给水处理新技术研究论文_刘勇亮

给水处理新技术研究论文_刘勇亮

摘要:近年来,由于部分水质恶化与日俱增,随之而来涌现出了许多水处理新技术,为了能够大规模在实际工程中应用新技术,必须减弱其不利因素使优势更加突出,因此,水处理新技术吸引了众多科学家的积极参与。光催化技术在处理废水方面具有很大应用前景,膜技术对提高水处理能力具有重要意义,受到国内外的高度关注,超临界水氧化技术具有广阔的工业化前景,国内外已有相当多的相关文献,但易腐蚀等依然是SCWO技术存在的问题。水处理新技术还有较多,像磁分离技术、微博辐射技术、微电解技术、矿物质技术等。

关键词:给水处理;新技术;应用

引言

现代给水处理新技术作为给水项目工程的重要组成部分,它不仅能够有效提升给水处理的质量与效率,还能够极大程度地满足现今社会的给水需求。但从目前来看,我国给水处理新技术还依然存在着各种各样的问题,所以需要不断地对其进行改进与创新。由此可见,详细探讨现代给水处理新技术是很有必要的,有利于为人们提供更为安全的用水。

1常规水处理技术及现存问题

1.1常规水处理技术

目前,我国经常使用的水处理工艺包含四个部分:混凝技术、沉淀技术、过滤技术、消毒技术。这些常规的水处理技术通常是通过吸附有机颗粒物质,过滤水病毒物,提高水质,达到净化水体的目标。

1.2现存问题

1)处理能力不高。运用催化氧化法净水的时候,处理周期长,成本高,净化效果不明显,以致无法保障水处理效率,且供水压力较大时还会产生效率和水质问题。

2)技术存在缺陷。在处理温水质浑浊、含有过量有机污染物水体的时候,传统传统的水处理技术不但效率不高,而且还会造成二次污染,降低水处置的效果。

3)氯消毒产生危害。氯消毒是利用管道末端的余氯来控制细菌的繁殖,以保证饮用水的水质。在氯的作用下水中的少量污染物会变成消毒副产物,其中部分有机氮化物可以转化成亚硝胺类物质,该物质被国际癌症研究中心判定为2A类致癌物。

4)产生其他污染物。铝离子是传统水处置技术的重要絮凝物质,然而水体中如果含有很多的铝离子,就会对饮用者造成伤害,破坏人们身体机能。

2给水处理新技术的应用

2.1超临界水氧化技术

超临界水氧化技术(SCWO)是指反应介质是水的特殊状态(超临界状态)时,发生氧化作用将有机物转化为二氧化碳、水和氮气等对环境无害的小分子物质。该技术的效率较高,应用较广,且没有二次污染。利用SCWO处理含有毒死蜱的污废水,研究结果显示,温度是重要影响因素,若温度高于450℃,有机氮可全都转化为氨氮,有机污染物的去除效果较好但是氨氮的去除率不高,可与脱氮技术联合使用,以实现高效去除COD、氨氮等。利用SCWO处理含抗生素的污废水,研究结果显示,停留时间越长、温度越高,COD的去除率越高,COD的去除率还随H2O2量的增加先增大再稳定。SCWO用于处理有机污染物浓度较高的污废水时还存在一些问题,如反应温度较高、易发生腐蚀、反应时间可能较长等,许多研究者还在不断探索中。纳滤-超临界水氧化的水处理工艺,此耦合技术一定程度上扩大了SCWO的应用范围,先经过纳滤处理,可有效减轻超临界水氧化阶段的腐蚀和堵塞情况,通过调试各项工作参数,废水能够得到有效处理,此技术具有一定的推广价值。

