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水处理技术论文实用13篇

水处理技术论文
水处理技术论文篇1

【关键词】焦化废水 处理技术 有机物 污染物

一、引言

中国的焦炭生产量和消费量相对于世界其他国家而言是比较大的,近年来我国焦炭的产量占到全球产量的一半以上,但是伴随着焦炭的大量生产,焦化废水也大量产生,对环境的污染也逐渐加剧。在炼焦生产、煤气回收和焦化产品的回收等过程中,产生的各种类型的废水统称为焦化废水,由于煤源性质各异,煤化产品的回收工艺的不同,焦化废水的成分复杂,其中酚类化合物为主要成分,此外,有机物还包含有芳香族化合物等,而无机物的主要包括硫化物、硫酸盐等,因为焦化废水的氨氮元素的含量很高,有机物所占比例较大,导致生物降解的难度较大,不易处理,使得处理后的焦化废水的水质不能达到国家的排放标准,如果排放出去,将会严重污染环境,甚至威胁到人类的生存健康。所以,必须重视焦化废水的处理问题,完善已有处理技术,研发新型的处理技术。

二、焦化废水的处理技术

因为,含有难降解物质的焦化废水排放到环境中会造成严重的污染,所以人们一直以来都致力于焦化废水处理技术的研究,随着科学技术的日益发展,目前,对于焦化废水的处理已研发出多种类型的技术,主要包括生化方法、物化方法、化学法及物理法等,以及各种方法的综合使用。

(一)生化法――活性污泥法和生物脱氮技术

生化法作为焦化废水处理中使用范围最广而且较为有效的一种方法是通过微生物的氧化分解及吸附作用来将焦化废水中的有机物除去。随着不断的研究和开发,以生化法的作用原理为基础研发出了活性污泥法、生物脱氮技术等,实现了对焦化废水中有机物的有效降解。生化法处理废水的处理量大而且应用广泛,但是,由于设施的规模较大,花费时间较长,所需费用较高,再加上依赖于废水的水质条件,所以生化法仍需改进。

1.活性污泥法:在活性污泥法中,起到主要作用的物质为生物絮凝体和活性污泥,二者通过与有机物发生接触而将可溶解的有机物吸收、吸附,经过氧化做作用最终生成以一氧化碳为主的产物,此外,不具溶解性的有机物在被转化为可溶解的有机物后被微生物代谢和利用,最终将废水中的大部分有机物降解,但是,此种处理技术并不能使焦化废水完全达标,其对废水中的含氮有机物的降解几乎为零,所以仍旧有待完善。

2.生物脱氮技术:由于上述的活性污泥废水处理法并不能将焦化废水中的化学需氧量(COD)及含氮有机物充分降解,所以以普通生化技术为理论基础的生物脱氮技术得以研发,其中包括又包括缺氧/好氧(A/O)工艺、厌氧.缺氧/好氧(A2/O)、缺氧/好氧一好氧(A/02)等多种工艺技术,使用生物脱氮技术对焦化废水进行处理厚,结果表明生物脱氮的各项工艺不仅能脱氮还能将废水中的许多有机物降解掉,经过处理的焦化废水基本可符合排放标准。相比较与活性污泥法,生物脱氮技术的除污率明显提高。但是,生物脱氮技术的各项工艺对于废水中有机物、无机物等的好氧与厌氧特性的针对性不同,因此有时几种工艺需结合使用对其进行综合处理。

(二)物化法处理技术

经生化法处理技术处理后的焦化废水的含氮有机物等的含量虽明显减少,但是一些难降解的芳香族化合物依然存在,这些芳香族化合物的难以降解是导致化学需氧量(COD)较高的根本原因,这就需要物化法即物理化学方法的处理,主要是应用其吸附作用和氧化作用,对焦化废水进行深度的处理,而且这种方法的污染物去除率较高,成本较低,是一种使用较为普遍的焦化废水深度处理技术。

(三)化学法在焦化废水处理中的应用

化学法,顾名思义就是利用化学反应来达到除污或改变污染物性质的目的。化学法通过向焦化废水中加入各种类型的絮凝剂,使絮凝剂与废水中的污染物发生化学反应,生成利于降解或去除的化学物质,或者是难溶的物质,从而净化污水。化学沉淀法作为化学法处理废水中的一种有效方法多用来降解含NH,一N的有机物,有时为了更加有效地去除氨氮有机污染物通常将此法提前在生物处理法之前。

(四)物理法在焦化废水处理中的应用

物理法相对于其他的焦化废水处理技术来说原理相对简单,操作也不是非常复杂,规模也相对较小,主要是通过物理方法将可见的、可以悬浮在焦化废水中的污染物质进行分离过滤。物理法处理过程中,污染物的化学性质并不发生改变。目前,应用物理原理的主要方法有吸附法、萃取法以及吹脱法等,由于吹脱法的操作更加简单、易控而且成本相对较低,对含氮物质的去除效果较好,所以使用较普遍,对其的研究改进的投入也较多。但是,吹脱法的针对性较高,只能对含有氨氮元素的污染物进行处理,而且容易对大气造成污染,技术还有待提高。此外,物理法的缺点是对污水的处理难度较大、处理所需费用较高,相对来说,不是非常适合对焦化废水的处理。

三、展望

通过对焦化废水处理技术方法的探讨,不难看出,焦化废水的处理问题一直以来都受到重视,人们不断地研发处理技术以求降低焦化废水排放对环境造成的污染程度。物理法、化学法、生化法等各种类型的处理方法中均不断有新的工艺手段被研发,但是单单一种处理方法并不能将焦化废水中的污染物有效地去除,必须将多种工艺结合使用,才能达到降解废水中有机物的目的,所以说,未来焦化废水等的处理技术必将朝着多种技术工艺结合使用的方向发展,只有这样,才能使不断研发的新技术发挥其应有的作用。总而言之,随着环境保护要求的日益提高,必须致力于焦化废水的处理技术的研发,最大程度的减少其对环境的污染。

参考文献:

[1]秦川.模糊综合评价在焦化废水处理技术中的应用.《化工环保》.2009年5期

[2]高敏江,李素芹,王习东.纳米TiO2/Fe3O4光催化剂的制备及其在焦化废水处理中的初步应用研究.《水处理技术》.2010年9期

水处理技术经济论文范文二:浅析水处理技术

摘 要现今随着社会的不断发展,人们生活中饮水的质量安全问题也越来越重要,从而对水处理技术也提出了更高的要求。本文根据对现今水处理技术的基本情况进行详细的分析,对主要的水处理技术进行深入的阐述,从水处理技术当中的重点内容和操作的难点进行全面的分析,力求在实际当中加强此项技术的运用,为城市以及农村地区的饮水安全问题作出微薄的贡献,也为人民的生活提供更高的保证。

关键词水处理;技术;应用

Abstract: Nowadays, with the continuous development of society, people living drinking water quality safety problem is becoming more and more important, thus the water treatment technology has put forward higher requirements. According to the current water treatment technology the basic situation in detail, the main water treatment technology are expounded from the water treatment technology, the key content and the operation difficulty to undertake comprehensive analysis, in order to strengthen the actual technique, as the city and rural area drinking water safety issues a modest contribution, also for peoples life with higher guarantee.

Key words: water treatment; technology; application

现在,在许多地方,由于常年开发与环境的污染破坏,导致水源被污染的程度比较的严重,对当地人民的饮水质量安全造成了较大的威胁。所以,为了保证饮用水的安全,根据国家颁布的生活饮用水的标准,需要对水源进行一系列技术上的处理,使其达到相关的要求和规范,减少水源中存在的高氟、苦咸、高砷以及微生物病害等问题,解决影响人民生和质量和身体健康的质量问题。本文根据对水处理技术进行多角度的详细分析和探讨,对其中存在的实际问题进行深入的剖析,力求这项技术可以在人们的日常生活当中得到更加广泛的运用,根据对技术特点和操作的详细分析,得出各种技术分别适用于哪些环境下,并且,针对实际使用和操作当中的情况,对采集到的数据进行详细的分析,对比得出不同的水处理技术当中的优缺点,帮助水处理技术在实际当中得到更好的应用,为人民的生活质量提供更加优质的保障,也为社会的发展做出积极的贡献。

一、主要水处理技术的分析

一般的来讲,在水处理的技术当中,比较常用的是离子交换技术、膜反渗透技术、电渗析技术、复合多介质过滤技术以及电絮凝技术,在这几项技术当中,根据实际的使用和操作情况来看,膜反渗透技术存在有运行成本较高的问题,在操作和使用过程当中,会造成成本的增加,不利于解决实际的问题。同时,电渗析技术也存在有同样的问题,虽然其在理论上面操作的成本不是非常的高,但是在实际工程当中不同的设备,造成的运行费用会比较的高。离子交换技术由于介质更换较为频繁的缘故,在实际的使用和操作当中会造成管理的复杂和应用上的不便,运行费用则是根据实际情况来确定,不同的介质来源和更换的频率都会造成其成本的不同。另外两种技术,电絮凝技术和复合多介质过滤技术,是现今的两种较新的技术,本文将对这两种技术进行细致的分析,其中,电絮凝技术集中了电化学技术上的一些优势,与此同时,此种技术还具有运行操作费用较低、管理较为简易的优点,而复合多介质过滤技术,克服了其他的离子交换技术上的一系列的缺点,在运行成本和操作使用上面进行了多方面的改进和提高。这两项技术是当今运用最为广泛的两种技术,不仅是因为其可以很好的控制使用的成本,更是因为其管理方面和操作方面的优势,符合现今水处理技术的选择原则。一般的来讲,水处理技术应当遵循几个方面的原则,首先,最为重要的一点就是一定要保证饮用水的安全,在进行相关的处理之后一定要达到相应的要求和规范;第二,技术需要安全可靠,需要成熟的技术,设备以及理论方面都较为全面;第三,运行费用要较低、管理要较为方便,不能选择会造成很大成本的技术和设备,同时也不能选择管理起来较为麻烦的技术,尤其是在一些较为贫困的地区,更是要对技术的成本进行严格的控制,要对技术的繁琐程度进行严格的把握;最后一点,投资需要尽量的节省,在满足了以上几点原则之后,需要对技术的投资进行一系列的节省,这一点对于维持经济发展和保证经济效益来讲,有着较为重大的意义和作用。根据以上的阐述,可以对现今的水处理技术现状有着一个较为详细的了解,下文就将对电絮凝技术和复合多介质过滤技术进行深入的剖析,通过采集数据的结果对两种技术进行多方面的对比,旨在加强水处理技术在实际当中的应用。

