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氧(yang)化(hua)技(ji)術(shu)近年來,氧(yang)化(hua)技(ji)術(shu)處(chu)理廢(fei)(fei)水(shui)的研究取得了(le)顯著進展。廢(fei)(fei)水(shui)的氧(yang)化(hua)技(ji)術(shu)主要是(shi)運用超臨(lin)界水(shui)氧(yang)化(hua)、光(guang)催化(hua)氧(yang)化(hua)、無毒藥荊(jing)催化(hua)氧(yang)化(hua)、電化(hua)學(xue)氧(yang)化(hua)、化(hua)學(xue)氧(yang)化(hua)與(yu)生物(wu)氧(yang)化(hua)相結合(he)等手段處(chu)理廢(fei)(fei)水(shui)的技(ji)術(shu)。

1、無(wu)毒藥劑(ji)催(cui)化(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua) 技(ji)(ji)術(shu)采用(yong)無(wu)毒藥劑(ji)催(cui)化(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)處理(li)有(you)機(ji)廢水,尤其是處理(li)有(you)毒有(you)害、難(nan)于生物(wu)降解的有(you)機(ji)污染物(wu),是當前(qian)水處理(li)技(ji)(ji)術(shu)研究的熱(re)點課題。 活(huo)性嵌可(ke)作為廢水催(cui)化(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)反應(ying)的催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。與Fenton試(shi)劑(ji)法相(xiang)比,COD去除(chu)率(lv)提高了(le)1.75倍。還可(ke)利(li)用(yong)金(jin)屬氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)為催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji),來(lai)提高臭(chou)氧(yang)的利(li)用(yong)效率(lv)和氧(yang)化(hua)(hua)(hua)能力。
2、光(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)技術 光(guang)(guang)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)最(zui)常用(yong)的(de)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是 TiO2、H2O2-草酸鐵(tie)等(deng)無機試劑(ji)。通常的(de)懸浮相TiO2光(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)法存在著(zhu)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)易失活、易凝聚和難(nan)分離等(deng)固(gu)(gu)有弊端。將(jiang)(jiang)TiO2負(fu)載在海沙(sha)上,作(zuo)為光(guang)(guang)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)反應的(de)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)克服了(le)上述缺(que)點。還可將(jiang)(jiang)TiO2粉末固(gu)(gu)定在泡沫鎳上的(de)光(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)固(gu)(gu)定技術,降解廢水中的(de)磺基(ji)水楊酸。利用(yong)TiO2催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)降解有機物時,可利用(yong)太(tai)陽(yang)能來代替UV光(guang)(guang)源。
3、電(dian)化(hua)(hua)(hua)(hua)學氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)技(ji)術近年來電(dian)化(hua)(hua)(hua)(hua)學水(shui)(shui)處(chu)理(li)法得到了(le)改進(jin),在傳統(tong)電(dian)化(hua)(hua)(hua)(hua)學法的(de)基(ji)礎上增加了(le)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)、催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)或光催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)作用(yong),有效地(di)突破了(le)微電(dian)解(jie)(jie)(jie)技(ji)術的(de)局限(xian),展示(shi)了(le)電(dian)化(hua)(hua)(hua)(hua)學水(shui)(shui)處(chu)理(li)技(ji)術的(de)綠(lv)色特點。