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2.2光催化技术

光催化技术是指在水中加入导体或半导体做催化剂使有机污染物在可见光或紫外光的作用下降解为二氧化碳和水,使有机污染物能够得到无害化处理。光催化技术对设备要求比较严格,技术含量高,还在不断完善和发展中。其中悬浮体系中光催化剂TiO2等难以分离回收,而负载型光催化技术可有效解决此问题。用活性碳纤维(Activatedcarbonfiber,ACF)来负载TiO2,还利用Sm等提高光催化活性,制备出一种新型的炭基材料复合高效光催化剂,获得了较好的光催化效果的最佳实验条件。利用石墨烯作为TiO2的载体处理含阿奇霉素等抗生素的废水。为克服TiO2作为光催化剂只能在紫外光照射下起作用的缺点,利用BiVO4和WO3制备了一种具有反蛋白石结构的复合光催化材料,实验结果显示,此复合光催化材料在可见光下具有较好的催化性能,废水中苯酚的去除率较高。紫外与高级氧化技术联合应用、光催化技术与膜分离技术耦合等方面的研究有很多。在紫外光照射下投加H2O2的光催化中空纤维膜分离技术,将光催化技术、膜技术和高级氧化技术集于一体,处理苯酚的实验结果显示,有机小分子污染物能被有效去除且膜污染得到有效减轻,膜通量得到有效提高。

2.3紫外线消毒技术

在现代水处理技术中运用紫外线消毒技术主要是破坏水中微生物的DNA,控制水中微生物的繁衍速度。使用紫外线消毒技术不会对水质造成二次污染同时还可以有效的杀死水中的隐孢子虫,因此这项技术也是当前城市给水处理技术中的常用技术,也得到了广泛的应用。

2.4磁分离技术

利用废水中具有磁性的杂质颗粒来实现水与污染物分离的技术是磁分离技术,有间接、直接和微生物磁分离法。应用磁分离技术时,除具有占地面积小的优点外,还能节省时间且管理运行较方便,可以看出其在水处理领域有很大的发展空间。在连续动态流的条件下,磁絮凝-圆盘磁分离技术处理污染河水的实验,相较于静态实验,更便于优化实际应用的参数。研究表明,若增加PAC和PAM的投加量,COD、TP和SS的去除率呈现的趋势是先增加后稳定,磁体粒径和磁体投加量过大或过小都不好,且投药顺序对处理效果有显著影响,该研究的先同时加磁种和PAC再加PAM是最好的投药方式,该技术可有效去除污染河水中的COD、TP、SS。污水资源化是水处理的一个发展趋势,实现污水全面资源化也是水处理的一项重要措施。利用磁分离技术实现市政污水中碳源浓缩的可行性,通过碳源浓缩可有效解决厌氧进水碳含量太小的问题。研究结果表明,常规磁盘分离技术可有效回收碳但不能较好去除有机物,投加PACl、PAC等吸附剂强化了磁盘分离技术可以提高碳的回收率,有机物的去除效果也显著增强,具有推广价值。高蛋白废水的排放不仅会污染环境,还会浪费蛋白资源。应用一种新型磁分离技术(一种新型稀土磁盘分离净化装置)处理高蛋白废水,实验研究发现,对于处理高蛋白废水,新型磁分离技术比气浮沉降技术效果好,有机物去除率和蛋白回收率都较高,还有占地面积小,效率高的优点。

2.5中水回收再利用技术

当前水污染的问题越来越严重,要引起人们的关注,需要去寻找一种能够治理、回收、利用的方式。中水的回收处理进入了人们的视线,使用活性炭和絮凝剂进行杂质的吸附及沉淀,并且操作较为便捷,处理后的水质经过检测后能够达到规定标准,在一些非饮用水的领域也可使用,从而提高水处理质量。

结语

如今,在经济的快速发展下,水环境质量直接影响人们的身心健康,人们对水质的关注越来越多。新型水处理新技术,实际上是在原有的水处理技术的基础上,对原有工艺进行改造、强化,达到相应的水处理标准。在追求新技术的同时,应根据各个地方水环境的实际情况合理的分析,选择合适该地的水处置技术。

参考文献

[1]李晓艳.现代城市给水处理技术研究[J].冶金丛刊,2016(5):67-68.

[2]马陈钱,袁军,张富青.一种新型磁分离技术装备及其在高蛋白废水中的应用试验[J].山东化工,2018,47(18):164-166.

[3]刘云芳.水处理膜技术发展现状及趋势[J].资源节约与环保,2018(11):111,115.

论文作者:刘勇亮

论文发表刊物:《城镇建设》2019年24期

论文发表时间:2020/1/16

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