二、电絮凝技术原理和流程分析

电絮凝技术是一种电化学技术,它集中了电化学当中的一些优点,使用电能来对化学试剂进行有效的替代,在减少了经济成本的同时,还能较为有效的去处水源当中的重金属以及悬浮固体等等物质,对乳化有机物以及其他的污染物质都能进行科学合理的去除,是一项新兴的技术,在实际的使用和操作当中已经得到了不断的完善,效果也得到了多方面的认可。电絮凝技术真正起步于上个世纪末期,但是其理论在上个世纪的初期就已经逐步的建立起来,由于设备的不成熟和实践较少,所以一直都没有得到广泛的运用,一直到上个世纪的末期,才真正的在实际使用当中得到改进和提高。现今,这项技术已经有了较大的突破,在欧美等国,已是水处理当中使用的主要技术之一,在合理的控制了经济成本和设备的管理的同时,取得的效果也是比较的显著。下文将对其主要的技术和操作进行详细的分析。

电絮凝技术通过对多块钢板进行直流加电,从而在钢板之间产生电场,待处理的水流在进入到钢板之间的缝隙之后,正在进行通电的钢板会有一部分被消耗,进入到水源当中,与此同时,电场中的离子和非离子的污染物质,在受到了电场的作用之后,和电场中电离出来的产物进行相互的反应作用,电场中的消耗水也加入到反应中去,各种离子之间相互作用,以最为稳定的形式结合成一些固体颗粒,在水流中逐渐的沉淀出来,达到了净化水的目的,这就是电絮凝技术的主要工作原理。在电絮凝技术当中,水源由井池进入到均化池当中,均化池的作用是平衡水泵当中的水量,很好的控制其与电絮凝反应器当中的水流量之差,对反应的进行作严格的保障。然后,水流进入到反应器当中,一般的来讲,是两个反应器连接在一起,将水从均化池当中抽入至反应器,内部置有钢板,可以与水中电离出的离子进行反应,可以达到预处理的目的和效果。在反应器的底部,设置有一个倾斜的空腔,这个空腔的作用是将水流当中的较重的颗粒吸引进去,对水流中还存在的一些铁垢等污染物质,一并进行处理,这些物质由于质量较重,会逐步的沉入到空腔当中,不会随着水流一起前进。然后,水流会依次经过污泥储存设备、除沫池、沉淀池以及沙滤池等等,在其中进行进一步的污染物质处理,完成一系列的工艺流程,除去水中的颗粒、尘埃物质以及砂石等等,达到最佳的水处理效果。根据实际当中的使用和操作情况来看,电絮凝技术的效果比较良好,在合理的控制了成本和设备管理的情况下,达到了较好的使用效果。

三、复合多介质过滤技术原理和流程分析

复合多介质过滤处理技术,根据对水源进行一系列的物理处理,符合环保以及能耗低的要求,没有化学药剂的使用,在达到水源处理的要求和标准的同时,对成本也进行了较好的控制,整个处理的过程只需要使用较少的逆清洗水,所以,在实际的使用当中也得到了多方面的认可,技术也比较的成熟,应用较为广泛。在复合多介质过滤处理技术当中,由于一系列现代化全自动处理系统的运用,可以更加方便的对水源情况进行实时的监控,读读数和操作起来较为的便捷,可维护性较强,整个的工艺流程较为简易,同时,费用成本也较低,是一项现代化的技术。

在复合多介质过滤处理技术当中,水源首先进入到加压泵当中,加压泵根据流量以及压力的要求,将水泵入至水处理系统池当中,进行初步的处理,然后水流经过全自动的逆洗介质处理器当中,处理器可以很好的过滤水流中的泥沙以及沉淀物,然后,在过滤完毕之后,水流进入到逆洗的活性炭吸附器中,此过滤器根据椰壳活性炭的使用,对水流当中的异味进行有效的处理,还可以进一步的清除水中的氯化物,除去水中的臭味。然后,水流依次经过除砷装置、阻垢器、水紫外线消毒进口等等,对水中存在有的砷、铁、锰等介质进行一些列的处理,除去水中的水垢,对水流进行臭氧分解以及杀毒,进一步的除去水中的污染物质,达到最佳的水处理效果。上述过程即是复合多介质过滤处理技术的主要工艺流程。

四、数据分析和效果对比

根据某地区使用和操作的效果进行详细的分析,对比采集的数据可以发现,在使用了水处理技术之后,水中的有害物质明显的下降,对污染物质起到了很好的处理效果,同时,根据电絮凝技术和复合多介质过滤技术的数据对比,可以看出,两中技术都有各自的优势所在,先絮凝技术对比多介质过滤处理技术,其使用和操作方面较为成熟、成本较低,同时管理方面比较的方便,设备的使用寿命以及维护程度都比多介质过滤处理技术强,但是,电絮凝技术也有其自身的劣势所在,其一次性投资较高,对于较为贫困的地区,不是非常的适用。

五、结束语

综上所述,可以对现今主要的水处理技术有着一个比较详细的了解,通过对电絮凝技术和多介质过滤处理技术的详细阐述,可以对相关技术的工作原理和工艺流程有着较为详细的掌握,加强相关技术在实际中的使用和操作,加强水处理技术的效果,进一步的降低成本,加强管理,以最佳的方式对水源进行处理,为人民的生活提供最优质的保障。

参考文献

水处理技术论文篇2

1.我国城市污水处理现状分析

目前我国城市污水处理的面临着重要的考验,现有污水处理系统已经不能满足日益增加的城市污水量。而工业废水、日常生活排放污水在城市内部的流向对流经城市的河流以及浅层地下水也都有着不同程度的污染。这也使得我国多数城市水源受到污染,加大了城市生活用水处理的费用,加剧了我国城市废水污染程度。近年来为了加快我国可持续发展战略目标的实施、促进我国水资源优化、保护环境,我国很多城市已经开始了对城市内污水流向的治理,减少污水在城市内流向对浅层地下水的污染。同时大力应用新的废水处理技术,加快污水处理建设,为我国可持续发展路线的实施打下坚实的基础。

2.城市污水处理新技术分析

2.1曝气生物滤池技术分析

曝气生物滤池是一种经过改良的新一代上向流曝气生物滤池。它既可以用于污水的二级处理,也可以用于处理出水需要回用等其它要求的污水深度处理,并且能够达到很高的排放水质标准。由于曝气生物滤池工艺将滤池和生化反应器结合起来,因此不再需要沉淀池;占地面积小,是常规工艺的1/4~1/5,节省大量征地和地基处理费用;池容小,土建工程量比其它工艺少20%~40%;全部模块化结构,改扩建容易,工期短;上部出水为清水,滤头不易堵塞,检修和更换容易。无需放空滤池中滤料;可对厂区进行全封闭,无臭味污染,视觉和景观效果好;不需要单独的反冲冼水和反冲洗水泵,降低了设备投资和运行费用;穿孔管曝气,节省设备投资和维护费,效率高。而膜式曝气头通常在运行两年后开始丧失其效率;自动化程度高,操作人员少;低温运行稳定,受温度影响很小;由于其具有连续的物理过滤能力,一旦生物反应发生问题,滤池仍可去除绝大部分的悬浮物;而且仅需要几天即可恢复生物处理能力,而活性污泥法需要几个星期才能恢复;由于其具有的众多有点,我国已经在2002年在广东南海新建了一座设计流量为50000m3/d的新型曝气生物滤池污水处理厂,从近6年的处理运行情况来看,运行稳定,处理效果好,是投资较少的一种新技术应用典型。

2.2天然有机化学污水处理技术的分析

天然有机化学在污水处理方面的优势已经被人们认可,也使得其在污水处理中的发展前景越来越好。化学混凝与生物法共同作用污水处理法已经成为了天然有机化学污水处理发展的新方向。该工艺能有效去除水中的颗粒物、磷和氮,使出水水质达到一定的水平。有些国家把化学混凝法加生物处理作为主要的处理方法对城市生活污水进行处理,如挪威、瑞典、丹麦,其70%的污水都用混凝法+生物处理。其它一些国家如美国和香港用一种叫做化学强化一级处理法,该法比化学混凝法需要的混凝剂量更少,但足以去除大部分磷同时大大加快沉降速度。

世界上最常用的混凝剂为铝盐和铁盐,也有一定数量的有机聚合物作混凝剂或助凝剂。水和污水中的污染物去除是通过已知的机械原理即破坏胶体的稳定性而混凝,或者是化学药剂与固体水解产物共同沉降来完成。混凝法的效率是受混凝剂的物理及化学特性、进水及工艺条件等因素的影响。

污水处理无疑是要花钱的。问题是要找到一种不仅投资少而且长期运行费用低的最经济最有效的方法。根据欧洲污水处理经验,要去除95%的BOD和90%以上的磷并且脱除85%氮,则化学强化一级处理+生物处理是最经济有效的。化学处理法特别是在工业污水比例大、污水水质日/年变化大时更显其最经济有效。在快速发展的工业化城市,企业排放的污染物会影响甚至破坏传统的生物处理过程,而化学处理法在这方面具有许多的先进性,能处理很多不同的污水,能承受很大的冲击负荷。对实际污水处理工程而言,首先用化学法进行污水处理研究,不仅能承受冲击负荷,将污水处理到一定的程度,还可以了解污水的组成和变化情况,为较易受污水冲击负荷、毒性物质影响的生物处理提供保护。种种优势预示了天然有机化学污水处理的良好发展前景。

2.3污水生物处理方法分析

生物污水处理是用生物学的方法处理污水的总称,是现代污水处理应用中最广泛的方法之一。主要借助微生物的分解作用把污水中有机物转化为简单的无机物,使污水得到净化。按对氧气需求情况可分为厌氧生物处理和好氧生物处理两大类。厌氧生物处理系利用厌氧微生物把有机物转化为有机酸,甲烷菌再把有机酸分解为甲烷、二氧化碳和氢等,如厌氧塘、化粪池、污泥的厌气消化和厌氧生物反应器等。好氧生物处理系采用机械曝气或自然曝气(如藻类光合作用产氧等)为污水中好氧微生物提供活动能源,促进好氧微生物的分解活动,使污水得到净化,如活性污泥、生物滤池、生物转盘、污水灌溉、氧化塘的功能。污水生物处理效果好,费用低,技术较简单,应用比较简单。当简单的沉淀和化学处理不能保证达到足够的净化程度时,就要用生物的方法作进一步处理。生物处理中要特别注意掌握净化污水的微生物的基本特点,满足其要求条件;污水中BOD与COD比值要大于0.3。温度影响较大,冬季一般效果较差。

3.加快分流制排水管网的推进,促进污水处理的实施

我国原有城市排水管网多位合流制排水管网,其是通过在城市中铺设一套排水管网用来排泄污水和径流雨水。这样的排水管网导致后期在进行污水处理时加大了处理量,增加了污水处理费用。而目前较为先进的分流制排水管网,是在城市中设两套独立的排水管网,分别排泄污水和径流雨水。这就使得在后期进行污水处理过程中,可以不对径流雨水进行处理,只针对污水进行处理,大大降低了污水处理费用。铺设分流制排水管网的费用与合流制排水管网污水处理费用相比,分流制虽然一次性投入较大,但是综合比较可以发现,其在管网运行多年后,总体费用只占合流制管网污水处理的42.7%。因此,加快我国老城区合流制管网改革,在建设新城区时积极采用分流制排水管网设计是污水处理发展的必然方向。

结论

城市污水处理新技术的不断涌现,为城市污水处理提供了更过的选择空间。同时也使得我国污水处理技术正在向着国际化的标准迈进。通过新技术的应用及人们对日常生活中无磷清洁用品的广泛使用,减少有害污水的产生,为我国环境保护打下坚实的基础。

参考文献

[1]李笑雯.城市废水处理技术[M].化学工业出版社,2006,7.