利(li)用(yong)光透電(dian)極和納米(mi)結構TiO2作為工作電(dian)極和光催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑,采用(yong)光電(dian)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)法對水(shui)(shui)中染(ran)料進(jin)行電(dian)解(jie)(jie)(jie),發現與光致分解(jie)(jie)(jie)、光催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)降(jiang)(jiang)(jiang)解(jie)(jie)(jie)相比,光電(dian)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)降(jiang)(jiang)(jiang)解(jie)(jie)(jie)對三種(zhong)染(ran)料一品紅、鉻(ge)藍K、鉻(ge)黑(hei)T溶液(ye)的(de)降(jiang)(jiang)(jiang)解(jie)(jie)(jie)效果(guo)最好(hao)。采用(yong)高壓脈沖放(fang)電(dian)降(jiang)(jiang)(jiang)解(jie)(jie)(jie)法去除水(shui)(shui)中苯(ben)乙酮(tong)的(de)研究也取得了(le)較(jiao)好(hao)的(de)效果(guo)。 液(ye)電(dian)脈沖處(chu)理(li)水(shui)(shui)中苯(ben)乙酮(tong)過(guo)程中,在通(tong)入O2時,經30min放(fang)電(dian)處(chu)理(li),苯(ben)乙酮(tong)降(jiang)(jiang)(jiang)解(jie)(jie)(jie)率可達(da)92%。液(ye)電(dian)脈沖等(deng)(deng)離子降(jiang)(jiang)(jiang)解(jie)(jie)(jie)法涉(she)及等(deng)(deng)離子物理(li)、等(deng)(deng)離子化(hua)(hua)(hua)(hua)學、流(liu)體力學、熱(re)力學、生物、電(dian)工、環境保護等(deng)(deng)學科間的(de)交叉,這種(zhong)降(jiang)(jiang)(jiang)解(jie)(jie)(jie)法具備了(le)光化(hua)(hua)(hua)(hua)學氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)、高溫熱(re)降(jiang)(jiang)(jiang)解(jie)(jie)(jie)、超臨(lin)界水(shui)(shui)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)以及液(ye)電(dian)空化(hua)(hua)(hua)(hua)降(jiang)(jiang)(jiang)解(jie)(jie)(jie)等(deng)(deng)多種(zhong)水(shui)(shui)處(chu)理(li)法的(de)綜(zong)合效應。
4、超(chao)臨(lin)界(jie)(jie)水(shui)(shui)(shui)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)技術(SCWO) SCWO是(shi)(shi)對濕式氧(yang)(yang)(yang)化(hua)處(chu)理(li)(li)(li)難降解(jie)有(you)(you)(you)機(ji)廢水(shui)(shui)(shui)技術的(de)(de)改進,是(shi)(shi)近年來興起的(de)(de)綠(lv)色水(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)(li)(li)技術。超(chao)臨(lin)界(jie)(jie)水(shui)(shui)(shui)(T>617.5K,P>22.05MPa)具有(you)(you)(you)常態水(shui)(shui)(shui)所(suo)沒有(you)(you)(you)的(de)(de)特性(xing)。其(qi)溶解(jie)性(xing)強,擴(kuo)散系數大(da)(da),傳(chuan)質(zhi)(zhi)速度(du)快,可(ke)(ke)作為超(chao)臨(lin)界(jie)(jie)水(shui)(shui)(shui)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)有(you)(you)(you)毒(du)有(you)(you)(you)害有(you)(you)(you)機(ji)物的(de)(de)反(fan)應(ying)(ying)(ying)介(jie)質(zhi)(zhi)。有(you)(you)(you)機(ji)物、空氣(qi)或氧(yang)(yang)(yang)氣(qi)和水(shui)(shui)(shui)在25Mt a和673K以(yi)(yi)上的(de)(de)溫(wen)度(du)可(ke)(ke)完(wan)全互(hu)溶。 體系呈(cheng)均(jun)相混(hun)臺狀態,在較(jiao)短(duan)的(de)(de)反(fan)應(ying)(ying)(ying)停(ting)(ting)留時(shi)問內,99.99 %以(yi)(yi)上的(de)(de)有(you)(you)(you)機(ji)物可(ke)(ke)被迅速氧(yang)(yang)(yang)化(hua)成(cheng)CO-NHO和其(qi)他小分子物質(zhi)(zhi)。該法用于有(you)(you)(you)毒(du)有(you)(you)(you)害、難生物降解(jie)的(de)(de)有(you)(you)(you)機(ji)廢水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)處(chu)理(li)(li)(li)尤其(qi)有(you)(you)(you)效(xiao)。