廢水凈化處理的方法精選(九篇)
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第1篇：廢水凈化處理的方法范文
1材料與方法
1．1試驗區(qū)位本試驗基地位于江蘇省無錫市胡埭鎮(zhèn)直湖港地區(qū)養(yǎng)殖塘(圖1)。胡埭鎮(zhèn)直湖港地區(qū)水產(chǎn)養(yǎng)殖面積700hm2，以養(yǎng)殖魚類和中華絨鰲蟹為主，養(yǎng)殖面積約38．8hm2，魚塘面積約83%，蟹塘面積約12%。水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)值占農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的比重呈逐年上升趨勢，是農(nóng)業(yè)增效產(chǎn)、農(nóng)民增收重要途徑。以太湖地區(qū)污染物排放系數(shù)、入河系數(shù)為基礎，根據(jù)污染源調查分析，直湖港地區(qū)CODMn(以高錳酸鉀作化學氧化劑測定的化學需氧量)、銨態(tài)氮、總磷等水產(chǎn)養(yǎng)殖污染物入河量分別為6.0、0．9、0．6t/年。
1．2試驗材料沉水植物主要為苦草(Vallisnerianatans)、輪葉黑藻(Hydrillaverticillata)、伊樂藻(Potamogetonmalaianus)。輪葉黑藻株高20～25cm，伊樂藻株高12～15cm，均來自上海海洋大學南匯水產(chǎn)養(yǎng)殖試驗基地，苦草為草籽，來自無錫。蟹塘面積為0．67hm2，中華絨鰲蟹(Eriocheirsinensis)投放密度109．5kg/hm2，規(guī)格200只/kg。魚塘面積為0．8hm2，主要為鯽魚、草魚、白鰱、花鰱混養(yǎng)(草魚4180尾/hm2，鯽魚3880尾/hm2，白鰱2090尾/hm2，花鰱895尾/hm2)，飼料為四大家魚配合飼料，每日投餌量為魚體重的3%～4%;試驗期間，補給水來自降雨，魚苗塘面積0．13hm2，主要是草魚與鯽魚魚苗。用化肥追肥，每隔3～5d施肥1次，每次用碳銨60～75kg/hm2，鈣鎂磷肥60～75kg/hm2;試驗期間補給水來自降雨。養(yǎng)殖塘水源來自龍延河河道。
1．3試驗方法原位生態(tài)修復:從2010年1月至2011年1月，首先冬歇期對蟹塘干塘清整，維持底泥約5cm，用生石灰2340～2985kg/hm2，全塘潑灑消毒10d，水溫為5℃以上，選擇伊樂藻為春季先鋒種，輪葉黑藻為夏秋季主要植物。伊樂藻移栽時，按照2m×3m行間距扦插，扦插深度3～5cm，栽種密度為5～7g/L，隨著伊樂藻生長，逐步加水，使水深為1．2～1．5m。2月下旬投放中華絨鰲蟹，3月投放苦草籽1kg/0．07hm2，6月開始分階段移除過量伊樂藻，使苦草、輪葉黑藻主要發(fā)揮凈化水質的功效。每月中旬10:00在蟹塘定點處的水面下50cm處采集水樣2L進行檢測，同時觀察伊樂藻、苦草與輪葉黑藻生長狀態(tài)，并及時補種或收割。原位生態(tài)修復和異位濕地處理相結合措施:從2010年11月下旬中華絨鰲蟹捕撈后，有序分批地抽取魚塘與魚苗塘的養(yǎng)殖廢水至蟹塘，進行凈化處理，其間魚塘異位處理20d，然后魚苗塘異位處理20d。12月17日開始，先用2d時間抽取魚塘中(50%)的養(yǎng)殖廢水(水位降低0．5m、水量減少4002m3)至異位濕地處理場所蟹塘中凈化處理，將凈化處理后的水排回魚塘再利用。1月10日開始，用1d時間抽取魚苗塘(50%)的養(yǎng)殖廢水(水量2335m3)，排至異位濕地處理場蟹塘中，凈化處理后，將水排回至魚苗塘再利用，削減養(yǎng)殖廢水排放。魚塘與魚苗塘每批抽水完成后，每隔5d定點采集水樣2L，共采樣5次。