[2]梁国庆.城市污水处理生物技术分析[J].农业技术,2007,8.

水处理技术论文篇3

2现代生物技术在废水处理中的应用

废水生物处理是利用微生物的生命活动过程对废水中的污染物进行转移和转化,从而使废水得到净化的处理方法。废水生物处理技术发展迅速,好氧法、厌氧生物法以及生物发酵法已趋于成熟,所以,这里只介绍固定化等新兴技术。

2.1固定化微生物技术固定化微生物技术是生物工程领域中的一项新技术。进入80年代后国内外开始应用这种具有独特优点的新技术来处理工业废水和分解难生物降解的有机物质,一些具有特异性的优势菌种不断得到改造或创造,将这些高效专性菌如脱色菌、脱氮、脱磷菌假单胞菌等进行固定化后,菌体密度提高,大大提高了处理效率,尤其是对难降解有毒物质有明显优势。王增长等人利用新研制的聚集—交联固定化细胞技术,将筛选的高效优势脱色菌种固定在活性污泥上,投加于“厌氧—好氧—生物滤池”工艺流程中,处理印染废水,结果表明:出水色度极低,处理后的水可回用[4]。

2.2生物强化处理技术为了提高废水处理的效果,而向废水中投加从自然界中筛选的优势菌种或通过基因组合技术产生的高效菌种,以去除某一种或某一类有害物质。主要强化方法有:①高浓度活性污泥法,以高污泥浓度和长泥龄来促进对难分解物质的处理,加快反应速度。日本用该法处理难分解的聚乙烯醇和粪便污水取得显著效果[5]。②生物—铁法,是在普通活性污泥中加入无机盐,多用铁盐(氢氧化铁或氧化铁粉),形成生物铁絮凝体活性污泥,具有高浓度活性污泥法的特点,主要用来提高除磷效果。③生物—活性炭法,综合利用微生物氧化能力和活性炭良好的吸附能力,使二者产生协同增效作用。在该系统中,每g活性炭去除1~3gCOD,分解废水毒性能力明显增强,同时提高脱氮水平。

2.3生物反应器技术生物反应器技术,是现代生物技术发展的一个主要方向。现代化的新型生物膜反应器,其共同特点是反应器内装有比表面大的载体,有利于微生物附着生长形成生物膜,供气或供给的其他反应条件优越,污染物具有充分的时间与微生物接触,有利于增强微生物的分解代谢能力。目前,2000m3的反应器已经问世。虽然其处理能力较低,造价较高,但其管理方便,运行费用低,所以欧美地区约有7%的污水处理厂采用该技术[6]。3生物修复技术

生物修复技术[7]是利用生物,特别是微生物将土壤、地下水或海洋中污染物现场降解为CO2和H2O或转化为无害物质的工程技术系统。这项技术正被用于清除地下水、废水中的污染物。金属虽然不能被生物降解,但微生物可将其转移或降低其毒性。为了加快去除污染物的进程,常常采用许多强化措施,使自然生态系统维持原状的前提下,使受污染的环境得以修复。研究表明,生物修复与传统的物化法相比具有以下优点:①经济,仅为物化法30%-50%;②对环境影响小,不产生二次污染,遗留问题少;③最大限度地降低污染物的浓度;④修复时间较短,就地修复,操作方便。

生物修复中主要涉及两大问题,即有效性和安全性评价。为提高有效性今后将应用分子微生物学分离、鉴别、制造更高效降解和聚集有害有毒化合物的微生物。为提高生物修复的安全性评价水平,需发展鉴定微生物的分子生物技术,以确定微生物在环境中的去留和基因[8]。

4微生物水处理剂

微生物水处理剂主要集中在以下几个方面:①微生态制剂。微生态制剂是一种由优势互补的微生物菌群、繁殖促进剂和活化剂配制而成的活性微生物制剂,已经在保健领域发挥重要作用。用于环境净化的微生态制剂由于其应用范围广、使用安全、无副作用,为区域环境保护提供了新的重要手段。欧美近年来加快了这方面的研究开发,已有采用微生态制剂原位修复水体的成功实例[9]。②生物吸附剂。生物吸附剂是废水生物处理的一个新的发展方向,主要有两大类:一类是高比表面积和高吸附率的生物体吸附水中的污染物;另一类是集生物吸附和生物降解能力为一体净化废水中的污染物的生物吸附剂。目前生物吸附剂的固定化技术使生物与离子交换树脂一样能解吸回收金属和重复利用。③微生物絮凝剂。微生物絮凝剂是利用生物技术,通过微生物发酵,抽提精制而得到的一种具有生物分解性和安全性的新型、高效、无毒的廉价的水处理剂,这些是无机或有机合成高分子絮凝剂所不具备的。其特点是降解性能好,成本低,无二次污染等。目前,已筛选出19种具有絮凝能力的微生物,其中,霉菌8种,细菌5种,放线菌5种,酵母菌1种[10]。随着生物技术的发展,微生物水处理剂的开发与应用具有良好的前景。

现代生物技术在水污染控制领域已显示出独特的魅力和应用前景。但笔者认为,今后应从四个方面进行深入研究:①分离、筛选和培养高效降解菌,利用微生物共代谢作用、多菌种协同作用降解难降解污染物;②构建高效反应器,优化运行条件,探索新技术新方法;③开发高效、无毒、廉价、可大批量生产的微生物水处理剂;④着力实践和推广生物修复示范工程,为生态环境建设提供有力的技术支持。

摘要:当今的水处理技术中,生物处理法已成为水污染控制的主要方法,尤其是现代生物技术将成为水污染控制领域重点开发和应用的技术手段。本文介绍了现代生物技术的内容与特点,着重综述了现代生物技术在废水生物处理、生物修复以及微生物水处理剂等方面的研究与应用状况,在此基础上提出今后现代生物技术在水污染控制领域中的研究方向。

关键词:现代生物技术废水生物处理生物修复水处理剂

参考文献:

[1]李亚一.生物技术[M].北京:中国科学技术出版社.1994.1.

水处理技术论文篇4

引言:水资源关乎整个社会的生存与发展,因此人们在日常生活中必须减少水资源的浪费,提高水源的利用率,这样才能够缓解当前水资源紧张的局面。市政污水回用和污水处理技术是提高水资源利用的主要手段,因此市政部门需将污水处理作为重点工作,从根本上构建市政水循环系统,有效改善市政污水的问题。

1市政污水处理以及回用的意义

近年来,全球水资源日趋紧张,世界上已经有越来越多的地区缺少水源,如今很多国家都对污水处理、回用进行规划,将处理后的污水作为一种新的水源重新投入使用,以缓解水资源的紧张情况。若污水的重新利用率和再生利用率均能达到20%,就能缓解国家的缺水情况,将污水回用。这样不仅能够减少污水排放量,还能够在农业中发展污水再生技术,促进循环用水,在工业中将循环给水系统应用于实际的工业生产中。污水经过处理后回用,不仅能够减少污水排放量,还能够回收污水中的其他有用物质,从而降低湖泊、江河等水源的污染率,保护自然环境,保护水资源,维持生态平衡。污水经过处理后可用于农业灌溉,植物能够有效吸收污水中的营养物质,因此污水回用于农业生产中,能够有效解决和防治环境卫生问题。生活中排放生活污水、工业废水还会造成地下水污染,从某种意义上看,处理后的污水重新用于生活,能够保护自然环境,减少污染。

2市政污水治理现状

市政在污水治理方面的工作一直都没有停止过,传统方式的污水治理都是在强调污水排放的标准。市政工作人员在污水处理方面制定了一些标准和原则,所有的污水排放之前都需要进行检测,确保污水适合制定的标准才允许排放。而市政工作人员还强调排放污水的企业自行处理已经排放掉的废水。但该种模式的污水治理并不能起到明显的效果,而各个企业分别治理污水,无法达成一个统一的循环,水资源还是在持续地流失。经过国家环保部门对于污水治理工作的深入调查,最终决定改变污水治理的策略。通过市政所制定的污水处理厂统一处理污水,并致力于打造成一个完整的污水处理循环系统。但当前状态下的市政污水处理还并没有达到目标,在污水处理工作中也存在着一些问题,促使市政方面无法达成污水治理的目标。

典型的市政污水处理工艺流程主要包括机械处理、生化处理、污泥处理等工段。有机械处理以及生化处理构成的系统属于二级处理系统,其中BOD5和SS去除率可达90%-98%。处理效果介于一级和二级处理中间的一般称为强化以及处理、一级半处理或不完全二级处理,主要有高负荷生物处理法和化学处理法两大类,BOD5去除率达45%-75%。具有生物除磷脱氮功能的二级处理系统通常称为深度二级处理。为了除特定的物质,在二级处理之后设置的处理系统属于三级处理,例如化学除磷,活性炭吸附等。

3污水的处理与回用

随着时代的变迁,人类的思想发生了重大的转变。就对污水的处理而言,在以前,人类常采用简单、粗放的处理模式;而现如今,尤其是在可持续发展战略的影响下,人类懂得了变废为宝,加强了对污水的回收利用率。只有这样,才能有利于水资源的循环、可持续利用,才能有利于我国经济持续、健康、快速、稳定的发展。下面,本文将从污水处理厂的规模、数量与选址,处理工艺和污水回用三个维度对该问题进行如下的阐述。

