国内外水处理技术的现状发展趋势 下载本文

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然而,近年来由于磷的随水排放又引起了水域富营养化而产生“赤潮”公害,各国已纷纷提出禁磷或限磷要求,因而有机系列的钼系、钨系、硅系等无公害水处理缓蚀剂相继得到开发并逐渐推广应用。 阻垢剂方面,曾用木质素、淀粉类及腐植酸类,目前应用最广的为有机磷酸盐和高分子聚羧酸类。杀菌剂方面早期如氯、次氯酸钠、次氯酸钙等最为普遍,后来又发展了二氧化氯等。然而氯消毒后产生的副产物三卤代甲烷(THM3)现已确认为致癌物质,因而目前使用的杀菌灭藻剂已扩大到臭氧、过氧化氢等非含氯的氧化型杀菌剂以及以季铵盐如十二烷基二甲基苄基溴化铵为代表的非氧化型杀菌剂。 在废(污)水处理上,目前主要采用中和、沉淀、曝气、生物处理、混合稀释和过滤等手段,处理的目的是基本满足排放水质的要求,并且,总体处理率不是很高。

养殖水处理方面,自 20 世纪 60 年代以来,一些国家如日本、美国、德国、加拿大、丹麦等,已经先后不同程度地开展了循环水养殖水处理技术的研究。目前,国外已将臭氧、紫外线与生物滤器等水处理技术和设施广泛应用于水产养殖,而且向机械化、现代化方向发展。我国在这方面起步较晚,但近些年来发展比较迅速,在广大科技工作者的一致努力下,已经取得了一系列的成就,发展了各种各样的循环养殖水处理设施。

2 目前水处理应用的几种主要模式 1)污水处理

目前应用最为广泛的污水处理模式,该模式以曝气池(氧化沟)、二

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沉池为主要功能单元,其中根据曝气池(氧化沟)内构筑物建造形式的不同又可以区分多种

水处理工艺。该模式主要应用于城市生活污水和工业废水的处理,处理目标以达到污水排放要求为标准,如将氨氮、化学耗氧量分别降至 5 25mg/L 和 50 100mg/L 以下。 2)饮用水处理

2001 年 6 月 7 日,我国颁布了新的《生活饮用水卫生规范》,其中要求生活水的 CODMn小于 3mg/L;2000 年 1 月 1 日实施的《地表水环境质量标准》要求水源处理出水中氨氮质量浓度在 0.5mg/L 以下。这些相关标准的执行,对于水处理来说其出水水质标准有很大的提高,并且国家还在考虑制定水质的行业标准。对经济技术发达地区和城市在保障公共健康的基础上将提出更高的水质标准,除严格控制有毒有害的项目外,还将增加微生物项目,同时,还考虑适当提高水质的感观性项目和要求,以适应生活水平提高的需求。应该指出,当前常规水处理达不到对 COD 和氨氮去除的要求,投加高剂量的氯气消毒又会导致三卤

甲烷和卤乙酸等有致突变作用的消毒副产品,对水的饮用安全构成威胁。氨氮的去除有赖于生物预处理,色、嗅、味等的改善需要利用活性炭或臭氧活性炭的吸附和生物降解等工艺。所以考虑增加预处理或深度处理环节是当前提高供水水质的必需工作。

从国内外目前的研究看,将各种预氧化处理(臭氧、高锰酸钾、二氧化氯、过氧化氢)、生物处理和活性炭吸附与常规处理联合起来,优

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化组合新的净水工艺,是当前受污染水源水水质净化的基本技术对策。

3)纯净水处理 4)锅炉水处理

二、水处理技术的发展趋势

纵观上述水处理技术的发展现状和我国当前水处理所面临的问题,研究国外水处理技术的发展历程,结合新世纪合理开发利用水资源的要求,可对我国水处理技术粗略勾勒出如下的发展趋势。 1 常规水处理

以去除悬浮固体,胶体及细菌为目的的常规工艺对色度、氨氮、耗氧量不能有较好的去除效果现行的“混凝 沉淀 过滤 消毒”的常规处理组合仍将在新世纪的初期得到延续,但不是简单重复,而应是“强化”或“优化”了的工艺组合,并针对不同的水源条件和水质要求,辅以预处理和深度处理。

当原水中氨氮、亚硝酸盐含量高,有机物多,较易生物降解时,采用生物预处理将是适宜的,因出水水质可得到全面提向,运转费低廉。当原水中有机物量多且较难降解时,为保证净水厂出水水质全面达到规定的有机物(包括消毒副产物)指标与使出水降低致突活性(Ames 试验呈阴性),采用活性炭过滤将是必要的,是今后发展的方向。 2 生物预处理

生物预处理技术可以有效去除原水中的氨氮及可部分降解有机物。针对当前水体污染状况及趋势,生物预处理工艺作为去除氨氮的有力武

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器在很长一段时间内将不会改变,但目前还需要进行实际应用方面的广泛研究,特别是对含藻水处理中应对暴发期的工艺措施进行更为广泛深入的研究。

藻类密度一般较小,因而其絮体不易沉淀,采用气浮则可以取得较好的除藻效果。气浮法的主要问题是藻渣难以处理,气浮池附近臭味重,操作环境差。 3 深度处理技术

目前我国尚在应用研究阶段的臭氧氧化、臭氧活性炭吸附等水的深度处理技术在欧美等发达国家已广泛应用,该技术已引入到我国水处理技术上来,但吸收、转化和应用工作应有一段时间。 4 水处理药剂的发展

消毒杀菌方面,THM3 的问题虽已经引起世界的关注,但目前为止我国限于技术和经济条件,液氯消毒仍为大多数水厂所采用。随着国外研究开发出新的高效、低毒或无毒替代品,我国将会逐渐限制、淘汰液氯杀菌的方式。工业水处理中的药剂将从有毒有公害的药剂向低毒、无毒、无公害药剂方面发展,由不易生物降解药剂向易生物降解方面发展,由单一的水处理药剂向复合的多功能药剂方面发展。 5 膜处理技术

膜技术是利用离子交换膜或有机高分子合成膜组成的技术,近年来发展迅速,对于水 质处理,可能是 21 世纪的革新技术。

膜处理技术被誉为 21 世纪水处理技术的关键技术,是替代传统工艺的最佳选择。膜分离技术的主要作用原理是以压力梯度为驱动力,利

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