涂文燁

(上海清華紫光環(huán)境工程有限公司 上海 200000)

闡述環(huán)保型水處理技術(shù)的應(yīng)用

涂文燁

(上海清華紫光環(huán)境工程有限公司 上海 200000)

當(dāng)前我國(guó)水資源存在相對(duì)匱乏和污染嚴(yán)重的現(xiàn)狀，這大大不利于我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此，節(jié)約用水，做好水資源的處理工作極為重要。本文即闡述了常用的環(huán)保型水處理技術(shù)，并探討了膜處理技術(shù)在水處理中的應(yīng)用。

環(huán)保型水處理；反滲透；膜處理技術(shù)；污水

1 環(huán)保型水處理技術(shù)概述

水資源在人類的生存發(fā)展中所起的作用毋庸置疑。但是當(dāng)前我國(guó)水資源的現(xiàn)狀卻不容樂(lè)觀，存在著水資源匱乏、水污染嚴(yán)重的狀況。因此，要想實(shí)現(xiàn)我國(guó)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，就必須加強(qiáng)對(duì)水污染的處理，環(huán)保型的水污染處理技術(shù)便應(yīng)運(yùn)而生了。

環(huán)保型水處理技術(shù)通常利用的手段便是物理、化學(xué)和生物的手段，來(lái)滿足該處理技術(shù)不會(huì)對(duì)人體健康和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)構(gòu)成危害。在環(huán)保型水處理技術(shù)中，優(yōu)勢(shì)最為明顯的是物理技術(shù)手段，在實(shí)踐中也是應(yīng)用最多的。環(huán)保型水處理技術(shù)能夠大大改善水質(zhì)，有效保障工農(nóng)業(yè)和生活用水的安全，在節(jié)約水資源的同時(shí)減少水污染，從而促進(jìn)了我國(guó)水資源的可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)前我國(guó)防治水污染的現(xiàn)狀依然嚴(yán)峻，乏力發(fā)展環(huán)保型的水處理技術(shù)便具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

2 我國(guó)水處理技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)最早在1921年就開(kāi)始了水處理技術(shù)的相關(guān)研究，一直到解放初期，由于受當(dāng)時(shí)生產(chǎn)力水平的限制，我國(guó)的污水處理技術(shù)還很不發(fā)達(dá)，大多停留在一級(jí)處理上，污水處理廠也很少，規(guī)模都較小。從20世紀(jì)七八十年代開(kāi)始，伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高，城市污水量也在逐年增加，這在客觀上推動(dòng)了中國(guó)污水處理技術(shù)的發(fā)展。從上世紀(jì)90年代開(kāi)始，我國(guó)的污水處理技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展，技術(shù)水平大大提高，甚至有些已經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。常用的污水處理技術(shù)有活性污泥法、ABF法、A/O法、UASB法、CASS法、SBR法、氧化溝法、生物穩(wěn)定塘法等。

3 常用環(huán)保型水處理技術(shù)

3.1 反滲透水處理技術(shù)

反滲透水處理技術(shù)在我國(guó)沿海城市中應(yīng)用廣泛。該技術(shù)的原理是在一定的溫度下，將淡水與海水進(jìn)行分隔，利用的分隔介質(zhì)是巨大的易透水而難透鹽的半透膜。由于淡水中水的摩爾分率比鹽水中水的摩爾分率高，亦即淡水中水的化學(xué)位比鹽水中水的化學(xué)位高，從熱力學(xué)觀點(diǎn)看，水分子會(huì)自動(dòng)地從化學(xué)位高的左邊淡水室經(jīng)過(guò)半透膜向化學(xué)位低的右邊鹽水室轉(zhuǎn)移，這一過(guò)程稱為滲透，雖然食鹽在右室中的化學(xué)位比在左室中的高，但由于膜的半透性，難以發(fā)生食鹽從右室進(jìn)入左室的遷移過(guò)程。

反滲透水處理技術(shù)在處理含鹽分較多的水源方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)，經(jīng)過(guò)這種處理技術(shù)處理過(guò)的水源，能夠極大程度上滿足人們的生活和工農(nóng)業(yè)用水需求。