3.1污水处理厂的规模、数量与选址

市政污水处理厂设计是一项非常复杂的工程,其规模、数量与选址都是设计的重要组成部分。具体地讲,主要体现在这样三个方面:首先,就污水处理厂的规模而言,我们在设计时,应当先进行近期及远期规模的研究,以此来确定工程的分期。其次,就污水处理厂的数量而言,其设计不应当局限于传统的经验,而应当根据具体实际的需求,科学地分配污水处理厂的数量,不应过分集中,而且要充分考虑市政的实际承受能力,不应盲目地扩建,并最终形成一种大、中、小相结合的污水处理厂布局规划。最后,就污水处理厂地选址而言,应首先进行实际的调查走访,根据回用水的需求,在适当位置设计出合适的污水处理厂。除此之外,应摒弃传统的规划方式,不应将厂址选址河系的下游或者市政的郊区,因为这违背了污水资源化的原则。

市政污水处理厂是进行市政污水处理的主力军,我们必须对其进行科学地规划和设计,使其充分发挥自身的作用,为污水处理事业做出应有的贡献。

3.2处理工艺

污水处理工艺是指对市政生活污水和工业废水的各种经济、合理、科学、行之有效的工艺方法。根据《水污染控制工程》,我们将其分为不溶态污染物的分离技术、污染物的生物化学转化技术、污染物的化学转化技术、溶解态污染物的物理化学分离技术四类。但是,在实际操作中,我们应按照污水水质和回用水水质的要求,对水处理单元进行多种组合,选择出既经济又有可操作性的污水处理流程。

在确定进水水质的问题上,我们应事先在城区选择几个有代表性的排污口,然后对其进行定期的检测,并用加权平均的方法计算出其水质的浓度。因此,我们应当事先对该厂附近地区污水再生水需求情况的调查,然后对处理工艺进行适当的延长和完善,在此基础上,确定切实可行的处理工艺。目前,许多市政污水处理厂迫于法律和行政部门的压力,普遍采用了二级生物处理工艺,也就是用生物处理法将污水中各种复杂的有机物氧化降解为简单的物质。

3.3污水回用

污水回用是指将废水或污水经二级处理和深度处理后回用于生产系统或生活杂用。污水回用的范围很广,从工业上的重复利用水体的补给水和生活用水。污水回用既可以有效地节约和利用有限的和宝贵的淡水资源,又可以减少污水或废水的排放量,减轻水环境的污染,还可以缓解市政排水管道的超负荷现象,具有明显的社会效益、环境效益和经济效益。

我国是一个贫水国家,许多市政面临着水资源短缺的危机。在这种形势下,加强污水的回用就成为解决这一问题的重要举措。到目前为止,许多市政在污水回用方面做出了显著的成绩,如大连、青岛、天津等,通过它们的发展实践证明,市政污水回用有着重要的经济价值,应当加大实施力度。

在污水回用的过程中,有许多问题应当引起我们高度重视,如环境污染问题。污水回用需要很大的资金投入做支撑,然而,市政污水处理厂的资金毕竟是有限的,这就需要政府加大支持力度,保证污水回用事业的顺利完成。

4总结:

当今世界已经有很多国家都属于贫水国家,而我国正是属于这类国家的范围之内。淡水资源环境遭到迫坏,水资源更加难以获得。国家的发展虽然需要依靠经济,但国家发展的根本就是国家的资源,水资源也是国家资源之一,甚至关系到了国民的身心健康。确保水资源的充足,提高水资源的利用效率是国家需要关注的问题。国家支持污水回用利用技术的发展能够有效地完善污水处理问题,从而实现我国的长远发展。

参考文献:

[1]市政再生水系统优化研究[J].伍茂春.环境与发展.2018(02)

[2]农产品加工工业园区污水处理工程设计应用[J].陈斌,马雪林,陈龙.中国资源综合利用.2018(07)

水处理技术论文篇5

随着工业的高速发展,水环境污染问题越来越严重地威胁着人类的生存环境,制约着社会和经济的进一步发展。因此,水污染控制成为全世界共同关注的问题。目前的水处理技术中,生物处理法已成为世界各国控制水污染的主要手段,尤其是现代生物技术将成为水污染控制领域重点开发和应用的技术手段,主要应用于废水处理、生物修复以及微生物水处理剂等方面。

1现代生物技术的内容与特点

现代生物技术是指以DNA技术为先导,包括微生物工程、细胞工程、酶工程、基因工程、蛋白质工程和生物修复技术在内的一系列生物高新技术的统称[1,2]。其中每个方面都有其特定的理论基础和不同的应用领域,但它们之间又相互补充和衔接,形成一个完整的体系。

生物技术的特点大致有[3]:①以生物为对象,不依赖地球上的有限资源,而是着眼于再生资源的利用;②在常温、常压下进行,过程简单,可连续化操作,并可节约能源,减少环境污染;③开辟了生产高纯度、优质、安全可靠的生物制品的新途径;④可解决常规技术和传统方法不能解决的问题;⑤可定向地按人们的需要创造新物种、新品种和其他有经济价值的生命类型。

2现代生物技术在废水处理中的应用

废水生物处理是利用微生物的生命活动过程对废水中的污染物进行转移和转化,从而使废水得到净化的处理方法。废水生物处理技术发展迅速,好氧法、厌氧生物法以及生物发酵法已趋于成熟,所以,这里只介绍固定化等新兴技术。

2.1固定化微生物技术固定化微生物技术是生物工程领域中的一项新技术。进入80年代后国内外开始应用这种具有独特优点的新技术来处理工业废水和分解难生物降解的有机物质,一些具有特异性的优势菌种不断得到改造或创造,将这些高效专性菌如脱色菌、脱氮、脱磷菌假单胞菌等进行固定化后,菌体密度提高,大大提高了处理效率,尤其是对难降解有毒物质有明显优势。王增长等人利用新研制的聚集—交联固定化细胞技术,将筛选的高效优势脱色菌种固定在活性污泥上,投加于“厌氧—好氧—生物滤池”工艺流程中,处理印染废水,结果表明:出水色度极低,处理后的水可回用[4]。

2.2生物强化处理技术为了提高废水处理的效果,而向废水中投加从自然界中筛选的优势菌种或通过基因组合技术产生的高效菌种,以去除某一种或某一类有害物质。主要强化方法有:①高浓度活性污泥法,以高污泥浓度和长泥龄来促进对难分解物质的处理,加快反应速度。日本用该法处理难分解的聚乙烯醇和粪便污水取得显著效果[5]。②生物—铁法,是在普通活性污泥中加入无机盐,多用铁盐(氢氧化铁或氧化铁粉),形成生物铁絮凝体活性污泥,具有高浓度活性污泥法的特点,主要用来提高除磷效果。③生物—活性炭法,综合利用微生物氧化能力和活性炭良好的吸附能力,使二者产生协同增效作用。在该系统中,每g活性炭去除1~3gCOD,分解废水毒性能力明显增强,同时提高脱氮水平。

2.3生物反应器技术生物反应器技术,是现代生物技术发展的一个主要方向。现代化的新型生物膜反应器,其共同特点是反应器内装有比表面大的载体,有利于微生物附着生长形成生物膜,供气或供给的其他反应条件优越,污染物具有充分的时间与微生物接触,有利于增强微生物的分解代谢能力。目前,2000m3的反应器已经问世。虽然其处理能力较低,造价较高,但其管理方便,运行费用低,所以欧美地区约有7%的污水处理厂采用该技术[6]。

3生物修复技术

生物修复技术[7]是利用生物,特别是微生物将土壤、地下水或海洋中污染物现场降解为CO2和H2O或转化为无害物质的工程技术系统。这项技术正被用于清除地下水、废水中的污染物。金属虽然不能被生物降解,但微生物可将其转移或降低其毒性。为了加快去除污染物的进程,常常采用许多强化措施,使自然生态系统维持原状的前提下,使受污染的环境得以修复。研究表明,生物修复与传统的物化法相比具有以下优点:①经济,仅为物化法30%-50%;②对环境影响小,不产生二次污染,遗留问题少;③最大限度地降低污染物的浓度;④修复时间较短,就地修复,操作方便。

生物修复中主要涉及两大问题,即有效性和安全性评价。为提高有效性今后将应用分子微生物学分离、鉴别、制造更高效降解和聚集有害有毒化合物的微生物。为提高生物修复的安全性评价水平,需发展鉴定微生物的分子生物技术,以确定微生物在环境中的去留和基因[8]。

4微生物水处理剂

微生物水处理剂主要集中在以下几个方面:①微生态制剂。微生态制剂是一种由优势互补的微生物菌群、繁殖促进剂和活化剂配制而成的活性微生物制剂,已经在保健领域发挥重要作用。用于环境净化的微生态制剂由于其应用范围广、使用安全、无副作用,为区域环境保护提供了新的重要手段。欧美近年来加快了这方面的研究开发,已有采用微生态制剂原位修复水体的成功实例[9]。②生物吸附剂。生物吸附剂是废水生物处理的一个新的发展方向,主要有两大类:一类是高比表面积和高吸附率的生物体吸附水中的污染物;另一类是集生物吸附和生物降解能力为一体净化废水中的污染物的生物吸附剂。目前生物吸附剂的固定化技术使生物与离子交换树脂一样能解吸回收金属和重复利用。③微生物絮凝剂。微生物絮凝剂是利用生物技术,通过微生物发酵,抽提精制而得到的一种具有生物分解性和安全性的新型、高效、无毒的廉价的水处理剂,这些是无机或有机合成高分子絮凝剂所不具备的。其特点是降解性能好,成本低,无二次污染等。目前,已筛选出19种具有絮凝能力的微生物,其中,霉菌8种,细菌5种,放线菌5种,酵母菌1种[10]。随着生物技术的发展,微生物水处理剂的开发与应用具有良好的前景。

现代生物技术在水污染控制领域已显示出独特的魅力和应用前景。但笔者认为,今后应从四个方面进行深入研究:①分离、筛选和培养高效降解菌,利用微生物共代谢作用、多菌种协同作用降解难降解污染物;②构建高效反应器,优化运行条件,探索新技术新方法;③开发高效、无毒、廉价、可大批量生产的微生物水处理剂;④着力实践和推广生物修复示范工程,为生态环境建设提供有力的技术支持。

参考文献:

[1]李亚一.生物技术[M].北京:中国科学技术出版社.1994.1.

