实用性。（3）研究太阳能光电系统作为多效单元与辅助系统，实现技术之前的优化组合，提高微污染水源水处理效率。
　　2.3 生物处理
　　2.3.1 膜-生物反应器
　　膜-生物反应器技术是将生物单元与膜分离技术相互结合，这一技术中使用了膜分离代替了原本的固液分离装置。膜分离技术可实现微污染水源水中微生物拦截，将污泥龄与水力停留时间分离，提高微污染水源水的污染处理效率。膜-生物反应器技术应用具有占地面积小且出水水质好的优势，已经被广泛地应用到了生活污水处理和工业废水达标排放处理当中。
　　2.3.2 膜-生物膜-反应器
　　膜-生物膜-反应器技术是微污染水源水处理技术的新形式，该项技术可以有效处理地表或地下水中含有的重金属、坤酸盐、亚硝酸盐、高氯酸盐、硝酸盐等有害物质。这一技术已经应用到了实际工程项目中，一般来说，使用这种技术可以将已经受到污染且含有有害化学物质的污染水体进行复原，从而提升地表水与地下水的洁净程度。
　　2.3.3 其他技术
　　生物技术迅速发展，使用固定化微生物处理技术进行微污染水源水处理已经成为了行业整体发展趨势，许多学者对此进行了深入研究。比如：（1）某学者提出使用实验室筛选方法，将反硝化细菌、聚磷菌以及被驯化的硝化细菌固定在纤维球形填料当中用于处理微污染水源水。实验经过10d后，研究团队发现，水体中氨氮、总磷、总氮等污染物已经被彻底清除。（2）另一学者研究，使用太阳能可以实现微污染水源水质净化。经过研究，学者安装了太阳能净水系统，改善了试验区水体底层缺氧但表层富氧的问题。这一系统应用，有效解决了水体表面大量藻类有机物聚集的问题。（3）使用电凝技术也能达到良好的微污染水源水处理效果，电凝技术可实现水体内电解氧化、气浮、凝聚问题，通过共同作用的方式，有效地去除了水体中存在的污染物与细菌，提高水体质量。
　　3 总结
　　综上所述，微污染水源会给人们的健康造成严重影响，且在传统工艺技术已经无法满足微污染水源净化处理需求的情况下，研发设计新型微污染水处理技术，成为了近几年相关技术人员的工作目标。国家科研人员对水处理技术进行了持续深入研究，研发出许多新的科研成果，并取得了较好的应用效果。随着科技发展，深度处理技术将会得到持续推广与应用，改善水源水质，提高用水安全。
　　参考文献
　　[1]漆璐.关于微污染水源水处理技术的研究[J].建材与装饰，2018（49）：190-191.
　　[2]王娟，汪红.微污染水源水处理技术研究进展和对策分析[J].科技资讯，2014，12（23）：134-135.
　　[3]刘思宇，张可方，张立秋，张朝升.微污染水源水处理技术研究新进展[J].华南地震，2014，34（S1）：143-147+179.
　　收稿日期：2019-11-05
　　作者简介：陈兆前（1986-），男，汉族，本科学历，中级工程师，研究方向为水体治理、土壤修复。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-15100170.htm