3.2 超聲水處理技術(shù)

超聲水處理技術(shù)主要用于一些微污染水源的生物處理。處理的水源大多是經(jīng)由農(nóng)藥、化肥或者是固體、粉塵污染過(guò)的。首先利用超聲波進(jìn)行初步處理，以增強(qiáng)反應(yīng)器中的生物活性。這樣反應(yīng)器中的有機(jī)負(fù)荷就增加了，從而提高了有機(jī)物的凈化效率。超聲技術(shù)則是利用聲空化過(guò)程把聲場(chǎng)能量集中起來(lái)，然后伴隨空化泡崩潰在極小的空間內(nèi)將能量釋放出來(lái)，使之在正常溫度與壓力的液體環(huán)境中產(chǎn)生異乎尋常的高壓和高溫，形成局部“熱點(diǎn)”，從而加快化學(xué)反應(yīng)速率。

3.3 膜處理技術(shù)

膜處理技術(shù)在現(xiàn)今的水處理技術(shù)中占據(jù)重要地位，該技術(shù)能夠大大提高飲用水的水質(zhì)，因此有很好的應(yīng)用前景。但當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)在應(yīng)用膜處理技術(shù)上還存在一定的困難，例如新型的膜處理工藝與設(shè)備的研制，在借鑒國(guó)外膜處理技術(shù)的同時(shí)，要研制出適應(yīng)我國(guó)國(guó)情的新型膜處理技術(shù)。另外，在提高飲用水水質(zhì)的同時(shí)，如何降低水處理過(guò)程中副產(chǎn)物的產(chǎn)生量也是當(dāng)前研究的重點(diǎn)。

3.4 微污染水處理技術(shù)

從20世紀(jì)70年代開(kāi)始，國(guó)內(nèi)環(huán)保型水處理技術(shù)研究人員逐漸研制和開(kāi)發(fā)出了許多新型凈化新工藝，有的已經(jīng)在實(shí)際中得到應(yīng)用，取得了較好的效果，微污染水處理技術(shù)就是其中具有代表性的技術(shù)形式之一。微污染水處理技術(shù)可以有效強(qiáng)化傳統(tǒng)處理工藝，國(guó)內(nèi)正在應(yīng)用的主要有強(qiáng)化混凝和強(qiáng)化過(guò)濾兩種技術(shù)模式，它們針對(duì)不同的水質(zhì)進(jìn)行處理，水處理效果均能達(dá)到國(guó)家相關(guān)要求的供水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和檢驗(yàn)系數(shù)。

4 環(huán)保型水處理技術(shù)的應(yīng)用

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的大發(fā)展，水體污染也在日益加重，人類的飲用水安全已經(jīng)面臨越來(lái)越嚴(yán)峻的形式，環(huán)保型的水處理技術(shù)也就日益受到關(guān)注，其中的膜處理技術(shù)是關(guān)注度最高的技術(shù)，下面將介紹膜處理技術(shù)這種環(huán)保型的水處理技術(shù)的具體應(yīng)用。

4.1 膜處理技術(shù)在市政污水處理方面的應(yīng)用

傳統(tǒng)的生物處理技術(shù)對(duì)溫度都有嚴(yán)格的要求，而膜處理技術(shù)則對(duì)溫度沒(méi)有嚴(yán)格的要求，并且能夠保持污染物處理前后的理化性質(zhì)，因此這種處理技術(shù)無(wú)疑擁有廣闊的應(yīng)用前景。在處理市政污水方面，膜處理技術(shù)發(fā)揮著巨大的作用，這主要表現(xiàn)在中水回用上。通過(guò)國(guó)內(nèi)外水處理技術(shù)專家的研究，近年來(lái)已經(jīng)有許多利用膜處理技術(shù)進(jìn)行中水回用的成功案例。例如，新加坡在2000年就已經(jīng)建成了膜處理中水回用工程的示范項(xiàng)目，可謂是走在了世界的前列，新加坡利用膜處理技術(shù)來(lái)處理污水廠的二級(jí)處理的污水，然后將處理后的污水用于園林綠化和廁所。另外，我國(guó)也在這項(xiàng)研究上取得了重要的突破，清華大學(xué)利用砂濾-超濾工藝構(gòu)建中水回用裝置，處理污水廠二級(jí)處理的污水，日處理量為500m3，經(jīng)檢測(cè)處理后的水質(zhì)中COD、BOD及大腸桿菌等指標(biāo)均顯著降低。

