米衛(wèi)星

摘 要 隨著人類的發(fā)展，水污染問題日益嚴(yán)峻。與此同時(shí)物理化學(xué)法也在不斷的發(fā)展，而且在水處理中的應(yīng)用日顯重要。本文主要論述了現(xiàn)如今已經(jīng)應(yīng)用到水處理過程中的各種物理化學(xué)方法，通過分析其優(yōu)缺點(diǎn)和各種方法的適應(yīng)條件，提出在未來的污水處理過程中物理化學(xué)處理法的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞 水污染 物理化學(xué)法 處理技術(shù)

中圖分類號(hào)：X703.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1緒論

水資源是人類社會(huì)發(fā)展最重要的資源，而當(dāng)今社會(huì)，人類正面臨著水污染嚴(yán)重的環(huán)境問題。物理化學(xué)法是一種運(yùn)用物理和化學(xué)的綜合作用使廢水得到凈化的方法，處理的對(duì)象主要為：水中的無機(jī)的和有機(jī)的（難于生物降解）溶解質(zhì)和膠體物質(zhì)。尤其適合處理雜質(zhì)濃度很高的廢水以回收原料，也適合于對(duì)雜質(zhì)濃度很低的廢水進(jìn)行深度處理。

通常有混凝、沉淀、浮選、過濾、化學(xué)沉淀、離子交換、消毒等。本文將著重介紹物理化學(xué)處理方法中的當(dāng)前比較流行的、應(yīng)用比較多的物理化學(xué)處理技術(shù)，并論述哪種處理方法在今后會(huì)得到更好的發(fā)展和更廣泛的應(yīng)用。

2物理化學(xué)廢水處理技術(shù)

2.1吸附法

使廢水與固體接觸，并使污染物吸附在吸附劑上，然后再將水與吸附劑進(jìn)行分離，最終達(dá)到水處理目的。吸附法可有效完成對(duì)水的多種凈化功能，如脫色、脫臭、脫重金屬離子或難生物降解的有機(jī)物等。常用的吸附劑有活性炭、吸附樹脂和粘土礦物。

2.2氣浮法

氣浮是向廢水中通入空氣，并以微小氣泡形式從水中析出成為載體，使廢水中的乳化油、微小懸浮顆粒等污染物質(zhì)黏附在氣泡上，隨氣泡一起上浮到水面形成浮渣，達(dá)到分離凈化的目的。但如果對(duì)產(chǎn)生大量的浮渣不進(jìn)行處理就會(huì)造成二次污染，所以一般不會(huì)單獨(dú)使用。

2.3混凝法

混凝沉淀原理在混凝劑的作用下，使廢水中的膠體和細(xì)微懸浮物凝聚成絮凝體，然后予以分離除去的水處理法。主要處理水中的微小懸浮顆粒和膠體，但由于混凝的機(jī)理至今仍未完全清楚，因而還有待研究。

2.4離子交換法

離子交換法是借助于離子交換劑中的交換離子同廢水中的離子進(jìn)行交換而去除廢水中有害離子的方法，主要應(yīng)用于水的軟化和除鹽。

離子交換的特點(diǎn)：依當(dāng)量關(guān)系進(jìn)行，反應(yīng)可逆，且交換具有選擇性。應(yīng)用于各種金屬表面加工產(chǎn)生的廢水處理和從原子核反應(yīng)器、醫(yī)院和實(shí)驗(yàn)室廢水中回收或去除放射性物質(zhì)，具有廣闊的前景。但離子交換劑的再生及再生液的處理卻是一個(gè)有待解決的難題。

2.5膜分離法

膜分離法是利用隔膜使溶劑同溶質(zhì)或微粒分離的方法。根據(jù)溶質(zhì)或溶劑透過膜的推動(dòng)力不同，膜分離法可分為3類：

（1）電滲析：主要用于去除廢水中的鹽分，對(duì)非水溶性電解質(zhì)的膠體物質(zhì)和無機(jī)物等不能去除，對(duì)鐵、錳或高分子有機(jī)酸等物質(zhì)，即使為離子狀態(tài)，但由于易沉積在膜上，造成膜性能的劣化，因此需還要進(jìn)行預(yù)處理。

（2）反滲透和超濾：超濾和反滲透及微過濾都是以壓力差為推動(dòng)力的，超濾主要用于生物大分子的脫鹽脫水和濃縮；反滲透不僅可以去除水中的無機(jī)物，還可以去除幾乎全部有機(jī)物。

（3）擴(kuò)散滲析：它主要用于有機(jī)和無機(jī)電解質(zhì)的分離和純化以及用于酸、堿廢液的處理和回收。膜分離最大的缺點(diǎn)就是膜結(jié)垢、膜污染以及對(duì)濃縮污染物質(zhì)的去除問題。

2.6高級(jí)氧化法

2.6.1光化學(xué)氧化

光化學(xué)反應(yīng)是在光的作用下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，采用臭氧或過氧化氫作為氧化劑，在紫外線的照射下使污染物氧化分解，從而達(dá)到污水的處理，光化學(xué)氧化系統(tǒng)主要有：UV/H2O2系統(tǒng)、UV/O3系統(tǒng)和UV/O3/H2O2系統(tǒng)。

以UV/H2O2系統(tǒng)為例，該法對(duì)有機(jī)物的去除能力比單獨(dú)用過氧化氫或紫外線更強(qiáng)。不僅能有效去除水中有機(jī)污染物而且不會(huì)造成二次污染，也不需要后續(xù)處理。如果在光化學(xué)氧化中加入適當(dāng)?shù)拇呋瘎?，就形成了光催化氧化法，它是一?xiàng)具有廣泛應(yīng)用前景的新型水處理技術(shù)。

2.6.2超聲波空化

超聲空化作用原理是當(dāng)有一定功率的超聲波輻射水溶液時(shí)，水中的微小泡核在超聲負(fù)壓和正壓的作用下急速膨脹和壓縮、破裂和崩潰。超聲空化氧化技術(shù)常用于處理難以降解的有毒有機(jī)污染物對(duì)自然水域和地下水源的污染。超聲波空化技術(shù)相對(duì)于其他技術(shù)，具有成本低、無污染的特點(diǎn)，具有良好的應(yīng)用前景。

2.6.3超臨界水氧化

當(dāng)水的溫度和壓力分別處于臨界溫度和臨界壓力以上時(shí)，水就進(jìn)入了超臨界狀態(tài)。有機(jī)物在超臨界水中氧化，除發(fā)生氧化反應(yīng)外，還伴隨有機(jī)物的水解、熱解等反應(yīng)。具有效率高、處理徹底、適應(yīng)范圍廣、不會(huì)形成二次污染、反應(yīng)速率快并不需要額外供熱等特點(diǎn)。

3結(jié)論

通過對(duì)以上這些物理化學(xué)廢水處理技術(shù)原理的介紹及其特點(diǎn)的分析，可知每種方法都有其各自的適應(yīng)條件和自身的不足之處。其中高級(jí)氧化技術(shù)以其處理效果好并不會(huì)產(chǎn)生二次污染的優(yōu)勢(shì)，將會(huì)成為未來物理化學(xué)法處理廢水的主要技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)。

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