水处理技术论文篇6

基于生物特性,通过物理手段来对含铬废水进行处理即生物物理方法,又可以分为絮凝法和吸附法。絮凝法是通过微生物或者其所产生的代谢物来絮凝沉淀有害物质的,主要倚靠实验室中所培养的具备絮凝功能的微生物来完成,因为大多数微生物本身具有一定线性结构,或者具有较强的亲水性,可以和颗粒相结合,进而达到除污目的。目前该种微生物主要有十七种,比如细菌、霉菌、放线菌、酵母菌以及藻类等。之前程永华等专家就曾经研究发现,在强酸条件下壳聚糖更轻易吸附六价铬。吸附法是经过生物的离子交换、络合等各种作用来吸附重金属离子,特别是研究表明不管是活的还是死的微生物都具有较强的吸附重金属能力,可以在低浓度重金属离子的水溶液中较好地进行吸附作用。

(2)生物化学方法

即通过微生物对重金属离子的作用,使可溶性离子先转化为难溶或者微溶性的化合物,再将其去除。常用的是硫酸盐生物还原方法,在无氧条件下先是利用硫酸还原菌来将硫酸盐还原为硫化氢,然后将所要去除的铬离子和硫化氢进行反应,生成难溶或者微溶的金属硫化物沉淀进而去除,同时由于硫酸的还原作用可以相对地提高废水的pH值;或者利用氧化亚铁硫杆菌,先将六价铬还原为三价铬,再与硫化物发生反应,生成难溶或者微溶性物质进而去除。

(3)生物植物方法

就是利用植物对重金属的吸收富集来对含铬废水进行处理,如某些藻类或者凤眼莲等对重金属有强的吸收性和耐毒性的植物。先是通过植物根系来吸收过滤重金属废水,进而达到富集重金属的目的,同时避免了重金属直接污染土壤、地下水或者空气,然后对植物进行处理即可。

1.2化学法

除了利用生物法,也可以采用化学法来对含铬废水进行处理,化学法的优点是反应快、效率高、成本较低,因此化学法是国内较为常用的处理含铬废水的方法。

(1)还原法

即将特定的化学物质加入到含铬废水中,使二者发生反应生成难溶物质进而去除。较为常用的还原剂是 亚铁盐、亚硫酸盐、二氧化硫等,不同还原剂优势不同,比如二氧化硫还原剂方便处理浓度高流量大的含铬废水,而亚硫酸盐综合利用方便,只要根据实际情况选择即可。近年来有指出聚合氯化铝用以处理含铬废水的方法,因为聚合氯化铝具体要优于前面所说的还原剂,使用聚合氯化铝不仅出水水质好,可以回收利用,而且兼具PAC、PVC二者优点,所形成的絮体大而重,沉淀速率快。实际中还原法的做法是在pH值为2至4时将还原剂加入到废水中,通过这些还原剂可以将六价铬离子还原为三价铬离子,此时加入碱类改变溶液酸碱度,使得pH位于8至9之间,以便三价铬形成氢氧化铬沉淀,即可除去。

(2)电解法

即通过格栅去除较大颗粒悬浮物后,通过电解槽电解含铬废水,使阳极铁板溶解出亚铁离子,然后使用亚铁离子在酸性环境下将六价铬离子还原为三价铬离子,此时阴极板上析出氢气,溶液酸碱度渐渐上升,三价铬离子即可自行沉淀。

1.3物理法

通过对外部能量以及化学位差的利用可以对多成分的溶液进行物理上的处理,比如膜萃取、离子交换树脂、超滤、电渗析等。像通过电渗析来除铬,就是在直流电场作用下,利用离子交换膜对溶液中阴阳离子的不同的选择性来对溶液的铬进行分离。当然也可以采用物理吸附方法,利用常见的活性炭、泥煤、硅藻土等吸附剂来对含铬废水进行处理,在一定程度上处理工艺简便易行。

水处理技术论文篇7

水利水电工程基础处理技术的目的是为了保证施工的质量水平,因此,施工人员必须遵循基础处理的技术要求。在水利水电施工之前,设计者要根据地质地形完成设计规划,整理出技术施工的文件,使工程施工有据可循,充分做好前期准备工作,合理预测其中可能出现的各种问题,并提出应对方案。在水利水电工程建设过程中,要长期保护和复核水位的基准线和定位孔,在保证复核质量检验程序完善的情况下,可以反复试验。在保证施工安全的基础上,规范施工人员的操作,使其符合规范的要求。在施工前,要对施工人员进行严格的培训,按照施工方案依次施工,并将水利水电建筑场地周围的植被和建筑物按照规定处理掉。在施工人员完全掌握现场水文、地质条件的情况下,提出应对突发事件的有效措施。

3基础处理的重要性

水利水电工程是一项公益事业。为了为人们提供更好的生活服务,我国加大了对水利水电建设的管理力度,不断完善工程体系。为了保证施工质量,要严格遵循相关施工标准,选择先进的技术,采取行之有效的管理方法,加强对基础质量的重视程度。在水利水电基础施工中,要注意以下问题:①要想水利水电基础和地基的强度可以承载整个建筑的质量,就要考虑工程的耐侵蚀性、耐久性、抗冻性和防潮性;要想工程基础的每一项特性都能满足标准的要求,就要增强地基的稳定性,就要留出足够的工作面,保证施工可以顺利进行。②在建筑施工中,为了防止基础结构被破坏,要根据基准灰线切割,将其切成1个槽形的轮廓线,并沿着轮廓线施工。在建造地面排水设施和降低地下水时,要根据地质资料,充分考虑尺寸的大小,保证施工质量。③我国地缘广阔,地貌地形多样。在水利水电选址中,不能保证所有的地基选址都在条件良好的地质区域。由于水利水电建设受自然环境的影响较大,所以,经常会遇到比较差的地基,很难保证建筑的稳定性。其中,主要的不良地基有软弱黏性土,俗称软土,它是由具有高压缩性的淤泥质土和淤泥组成,这类土质主要是黏性沉降物,所以,其承载力低,主要分布在江河冲刷地;杂填土是由生活垃圾土、工业生产垃圾土和建筑垃圾土堆积而成的,经常出现在矿区和传统居民区;湿陷性黄土的土质亲水性强,本身的自重应力大于其他土质,所以,它的含水量高,容易沉降,主要分布在黄土高原区。而在水利水电工程中,最常遇到的就是软土地基。

4基础处理的措施

4.1强化对经济运行和考核制度的管理水利水电工程需要严格管理其经济运行情况,这样才能确保施工程序的正常推进,并按照计划依次实施。所以,在施工内部要建立有效的基本准则和生产运行指标,既能在团队中树立有效的管理制度,也可以约束施工队员的行为,合理地管理施工队内的资金,保证经济运行和施工安全,在一定程度上降低施工成本。

4.2提高施工人员的技术水平在水利水电工程施工中,依靠的主要因素是人。为了保证工程的质量和安全,要坚持“以人为本”的原则,增强施工人员的责任感,提高其技术水平,确保每个环节都符合相关规定,不但在保证质量的前提下缩短施工时间,还能有效地节约成本。将先进的改良技术应用到工程中,健全工程管理,对整个施工的有效运行有非常重要的作用。除此之外,还要建立质量监管部门,根据施工目的和具体情况提出具体的施工要求,监督机器设备的维护和检修,使机器处于最佳的工作状态。同时,要实时监控施工人员的工作情况,根据大家的专业水平进行培训,在确保安全的工作环境下实现技术创新,保证建筑工程获取最大的经济利益,为我国的水利水电建设作出贡献。

4.3对水利水电基础技术的探索

4.3.1全新的施工方法对全新的施工方法来说,一方面,要想基础的硬度和地基能够承受住建筑上的全部荷载,就要先保证基础的抗冻性、耐久性、耐侵蚀性和防潮性。同时,为了保证地基的稳定性,要预留出足够的工作面,而且地基的变形值范围要在规定的参考值内,避免建筑物出现倾斜、开裂等情况。另一方面,对于相对较浅的基础来说,可以沿着基准灰线将其切割成1个槽边的轮廓进行施工作业。而排水系统和地下水位的处理,要结合具体挖方尺寸和施工场地的情况来定,这样才能保证地基结构的完好。

4.3.2加强软土地基的方法加强软土地基的方法主要有以下3种:①挖除置换法。适当地挖除建筑物下面的软土层,并将其填换成低压缩性和防腐蚀性的散粒材料,比如卵石、粗砂、煤渣和石屑等。②重锤夯实法。用带有自动脱钩设备的履带起重机把重锤吊到指定的高度,并做自由落体动作,利用冲击力把土夯实。③排水固结法。人为提高土层的承载力,在其内部形成垂直或水平通道,在自重的作用下加速排水、固结,提高土层强度。

水处理技术论文篇8

现代医学的昌明使人们开始正视日常生活中不曾注意的细节,对“水”的争论也越来越激烈,最终归结为这样一个问题--人类最需要什么样的水?这个问题只能有一个答案:人类最需要的便是“最有益于身体的”水。此种水含有一定硬度、含有一定量钾、钠、镁、锌、铁、铀、硒、氟等微量元素,其中又溶解有一定量的空气。

然而在现代生活中,从自来水管流出的水已经越来越不能满足人体需要。由于原水水质、管道轻微泄露、渗漏、水再次增压、增加二次供水箱、管道年久失修或者更换不及时、管网末梢等原因,在水中又溶入了大量杂质和细菌。输配水管的老化加剧了水的“二次污染”。因此,改善自来水水质的呼声不绝于耳。

科学家曾做了这样一个实验:把两条同样活泼的金鱼同时倒入一个拌有农药的水钵中,片刻过后,两条金鱼都被呛晕了,这时再把它们分别放入一个盛有自来水和一个盛有羟基氧的水钵中,一会儿,在羟基氧水中的那条鱼又奇迹般地“复活”了,而在自来水的那只却一直没有醒过来。

科学家解释这样的实验虽说不上严谨,但也说明这样一个问题:羟基氧具有超强的快速杀菌能力和分解有毒物质的能力。

什么是羟基氧?羟基氧和我们呼吸的氧气属于同一家族,但是,羟基氧在自然界的含量很稀少。羟基氧只有在极高能量的作用下才会产生。我们在雷雨天会闻到一种清闲的味道,或者在清晨的森林里有欢畅的感觉,都是由于雷击后巨大能量使空气的氧气裂变,产生极微量羟基氧的缘故。

科学家为什么会拿富含羟基氧的水和普通的自来水做比较?据介绍,羟基氧技术是既古老又崭新的技术。1840年,羟基氧被德国化学家发现,1856年就被用于手术室消毒,但由于羟基氧发生设备效率低、价格昂贵,以及对羟基氧的一些错误认识,羟基氧技术迟迟未能推广。法国首次于1893年在供水上使用羟基氧,20世纪50年代,加拿大、英国、德国、日本也开始重视开发羟基氧技术,但由于设备效率低、价格昂贵,羟基氧技术应用缓慢,直到80年代末90年代初才得以发展。目前在欧洲,80%的水处理采用了羟基氧技术,羟基氧也广泛应用于水净化、空气净化、工业、医疗、农业等领域。