1．4檢測指標及方法主要檢測指標為pH值、溶解氧含量、高錳酸鹽指數(shù)、硝態(tài)氮含量、亞硝態(tài)氮含量、銨態(tài)氮含量、總磷含量、總氮含量。檢測方法:高錳酸鉀指數(shù)，酸性高錳酸鉀滴定法;亞態(tài)硝氮含量，重氮－偶氮比色法;硝態(tài)氮含量，紫外分光光度法;銨態(tài)氮含量，納什試劑比色法;總磷(TP)含量，鉬酸銨分光光度法;總氮(TN)含量，堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法;活性磷(PO3－4－P)，鉬銻抗法;葉綠素a含量，單色分光光度法。
2結果與分析
2．1苦草、伊樂藻與輪葉黑藻組合群落對蟹塘的凈化效果2010年1月至2011年1月對蟹塘(原位生態(tài)修復)、魚塘、魚苗塘和龍延河(水源)水質情況開展定時、定點監(jiān)測(表1)，試驗區(qū)域水質氮、磷與有機物污染較嚴重。蟹塘水質優(yōu)于其他相鄰養(yǎng)殖塘。
2．1．1蟹塘N、P含量全年變化趨勢水體中高濃度的氮、磷是水體富營養(yǎng)化的主要表現(xiàn)，控制水體富營養(yǎng)化的根本措施在于削減水體中氮、磷濃度［6］。試驗結果表明，蟹塘TN、TP含量整年都較穩(wěn)定，且較魚塘、魚苗塘和水源低(圖2、圖3)。這說明苦草、伊樂藻和輪葉黑藻能有效降低蟹塘水體的氮、磷含量，并能使其維持在一定范圍內。蟹塘總磷含量全年保持穩(wěn)定，在0．15mg/L上下波動，特別是6—9月，總磷含量明顯低于魚塘，達到國家地表水Ⅲ類標準(圖2)。蟹塘總氮含量明顯低于其他塘水質，并且全年變化范圍不太大(圖3)。蟹塘水體氮、磷含量全年保持穩(wěn)定，為中華絨鰲蟹生長提供了良好的生境。
2．1．2蟹塘CODMn含量全年變化趨勢利用植物削減富營養(yǎng)化水體有機污染也有大量研究［7－8］，本研究利用苦草、伊樂藻與輪葉黑藻組合群落削減蟹塘養(yǎng)殖水體中的CODMn取得較好的效果。CODMn反映水體中有機污染程度的綜合指標，由圖4可知，蟹塘CODMn全年較穩(wěn)定，平均為10mg/L，低于未種植苦草、伊樂藻和輪葉黑藻的魚塘、魚苗塘和水源。說明伊樂藻與輪葉黑藻對水體具有凈化功能，能有效削減養(yǎng)殖水體中的有機污染物。
2．1．3蟹塘葉綠素a含量全年變化趨勢葉綠素a含量是衡量水體藻類生物量的一個重要指標［9］。沉水植物具有克藻效應，能降低水體葉綠素a含量［10］。試驗結果表明，蟹塘葉綠素a含量全年基本穩(wěn)定，在夏季藻類滋生的高溫季節(jié)，蟹塘葉綠素a含量平均為15mg/m3，僅約為其他水體含量的1/5(圖5)，并且透明度在晴好天氣高達0．8m。而沒有種植沉水植物的魚塘及魚苗塘，在相同水源情況下，葉綠素a含量在6—9月之間發(fā)生明顯變化。說明苦草、伊樂藻和輪葉黑藻對控制蟹塘水體藻類生長發(fā)揮了很大作用，明顯降低了水體葉綠素a含量，并且提高了水體透明度。