氧(yang)(yang)(yang)化(hua)產物清潔且無需后續處(chu)理(li)(li)(li),符合全封(feng)閉處(chu)理(li)(li)(li)要求。純(chun)凈(jing)水(shui)(shui)(shui)設(she)備在較(jiao)低的(de)(de)有(you)(you)(you)機(ji)物含(han)量下,可(ke)(ke)實現(xian)自熱然(ran)啟(qi)動,運行后無需外界(jie)(jie)供熱。 因反(fan)應(ying)(ying)(ying)物混(hun)合均(jun)勻(yun)且反(fan)應(ying)(ying)(ying)溫(wen)度(du)高,反(fan)應(ying)(ying)(ying)速度(du)大(da)(da)幅(fu)加快,故水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)停(ting)(ting)留時(shi)間較(jiao)短(duan),所(suo)需反(fan)應(ying)(ying)(ying)器體積小,結構簡單。
水處理技術的概述
這(zhe)促使環境科(ke)(ke)(ke)學家和環保工(gong)程(cheng)師積極開(kai)發(fa)和應用(yong)水處理技術(shu)、水處理技術(shu)的(de)開(kai)發(fa),正在有(you)力(li)推動環境科(ke)(ke)(ke)學與(yu)工(gong)程(cheng)學科(ke)(ke)(ke)的(de)發(fa)展(zhan)(zhan),它是開(kai)展(zhan)(zhan)環境科(ke)(ke)(ke)學與(yu)工(gong)程(cheng)學科(ke)(ke)(ke)創新研(yan)究的(de)一條(tiao)源(yuan)泉之(zhi)路,對于人(ren)類社會的(de)可持續(xu)發(fa)展(zhan)(zhan)具有(you)重要的(de)現實意義。
膜(mo)(mo)(mo)分(fen)(fen)離(li)(li)技(ji)術(shu)(shu)膜(mo)(mo)(mo)分(fen)(fen)離(li)(li)技(ji)術(shu)(shu)是(shi)近(jin)二、三十年內(nei)發(fa)(fa)展(zhan)起來(lai)的(de)(de)。與常(chang)規分(fen)(fen)離(li)(li)方法相(xiang)比(bi),膜(mo)(mo)(mo)分(fen)(fen)離(li)(li)過(guo)程具有能(neng)耗(hao)低(di)、單級分(fen)(fen)離(li)(li)效(xiao)率高、工藝(yi)簡單、不污染環(huan)(huan)境等特(te)點,在(zai)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)中可(ke)(ke)實現水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)閉路循環(huan)(huan),除污的(de)(de)同時變廢(fei)為寶,是(shi)符合(he)可(ke)(ke)持續發(fa)(fa)展(zhan)戰略的(de)(de)綠(lv)色技(ji)術(shu)(shu)。膜(mo)(mo)(mo)分(fen)(fen)離(li)(li)技(ji)術(shu)(shu)主要(yao)包括微(wei)濾(lv)(MF)、超(chao)濾(lv)(UF)、納(na)濾(lv)(NF)反滲透(RO)和(he)電(dian)(dian)滲析(xi)(xi)等。近(jin)年來(lai)這些技(ji)術(shu)(shu)在(zai)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)愈(yu)來(lai)愈(yu)顯(xian)示生(sheng)命(ming)力。 世界上每天(tian)約有500萬m 的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)通過(guo)膜(mo)(mo)(mo)分(fen)(fen)離(li)(li)處(chu)理(li)為了(le)適(shi)應(ying)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)的(de)(de)需要(yao),膜(mo)(mo)(mo)材料的(de)(de)性能(neng)逐(zhu)步(bu)得以改進(jin)采用(yong)(yong)無(wu)毒無(wu)害、可(ke)(ke)生(sheng)物降解的(de)(de)材料制(zhi)備超(chao)濾(lv)膜(mo)(mo)(mo)。 NF膜(mo)(mo)(mo)在(zai)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)軟化(hua)(hua)(hua)方面顯(xian)示了(le)其(qi)它技(ji)術(shu)(shu)無(wu)可(ke)(ke)比(bi)擬(ni)的(de)(de)優越性,NF90膜(mo)(mo)(mo)在(zai)海島飲用(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)制(zhi)備中可(ke)(ke)有效(xiao)地去除對人體健康(kang)不利的(de)(de)Ca2+、Mg2+等硬度。在(zai)較(jiao)(jiao)低(di)的(de)(de)操(cao)作(zuo)壓(ya)力(<1.0MPa)下,總(zong)脫(tuo)鹽率≥8l%,產(chan)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)量可(ke)(ke)達144t/d,淡化(hua)(hua)(hua)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)符合(he)生(sheng)活飲用(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)標準。 