羟基氧是将空气中的氧气转化为臭氧过程中溶于水的中间产物,极不稳定,极难捕捉到,需要通过高科技的手段,在高能量下使氧原子迅速裂变。羟基氧的性质比臭氧更不稳定,因此利用其瞬间杀菌作用达到的效果更加显著。

上海欧臣环境科技有限公司的水处理专家介绍说,由于羟基氧只在高能量作用下才能产生,所以,羟基氧的民用化一直是个难题。目前,这个难题已被过去曾为中国“两弹一星”作出过突出贡献的科学家所攻破,由欧臣公司生产的中国第一代制造羟基氧的净洗水机也已面世。

专家们对目前已进入市场的羟基氧技术推崇有加。据了解,这种羟基氧技术主要有如下几个特点:

1、杀菌消毒。研究表明,羟基氧是广谱、高效、快速杀菌剂,它迅速杀灭使人和动物致病的各种病菌、病毒及微生物。羟基氧的杀菌力比氯高一倍。与一般杀菌剂进行性、积累性的杀菌消毒功能不同的是,羟基氧的杀菌作用是急速的,当其浓度超过一定阈值后,消毒杀菌甚至可以瞬间完成。

湿度的提高及温度的降低可增强羟基氧的消毒作用,当羟基氧溶于水中后有更强、更快的杀菌消毒作用。利用羟基氧杀菌消毒没有二次污染,在处理过的水、空气、食品、器具等中不残存任何有害物质,这也是其它杀菌剂无法比拟的优点。

水处理技术论文篇9

1.2海水等特殊水的净化

海水属于现有含量相对丰富的水资源类型,但海水内的各类有机质及各类无机盐都缺乏较为妥善的净化措施,对以海水为代表的一系列特殊水的净化能够极为有效的缓解水资源紧缺现状。以超滤膜技术为代表的一系列反渗透技术在海水净化领域取得了明显成效,相比其他技术而言,超滤膜技术所需要的能源及成本造价投入均较低,净化性能也相对较好。此外,超滤膜能够有效避免膜在净化过程中逐渐被水污染的情况,利用其良好的综合过滤性能,与反渗透技术向结合,能够有效提高净化海水水质,表现为使用中空纤维的超滤膜对高污浊度的海水进行直接处理的试验中,COD的去除率能够达到60%,胶硅的平均去除率也高达89%左右,并且具有比较小的跨膜压差,能够作为反渗透系统的预处理装置使用。

1.3工业废水的净化

工业废水的种类较多,不同工业类型所排放的工业废水其成分也会存在区别,因而在对其采用超滤膜技术进行处理时,也存在一定差异,以下选择食品工业、电镀工业以及含油废水三种工业废水为对象,对其超滤膜处理技术进行分析。食品工业在其加工过程中会排放大量废水,食品工业废水的主要成分包括淀粉、乳糖、蛋白质等高分子有机质,在净化废水的同时,一定程度上还可以对这部分有几只进行有效回收,从而将环境效益最大化。电镀工业因其生产规模较大,因而需要用到的水资源也更多,所排放的废水量也会相应上升。将超滤膜技术配合反渗透技术,能够将重金属工业废水中的硝酸盐、镍以及有机碳等无机物过滤出去,避免给水资源造成更大规模的污染。含油废水以分散油及浮油为主的工业含油废水在处理时较为容易,而针对乳化油则缺乏较为妥善的处理措施。利用超滤膜技术对该类型的含油废水进行处理,可以将乳化油等废弃油与水彻底分离,从而实现水资源的净化。实验研究表明,在工业废水的处理工作中,将温度控制在15摄氏度左右、压强控制在0.1MPa的时候,0.8μm以及50nm的无机陶瓷膜的组合工艺能够实现比较理想的处理效果,表现为0.8μm的无机膜对COD的去除率为30%~45%,50nm的无机膜的去除率为55%~70%左右。

水处理技术论文篇10

2.1电极

20世纪70年展起来的化学修饰电极,通过对电极表面进行修饰,将具有特定功能的分子、聚合物、纳米材料等固定在电极表面,改变电极表面特性,使电极具有良好的电催化性能,并降低工作电位,促使有机物在发生电极析氧反应前氧化降解,并获得良好的电极反应速率和更高效的电流输出,减少副反应发生和降低运行能耗。在此基础上发展起来的纳米级催化剂涂层技术,是现阶段比较有效的电极材料工艺。其拥有更低的工作电位和更高效的电流输出,可减少副反应发生和降低运行能耗。

2.2电解质

电解质浓度增大,溶液导电能力增强,槽电压降低,电压效率提高;但浓度高到一定程度后,电压效率的提高趋于平缓,增加药剂成本,并会增大后续深度处理的难度。此外,部分电解质如Na2SO4等惰性电解质,电解过程中不参与反应,只起导电作用,电解效率的高低仅与其浓度有关;而类似NaCl等电解质,在电解过程中不仅起导电作用,更参与电极反应,氯离子在阳极氧化,进而转变成次氯酸。次氯酸是强氧化剂,不但可直接氧化有机物,而且还能阻止有机物(或中间产物)在电极表面吸附,从而避免降低电极活性。

2.3反应器结构

现在多采用三维电极结构来代替二维电极结构,以增加单元电解槽体积的电极面积,且由于每对阳极和阴极距离很小,传质非常容易,因此大大提高了电解效率和处理量。三维电极所用的填充材料主要有金属粒子、镀上金属的玻璃球或塑料球、金属氧化物、石墨和活性炭等。此外,溶液pH值、电解时间、电流密度、溶液的传质因素、待去除的有机污染物特性等其它条件也对电解效率有较大影响。因此,深入研究有机污染物在电极上的反应历程,开发高效电极材料,确定最佳降解条件,对提高电解效率和降低处理费用是非常必要的。

3纳米催化电解技术在厦门市政污水处理中的应用

根据NCE的特点,其应用主要有如下几方面:

1)将尾水处理达到或接近饮用水标准,直接回用到日常生活中,即实现水资源循环利用。该方式适用于水资源极度缺乏的地区,但投资高,工艺复杂。

2)将尾水处理到非饮用水标准,不与人体直接接触,如便器冲洗、地面和汽车清洗、绿化浇洒和消防用水等。该方式适用性好,易推广。

3)将达到外排标准的工业污水进行再处理后循环利用,一般需增加膜处理装置等使其达到软化水水平。

4)应用于污水处理厂剩余污泥的前处理,从源头减少污泥产量。目前,NCE在厦门市政污水处理中应用的典型案例有污水处理厂中水回用、尾水消毒和污泥减量处理等。

3.1中水回用作为道路冲洗水

1)现场场地较为狭小;

2)设施要求安全性高,运行维护简单,可自动化运行;

3)确保尾水经处理后含有一定余氯;

4)污染物浓度、色度进一步降低。对常见的尾水消毒工艺(紫外、加氯、二氧化氯、臭氧和电解消毒等)进行比选,结合尾水水质和处理后出水水质要求,确定采用纳米催化电解+砂、碳过滤的处理工艺,设计并建设处理水量为300t/d的中水回用工程。其中,纳米催化电解机外形尺寸H1485mm×W820mm×D530mm,采用三相交流380V供电,额定输出直流电压0~50V,额定输出电流0~1000A,实际有效占地约10m2。电解机每个电解槽的电解容积约7.2L,电解停留时间一般控制在4s左右(根据实际进水量可进行调整),极板间距根据来水杂质颗粒大小一般选择间距为4mm,极板交叉分布。

3.2小型污水处理站尾水消毒

因厦门市本岛机场北侧工业区部分企业排放污水问题,拟在机场北侧车辆拆检定损中心北侧建设临时污水处理站,主要处理附近约1km2范围内产生的约30t/d污水。污水处理主体工艺采用一体式氧化沟,将传统污水处理技术中的格栅、厌氧池、好氧池和沉淀池集成一体,大幅度减少用地面积;同时采用高效射流曝气机,实现曝气和推流;由于系统无内、外回流,无复杂自动化控制系统,对运行人员要求低。在消毒工艺的选择上,考虑到污水处理站无人值守或仅设置设备看守人员的现状,确定采用运行管理简单的纳米催化电解消毒工艺,在提供消毒功能的同时,可适当降低出水色度和浊度,也方便衔接后续中水回用工程。该处理站设计规模为100t/d,占地约120m2,总投资约60万元。污水处理工艺为一体式氧化沟+转盘过滤+纳米催化电解+超滤膜过滤,污水经沉砂、隔油后提升进入篮式格栅,除去大于15mm固体垃圾后,进入一体式氧化沟,经历生物降解、过滤、电解消毒等处理过程,出水满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B排放标准,再根据去向选择外排或超滤后作为中水回用。该项目中利用NCE去除污水色度、产生微气泡去除浊度和产生强氧化性自由基实现消毒功能,相比常规加氯和紫外消毒工艺,无需补充化学药剂,设备简单易操作,运行稳定。2012年11月项目运行以来,出水水质指标中的粪大肠菌群值稳定低于10000个/L。该项目运行能耗约1.10kWh/t,其中电解机能耗约0.09kWh/t,因本项目处理水量较小,电解机采用单电解槽,且在电压、电流控制上进一步优化,能耗较低。电解机实际输出直流电压约3V,输出电流约150A。

3.3污水处理厂污泥处理减量

厦门前埔污水处理厂采用自主研发深度脱水工艺处理污泥,产生泥饼含水率<60%,泥质满足《城镇污水处理厂污泥处置混合填埋用泥质》(GB/T23485-2009)标准,万吨污水产泥量从传统方法9.5t降至5.4t。为进一步降低污泥产量,拟利用纳米催化电解技术处理剩余污泥,减少进入后续工艺的污泥绝干量,从源头减少污泥产量。主要工艺流程与深度脱水工艺流程相似,区别在于剩余污泥先经纳米催化电解处理,利用电解产生的自由基和其他氧化性物质破坏污泥细胞结构,使污泥细胞内物质和结合水溶出并释放到溶液中,经提升进入重力浓缩池,随上清液溢流进入生化池补充碳源,从而减少进入化学调质池的绝干污泥量。经测算,污泥电解后,绝干污泥量减少16%;浓缩池上清液性质发生显著变化,但对污水处理工艺基本不产生影响,出水水质保持稳定。该项目电解质投加量相当于0.107kg/万t污水,约64元/万t污水,该指标可进一步降低,并通过余氯浓度指示。