4.2 膜處理技術(shù)處理含油污水

除了在市政污水處理中的應(yīng)用，膜處理技術(shù)還被大量應(yīng)用在含油污水的處理上。石油開(kāi)采過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的含油污水，而這些污水大多都是沒(méi)有達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)的，那么就可以借助膜處理技術(shù)進(jìn)行處理，使其達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

利用膜處理技術(shù)來(lái)處理含油污水在我國(guó)的應(yīng)用已有較長(zhǎng)時(shí)間，可以說(shuō)技術(shù)條件較為完備。曾經(jīng)有試驗(yàn)用了中空纖維膜來(lái)進(jìn)行含油污水的處理，這樣技術(shù)就已經(jīng)使處理后的污水含油量控制在了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)。20世紀(jì)80年代出現(xiàn)的折疊濾膜筒處，也有很好的處理油污的效果。近年來(lái)我國(guó)研究的熱點(diǎn)是UF和MF的中空纖維，據(jù)相關(guān)資料顯示，中空纖維處理過(guò)的含有污水，其含油量能夠降到最低。

4.3 膜處理技術(shù)處理印染廢水

傳統(tǒng)的水處理技術(shù)，例如活性污泥法和沉降法很難將印染過(guò)的廢水處理達(dá)標(biāo)，因?yàn)橛∪緩U水中含鹽量較高、并且含有較高的化學(xué)需氧量和色度。這樣的情況下，單純使用膜處理中的超濾技術(shù)也不能將污水中的小分子污染物去除。因此科學(xué)家研究出一種比較高效的處理方式，即先用活性污泥等生物降解，再采用納濾。此技術(shù)可以將印染污水處理到可回用水質(zhì)，處理后水質(zhì)各方面指標(biāo)接近地下水。該處理技術(shù)能將印染污水的80%～90%重新回收利用。

4.4 膜處理技術(shù)處理垃圾填埋滲瀝液

在進(jìn)行垃圾填埋時(shí)，通常都會(huì)有大量的污染物進(jìn)入到滲濾液中，這種情況下是極難處理的，傳統(tǒng)的處理工藝在這個(gè)方面的處理效果也不盡如人意。而膜處理技術(shù)卻具有很好的處理效果，其能將污染物中的有機(jī)污染物和無(wú)機(jī)污染物去除。一般應(yīng)用納濾及反滲透的方法來(lái)處理垃圾填埋中的污染物。但該技術(shù)在國(guó)內(nèi)還處于應(yīng)用初期，需加強(qiáng)研究和推廣。

5 結(jié)論及展望

如前文所述，當(dāng)前我國(guó)水資源污染防治的現(xiàn)狀依然十分嚴(yán)峻，因此水資源的保護(hù)工作也需持續(xù)加強(qiáng)。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的穩(wěn)步提高，讀飲用水的質(zhì)量要求也越來(lái)越高，因此，環(huán)保型的水處理技術(shù)具有廣闊的發(fā)展前景。預(yù)計(jì)今后該技術(shù)的研究重點(diǎn)將主要集中在膜分離技術(shù)的突破及物理方法和化學(xué)方法的綜合應(yīng)用上。

[1]姚學(xué)俊，文為夷.淺談我國(guó)當(dāng)代環(huán)保型水處理技術(shù)的優(yōu)越性[J].科技促進(jìn)發(fā)展(應(yīng)用版),2010,(02).

[2]馮群偉,劉百山,夏瓊,孫衛(wèi).我國(guó)水處理劑的研究現(xiàn)狀和方向[J].化學(xué)工程與裝備,2009,(10).

[3]蘇士安,李科林.水處理劑的應(yīng)用與新農(nóng)村建設(shè)[J].河北農(nóng)業(yè)科學(xué),2008,(01).