電(dian)(dian)滲析(xi)(xi)作(zuo)為綠(lv)色水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)技(ji)術(shu)(shu)近(jin)年來(lai)研(yan)究(jiu)較(jiao)(jiao)多。有人采用(yong)(yong)改性異向膜(mo)(mo)(mo)電(dian)(dian)滲析(xi)(xi)法處(chu)理(li)化(hua)(hua)(hua)纖廠(chang)粘膠(jiao)單絲淋洗(xi)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(去酸(suan)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)),在(zai)工藝(yi)上實現了(le)污水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)閉路循環(huan)(huan),消除了(le)H2SO4和(he)Zn的(de)(de)污染,并把溶解固體濃縮到(dao)(dao)190g/L,再(zai)進(jin)行多效(xiao)蒸發(fa)(fa)來(lai)回收多余的(de)(de)Na2SO4。濃縮的(de)(de)H2SO4和(he)ZnSO4溶液則返回凝固浴再(zai)用(yong)(yong),淡化(hua)(hua)(hua)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)中的(de)(de)總(zong)溶解固體(TDS)下降到(dao)(dao)0.7g/L以下,因無(wu)硬度,故可(ke)(ke)作(zuo)洗(xi)滌用(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)。 膜(mo)(mo)(mo)分(fen)(fen)離(li)(li)技(ji)術(shu)(shu)正在(zai)成為水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)研(yan)究(jiu)與應(ying)用(yong)(yong)的(de)(de)熱點,其(qi)在(zai)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)回用(yong)(yong)方面起著難以替代(dai)的(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)。將(jiang)膜(mo)(mo)(mo)分(fen)(fen)離(li)(li)技(ji)術(shu)(shu)與綠(lv)色氧化(hua)(hua)(hua)技(ji)術(shu)(shu)、生(sheng)物處(chu)理(li)技(ji)術(shu)(shu)聯合(he),用(yong)(yong)于廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)處(chu)理(li)及回用(yong)(yong)是(shi)一(yi)個頗有前途的(de)(de)研(yan)究(jiu)與應(ying)用(yong)(yong)方向。
污水的濕地處理工藝
污水經(jing)過(guo)土壤(rang)滲(shen)(shen)漏,植(zhi)物(wu)吸收,特別與地表根墊層及節根部微(wei)(wei)生(sheng)物(wu)相接(jie)觸(chu)后,軟化水設備(bei)滲(shen)(shen)入凈化溝內。這一(yi)過(guo)程使污水在耐水性植(zhi)物(wu)、微(wei)(wei)生(sheng)物(wu)及土壤(rang)聯合作用(yong)下,通過(guo)物(wu)理、化學、物(wu)理-化學及生(sheng)物(wu)反應使污水得以(yi)凈化,其作用(yong)機理為:
異養菌+有機(ji)質(zhi)+DO→CO2+NH3+H2O
污水中污染物質(zhi)的凈化(hua)機理為(wei):
BOD的去除:BOD去除機理包括過(guo)濾、吸(xi)附和(he)生(sheng)物氧化作用,其主要氧源是大氣復(fu)氧和(he)水生(sheng)維管(guan)束植(zhi)物。
SS的去除:沉淀、過濾、吸(xi)附作用。
氮的去(qu)除:反硝化(hua)作用,揮發和作物吸收。
磷的(de)(de)去(qu)除:作(zuo)物的(de)(de)吸(xi)收和(he)土壤的(de)(de)吸(xi)附(fu)固定。
病原體的去(qu)除:吸附作用、過(guo)濾作用、生物吞噬及其它不(bu)利于病原體生存的條件。
另外,由于凈水(shui)溝(gou)是泥(ni)壩(ba)溝(gou),溝(gou)邊生有雜草(cao),所以在溝(gou)水(shui)接近出水(shui)泵(beng)房處(chu),設立2~3處(chu)攔草(cao)網,以保證出水(shui)水(shui)質。
進(jin)入凈水(shui)溝處理后的水(shui)達到排放標準,排入小海生(sheng)態塘進(jin)行(xing)進(jin)一步穩定(ding)利用(yong)。排水(shui)泵房處,由(you)于水(shui)源穩定(ding),可進(jin)行(xing)集中抽水(shui),一般每天啟動3臺泵抽水(shui)6~8h即可滿足要(yao)求。另外,由(you)于出水(shui)中有大量(liang)的微生(sheng)物,所以集水(shui)井要(yao)求容積盡可能大,并采(cai)用(yong)周邊進(jin)水(shui)方式。同時要(yao)在集水(shui)井內水(shui)泵喇(la)叭口以上設置(zhi)2~3層鐵絲網,減少水(shui)流(liu)的沖擊,以此(ci)消(xiao)除產生(sheng)生(sheng)物泡沫(mo)的可能。
污水處理設備
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