水处理技术论文篇11

1.2悬浮物粘附技术

经过隔油池的废水得到有效的处理,但是在废水中还是含有许许多多的浮化油和浮油,在处理中还需要运用到悬浮物粘附技术,该技术的采用将进一步强化废水中悬浮浮油的处理。详细的操作就是使用分散的、体积小的气泡,来将水中的悬浮物吸附到废水表面,再对悬浮物予以处理,将乳化油等浮油与水进行有效的分离。在实际生产中,通常采取涡凹这种粘附悬浮物的基础,在新疆以及内蒙古等地运用的较多,此类方法操作非常简便,有显著的粘附效果,其对乳化油、浮油和硫化物均有较强的粘附作用,有助于污水的进一步处理及净化。

1.3吸附技术

吸附技术的原理是运用活性炭等多孔物质将废水中的杂志吸附到表面,以此达到对废水中有害物质的清除目的,但是在处理成本上,活性炭的成本相对比较大,与此同时,对于使用过的活性炭的处理问题,如果没有与之相应的处理往往会引发二次污染,对于此类方法处理过的废水尚且具有较大的硬度,只能够对颗粒性的杂质加以处理。

1.4分离膜状物技术

分离膜状物的技术的使用也是非常广泛的,它的显著优点是可以有效处理废水中的离子以及微生物,还可以实现对工业废水的颜色和味道的处理,因而对废水的处理就变得更加深入了。同时,还有一个优点就是此类方法可以采用自动化处理,设备的体积小,缺点就是这种技术性非常高的产品需要企业有大量的资金及人力投入,因此,其实际运用就会由此受到一定的限制。此外,在废水量比较大的企业通常很少采用上述方法,因该技术的处理废水量小,这便在效率上难以避免的存在一系列缺陷及不足。

2现代的石油化工废水处理节能技术措施

2.1絮凝技术

在石油化工废水中经常用到的一种方法就是絮凝技术,就是向石油化工废水中加入一定量的化学物质,可以使石油化工废水中的悬浮物和其他物质聚积成体积较大的物质,从而沉淀下来,这样使得废水的净化变得非常容易了,通常使用此方法是和悬浮物粘附技术搭配使用,就有很好的效果,采用多样化的絮凝物质,有针对性的使用。现金使用的絮凝物质是从微生物中提取出来的,这种絮凝物有很好的运用市场,絮凝技术在有害物质的降解方面有很大的优势,污染也比较少,所以说絮凝技术的使用是石油化工污水处理中既环保有高效的方法。它的缺点就是在微生物提取过程中,操作方法比较复杂,是需要很高的科学技术做支撑的。

2.2氧化技术

氧化技术主要有光催化氧化法、湿式氧化法和臭氧氧化法,对于成分不同的石油化工废水要选择合适的氧化技术,使处理的效果达到最优、最经济、最安全。首先,光催化氧化法是将光辐射和氧气和双氧水等氧化剂有效的结合,使处理污水有更好的效果。在现在的生产中使用的有以太阳光为光源,以TiO2、ZnO等为催化剂,这种方法处理含有21种有机污染物的水,其主要产物是CO2,并不会出现二次污染的问题。现阶段,一种新的方法正处于研究阶段,具体而言就是利用二价铁和双氧水做氧化剂,运用紫外光,这样就使双氧水加快了产生氢氧根的速度,提高了氧化效率,这项技术的成熟使用还需要一段时间。其次,湿式氧化法分为催化湿式氧化法和湿式空气氧化法,催化湿式氧化法是将有机物在高温高压和催化剂的条件下,氧化分解成为CO2、水和氮气的过程,不产生有害的物质,这个过程中的化学反应时间短,提高了转化效率。湿式空气氧化法是利用空气中的氧气在高温高压条件下进行液相氧化的过程,这种技术能有效控制环境污染物,常用于处理有毒有害的、高浓度难降解的有机污染物。最后,臭氧氧化法运用也比较广泛,主要是因其处理过程并非会产生污泥和二次污染,但是其受限制的是投资费用相当高,处理的流量小。氧化完成后废水中的有机物被氧化成水和二氧化碳,大部分为氧化中间产物。在工程实际中,常常将臭氧氧化和活性炭吸附技术结合使用,在深度处理中被经常用到。

2.3多效蒸发废水回用技术

在石油化工生产中,一般生产环氧丙烷的过程中就会产生大量的废水,其中含有氯化钙,这种物质对环境的污染大,而且还会对生产设备产生腐蚀,企业生产中会有很大的损失。目前的处理方法是加入没有被污染的水,再添加化学试剂对废水中的氯化钙进行稀释,根据工程经验,一般废水和新水的比例在1:1.5,处理后的废水含盐量高,不能再次利用。为了提高废水的利用,多效蒸发废水回用技术就产生了,国内大型石化企业建成了这项技术,就是将环氧丙烷废水中的氯化钙进行浓缩,一般达到75%~80%,加工的成品还可以销售,这项技术可以对冷凝水进行回收使用,提高了废水的利用率,起到节能减排的作用。

水处理技术论文篇12

1、引言 水是人类赖以生存的重要自然资源。全球水环境质量的严重恶化和经济的高速发展,迫切要求适合时展的污水资源化技术,以缓解水资源的短缺状况,水资源短缺已成为制约社会发展的瓶颈。因此,近年来各种新型、改良型的高效废水处理技术应运而生。其中,膜技术以其高效、节能、设备简单、操作方便等特点,在水处理领域中的应用越来越广泛。比如2008年,北京要实现绿色奥运的几项举措都将应用到膜技术。国外有专家把膜技术的发展称为“第三次工业革命”,作为21世纪最有前途的高新技术之一。 2、膜分离技术的工作原理 膜分离技术,是利用一张特殊制造的,有选择透过性的薄膜,在外力推动下对混合物进行分离、提纯、浓缩的一种新型分离技术,是根据混合物的物理性质的不同用过筛的方法将其分离,或根据混合物的不同化学性质分离开物质。物质通过分离膜的速度(溶解速度)取决于进入膜的速度和进入膜的表面扩散到膜的龙眼、另一表面的速度(扩散速度)。而溶解速度完全取决于被分离于膜材料之间化学性质的差异,扩散速度除化学性质外还与物质的分子量有关,速度越大,透过膜所需的时间越短,混合物中各组分透过膜的速度相差越大,则分离效率越高。 3、膜分离技术在水处理中的应用 3.1膜分离技术在城市污水深度处理中的应用 城市污水深度处理和回用开始于20世纪60年代。城市污水具有量大、集中、水质较为稳定的特点,是一种潜在的水资源。城市污水深度处理通常以污水处理厂的二级或三级排放液为水源,用反渗透(RO)对它进行最后的脱盐,脱COD、BOD以及微量有机物和重金属离子的脱除,出水水质可达到饮用水标准。但由于某些主观原因,目前大多不直接用作饮用水。国外常将其注入地下蓄水层或淡水水库进行自然净化(通常需存放两年),也有用作工业冷却水,锅炉用水等非饮用目的。城市缺水制约着经济的发展,把城市的二级出水进行处理后再生回用是解决水源短缺的一条途径。二级排放液在进RO装置前需进行预处理,以使进水水质符合RO装置的使用要求。预处理的好坏是RO技术应用成败的关键。现在,RO前采用MF或UF预处理的深度水处理过程已成为非直接饮用水回用工程中城市废水处理的工业标准,国内外都在积极地采用膜技术大规模地把城市污水开发为新的水资源。我国采用“微絮凝纤维过滤+膜滤”对洗浴废水进行了研究,试验表明,此工艺具有出水稳定、占地面积小的特点。天津经济技术开发区污水处理厂引进挪威SBR序批式活性污泥法先进工艺,每天可提供10万吨二级生化处理出水作为水源,使污水深度处理后回用成为可能。我国的城市污水再生回用并不普及,膜技术在深度处理的应用相对也很少,今后我们还需在污水的再生回用和深度处理技术上进行研究。 3.2膜分离技术在工业废水处理中的应用 由于工业的发展,大量工业废水排入水体,这些工业废水,面广量大、危害深,大多含有不同浓度的化学物质,其中有些具有较高的经济价值,而有些则具有毒性,对人类环境有害。为保护环境不受污染,并回收有用物质,在工业废水排放之前必须进行净化处理,膜分离技术既能对工业废水进行有效的净化,又能回用其中的有用物质,同时还可节省能源。膜技术在处理电镀废水、造纸废水、重金属废水、含油废水和印染废水这五大类主要工业废水中都得到了广泛的应用。 3.3膜分离技术在饮用水处理中的应用 随着人们生活水平的提高,对饮用水的水质要求也越来越高,加上传统工艺中的某些弊端,如加氯杀菌会使氯与水中的某些有机物反应生成新的危害巨大的三致(致癌、致突变、致畸变)化合物。膜技术用于饮用水处理是一个重大突破。水的净化与纯化是从水中去除悬浮物、细菌、病毒、无机物、农药、有机物和溶解气体等,在这方面,膜分离技术发挥了其独特的作用。膜分离中的微滤、超滤和纳滤所组成的水处理方法,对去除水中的微米级的颗粒优于常规水处理技术中的过滤能力,而且还具有去除过滤所不具备的纳米级微粒的能力,可有效去除水中的悬浮物、细菌、病毒、无机物、农药、有机物和溶解气体等杂质。符合饮用水水质不提高的要求。 3.4膜分离技术在海水淡化中的应用 我国是水资源大国,同时也是水资源贫国。海水作为水资源的重要组成部分,有效利用是解决我国水资源危机的重要措施之一。目前用于海水淡化的膜技术主要有反渗透、电渗透(ED)和膜蒸馏(MD)等。2002年,万吨级反

水处理技术论文篇13

本文以“辐照、废气”、“辐照、废水”、“辐照、污泥”、“辐照、固体废物”为检索关键词,根据检索出论文的关键词、摘要,将辐照技术在环境保护领域相关的论文进行筛选,并对辐照技术在环境保护领域论文的关键词、论文产量与变化趋势、发文总量、文章被引总数、论文作者等进行分析,并得出相关结论。

2国内辐照环保领域研究现状及技术应用情况

2.1研究现状及趋势

2.1.1论文数量及变化趋势

本文以“辐照、废气”、“辐照、废水”、“辐照、污泥”、“辐照、固体废物”为检索关键词在万方数据库的中文论文中进行搜索,统计出辐照技术在环境保护领域共计322篇(见图1)。

辐照技术在环保领域的发文量一直处于平稳的状态。通过图1对辐照技术在环保领域发文总量的变化趋势进行分析,2010年的发文量达到一个高产 期,共计发文63篇;从2011年开始,出现了一个小幅度的递减趋势。在不考虑其他因素的前提下,辐照技术在环保领域的发文量出现递减的趋势,很大程度上是文献网络在线刊载滞后因素所导致,但总体上与之前的发文量基本持平。

2.1.2关键词词频分析

2.1.3关键词变化分析

通过统计辐照技术在环保领域出现次数最多的前10个关键词词频(见表1),在该领域出现最多的关键词是“微波”,一共出现72次;其次为“废水处理”,出现44次;再次为“活性炭”,出现28次。通过表1可推断该领域的研究重点是:微波辐照技术在废水处理、污泥、有机污染物领域的应用。

将该领域论文按照时间排序’可见在一定的时间段内环保应用领域的研究重点是存在规律的。2008-2011年展开的研究主要是利用微波辐照技术在废气、废水、污泥固体废物处理方面进行应用;2012-2014年则主要是面的应用研究(见表2)。

利用电子束辐照技术在废水处理、污泥、有机污染物领域开展应用。由于文献网络在线刊载滞后,所以导致高频关键词还是停留在早期研究的关注点上,但实际上近两年的发展趋势已经转移到电子束辐照技术在废水、污泥、有机污染物方从表3中可以看出,辐照技术在环保应用领域的研究分为两个时期,早期开展研究的科研人员有马春、王鹏、孙德栋、董晓丽、潘维倩。其中马春、孙德栋、董晓丽之后有淡出迹象;研究时间最长,且一直活跃在该领域的研究人员主要是王鹏、潘维倩。2010年以后在该领域开展的研究越来越被科研人员所重视,研究开始受到关注,科研人员较为活跃,上升趋势明显。突出的有刘秀华、何仕均、梁霞、邓义、王建龙。

2.2.2高被引论文作者

论文被引用次数最多的科研人员如表4所示。通过表4高被引论文可以看出,辐照技术在环保应用领域开展的研究主要集中在废水、污泥方面。研究团队有5个,分别是王鹏、潘维倩、袁春燕;聂锦旭、刘力凡、刘汨;孙德栋、马春;陈芳艳;王同华。通过他们的研究,大致上可以看出研究的关注点主要是通过微波辐照技术诱导废水、污泥中吸附剂的变性,为污泥的资源化利用找到更加有效、环保的新途径。

通过对论文高产作者的相关单位信息进行统计,可以看出不同时期科研机构的研究重点不同,使用的技术方法也不同。

最早在该领域开展相关研究的机构有大连工业大学化工与材料学院,随后有淡出的趋势;哈尔滨工业大学则是该领域开展研究时间最长的机构,前期研究主要集中在通过微波辐照技术处理污泥,后期开展的研究主要侧重于通过电子束辐照技术处理废水;中国工程物理研究院和清华大学核能与新能源研究院近年来开始受到关注,活跃度呈上升趋势。

2.3.2论文高引用单位

在该领域学术论文中,哈尔滨工业大学王鹏、潘维倩、袁春燕的研究团队发表的《微波诱导热解污泥制备辐照技术在环保领域应用的研究论文中,《微波诱导热解污泥制备吸附剂的研究》是被引次数最多的论文。说明该篇论文论述辐照技术在环保领域应用研究中具有一定的创新性。被引证次数最多的观点包括:袁春燕等采用微波诱导热解污泥制备污泥吸附剂,通过实验得到该法制备污泥吸附剂的最佳工艺参数,验证了微波诱导热解污泥制备污泥吸附剂技术的可行性。从被引次数较多的知识点可见,哈尔滨工业大学研究的微波诱导热解污泥制备污泥吸附剂技术具有一定的创新性,且该研究成果得到了广泛认可。

其次,广东工业大学聂锦旭、刘力凡、刘汨的研究团队发表的《微波强化铝改性膨润土对水中氨氮的吸附性能》被引证次数最多的观点包括:近年来,世界上膨润土的开发利用发展迅速,主要集中在深加工技术的改进,如微波法在膨润土加工中的应用等等,可推断广东工业大学微波法在膨润土深加工技术(对水中氨氮的吸附性能)中的应用具有创新性,在该领域具有一定的影响力。

2.4技术应用情况

2.4.1辐照技术在废水处理中的应用

近些年我国对辐照技术开展了深人探索,并逐步将其应用于污水的处理中。比如中科院上海应用物理研究所的边绍伟、上海大学射线应用研究所的顾建忠、清华大学核能与新能源技术研究院的刘宇、黑龙江省科学院技术物理研究所的张玉宝、南京大学的刘下国等对电子束辐照技术进行了实验研究,取得了一定的成果。由于我国在这方面起步较晚,基础相对较弱’利用辐照技术处理污水这一实际处理工艺还处于探索阶段,与其他国家相比还存在一定的差距,还要做很多基础工作。

2.4.1辐照技术在废气处理中的应用

随着电子束辐照技术的不断发展,其应用已渗透到多个领域,应用范围不断扩大,在环境保护中也显示出巨大的应用潜力。相较之前的常规废气处理技术,电子束辐照技术适用于常规废气处理技术难以处理的环境污染物,并且具有无二次污染、干净清洁、操作方法简单、处理效率高、费用低等特点。例如杭州协联热电电子束脱硫技术、北京京丰热电电子束辐照烟气脱硫脱硝技术在对于废气的处理上已经初步实现了工业化。

2.4.2辐照技术在污泥处理中的应用

中国科学院近代物理研究所研发的高能电子束技术使污泥的处置处理问题得到了有效的解决。电子束经由中科院近代物理研究所自行研发的高能电子加速器提供,将处理不了、剩余的污泥进行无害化处理。这样,处理过的污泥一方面在农业上可以得到再生利用,另一方面还可以用于再生燃料的制造。2.4.4辐照技术在固体废物中的应用

高分子固体废物的回收再利用可以通过辐照技术与高分子材料相互作用的特点得以实现。其中上海大学生产的粘胶就是利用低辐照剂量浆粕经过辐照处理方法生产的。

橡胶的硫化和废旧橡胶的脱硫化也可以利用辐照技术。处理方法主要是利用橡胶对电子束辐照技术和7射线具有敏感性这一特点,改变橡胶的加工性能和耐用性,使废旧橡胶发生化学链解聚,从而提高废旧橡胶的再生利用。

3国外辐照环保领域研究现状及技术应用情况

3.1废水处理领域中辐照技术的应用

美国研制了大规模电子加速器处理废水装置并于1984年在迈阿密投人使用。俄罗斯辐照净化废水技术由Voronezh合成橡胶厂研发成功,并很快应用到工业领域。巴西自1996年开始致力于电子加速器处理饮用水、污水的研究,其原子能研究所开发建立的大规模电子加速器水处理示范装置,X对生活污水的消毒,工业污水中染料、苯酚、油和脂的分解及饮用水中三卤甲烷的去除都有明显效果。韩国的三星HeavyIndustries(SHI)公司与俄罗斯物化所联合开发建立的电子束处理废水装置,能够处理大丘染化工业公司的印染废水。与此同时,建立了造纸废水再循环的电子束处理商用示范装置。

3.2废气处理领域中辐照技术的应用

废气污染主要指烟道气污染,现已成为世界众多污染问题中最为突出的一个。它能形成酸雨和严重的温室效应。日本、德国、美国等国家极为重视对废气的辐照处理。

例如,美国Ebara公司已拥有电子束处理烟道气体的技术并投人应用。俄罗斯的Kurchatov原子能研究所、莫斯科州立大学俄罗斯科学院高温研究所、Tem-ploelekroprokt研究设计院等都陆续开展相关研究。

3.3污泥处理领域中辐照技术的应用

污泥辐照处理技术在早期工业革命发展较快的国家也得到重视,并已产生一定成果。如前联邦德国最早建立了试验工厂,该厂于1973年建造,在含有4%固体的污泥中,采用瞬时强7辐射杀死病菌,经辐照处理的污泥仍保有原养分,可用作肥料且性能远超过堆肥和巴氏消毒法处理过的污泥。

此外,日本原子能研究所已着手研究电子束灭菌后制成堆肥的处理污泥工艺;美国匹兹堡CarnegieMellon研究所环保研究中心研制了含油淤泥的脱油技术,其微波脱油处理系统比常规法快30倍,体积比常规的乳液分离系统小90%;泰国研发的3kGy射线辐照能将啤酒工业产生的污泥辐照处理并达到喂食鱼类的标准;越南射线辐照技术可让辐照后的污泥成为播种体的载体。

3.4固体废物处理领域中辐照技术的应用

固体废物处理领域中辐照技术的应用也逐渐得到重视,其中以美国CYCLEAN公司的辐照技术最为先进。该技术能够100%地回收利用建筑垃圾、再生旧沥青路面的材料,且生产质量与新拌沥青路面材料相同,成本是新拌沥青路面材料的l/3,因此费用和污染被大大降低。美国其他研究所也将辐照用于对纤维素的处理,从中得到葡萄糖,回收率最高达到56%。

其他国家也有类似的技术,例如俄罗斯,其物理动力研究所可利用快中子反应堆处理生活和工业垃圾,该技术不仅可以用经过处理的垃圾提取金属、建筑材料、化工产品,还可将其转化为电力和热力;日本将辐照技术用于木屑、废纸、稻草等的处理,通过糖化进而发酵成为酒精。

4战略需求发展措施及建议

就目前我国加速器电子束辐照技术的发展及应用现状来看,今后的工作要从以下几个方面进行探索研究:

4.1深入分析污染物的去除机理

由于我国辐照技术起步较晚,为了更好地发挥电子束辐照的作用,我们应继续深人分析污染物的去除机理,从而大大提高电子束辐照的利用率。

4.2提高电子束的强度,发展新型加速器

当前,现有的辐照技术已经满足不了高要求的污染物质的处理,因此需要新型辐照技术。为了达到相应的技术水平,就需要提高辐照剂量,提高电子束强度和能量,发展新型的辐照加速器,从而实现高质量的处理效果。

4.3电子束辐照技术与其他工艺技术的互补研究

电子束辐照技术通常与其他工艺联合使用,以达到降低能耗、节约成本、提高处理效率的效果,因此需要对相应对象进行充分了解,从而选用适合的联合技术,弥补彼此的不足。

4.4提高电子束辐照技术的研究水平,充分利用其优点

目前国外电子束辐照技术在各个方面得到了广泛应用,但我国电子束辐照技术基础相对较弱,在应用方面还存在较大差距。我们应拓宽电子束辐照技术应用领域,提高研究水平,充分利用辐照技术的优点,加快实现产业化。

4.5紧凑型辐照加速器的研发及其规模产业化应用

随着市场逐渐多样化,需求也更加多元化。电子束辐照技术需适应各种空间、环境,因此研发紧凑型辐照加速器才能满足市场需求。将该技术灵活化才有助于其进一步实现规模化、产业化发展。只有产业化发展才能最大程度地将该技术推广并使其得到最大化利用。

4.6亟需出台政策法规规范市场

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