2．2異位濕地生態(tài)修復對水質凈化效果
2．2．1異位濕地生態(tài)修復期間水質變化情況表2和表3為魚塘和魚苗塘養(yǎng)殖廢水異位生態(tài)修復水質凈化效果。由圖6和圖7可知，養(yǎng)殖水排放到蟹塘時各主要水質指標有較大波動，但每批經(jīng)過異位處理10d后，主要檢測指標幾乎不再有波動，且濃度持續(xù)降低，說明該系統(tǒng)穩(wěn)定性較高，凈化能力較強。魚塘和魚苗塘分別經(jīng)過20d異位修復后，魚塘養(yǎng)殖廢水高錳酸鹽指數(shù)、銨態(tài)氮、總磷、總氮和葉綠素a含量分別降至7．55、0．19、0．20、1．16、11．63mg/m3。魚苗塘養(yǎng)殖廢水高錳酸鹽指數(shù)、銨態(tài)氮、總磷、總氮和葉綠素a含量分別降至8.93、0．33、0．28、1．64、12．16mg/m3。水質指標低于生態(tài)修復前濃度，說明異位濕地生態(tài)修復起到較好的水質凈化作用。#p#分頁標題#e#
2．2．2異位濕地生態(tài)修復對氮、磷、高錳酸鹽指數(shù)的削減率研究結果表明，水體中總氮、銨態(tài)氮、總磷和硝氮越高，伊樂藻與輪葉黑藻對其去除效果越明顯［11－12］。從圖8中可見，魚塘異位生態(tài)修復期間，通過第1、2次采樣檢測發(fā)現(xiàn)，銨態(tài)氮、總氮、總磷去除效果明顯，而第3、4次采樣檢測發(fā)現(xiàn)，各去除率下降較小，魚塘廢水經(jīng)20d處理后，CODMn、銨態(tài)氮、總磷、總氮、葉綠素a去除率均已超過50%，其中，總氮含量由3．14mg/L下降到1．16mg/L，削減養(yǎng)殖廢水中63%的總氮含量，基本滿足了養(yǎng)殖用水的要求。此時，異位生態(tài)修復(蟹塘)還可繼續(xù)作用于魚苗塘養(yǎng)殖廢水的凈化。由圖9中可見，在進行異位生態(tài)修復期間，魚苗塘主要理化指標去除率前期變化沒有處理魚塘時那么明顯。但是，前期去除率同樣較高，且2次異位生態(tài)修復期間各指標去除率均穩(wěn)定上升，說明該原異位生態(tài)修復系統(tǒng)穩(wěn)定性較高。魚苗塘2335m3養(yǎng)殖廢水處理20d后，CODMn、銨態(tài)氮、總磷、總氮、葉綠素a去除率均超過45%，其中，銨態(tài)氮去除率高達54．79%。異位生態(tài)修復凈化能力強，體現(xiàn)出該系統(tǒng)良好的污水凈化性能與穩(wěn)定性?？傮w上本序批式養(yǎng)殖廢水生態(tài)凈化循環(huán)處理系統(tǒng)，HRT為30～40d，處理6336m3養(yǎng)殖廢水時，水力負荷為0．02～0．03m3/(m2•d)。水質連續(xù)處理能力較強，能將劣Ⅴ類的養(yǎng)殖廢水凈化至Ⅲ類標準，并保持相對穩(wěn)定。
3討論
沉水植物的恢復與重建能力已成為環(huán)境領域和水生態(tài)學研究的重點內容之一［13］。有研究證明，利用水生植物進行水污染控制具有投資、維護和運行費用低，管理簡便，污水處理效果好，可改善和恢復生態(tài)環(huán)境，回收資源和能源以及收獲經(jīng)濟植物等諸多優(yōu)點，在污水處理和富營養(yǎng)化水體凈化等方面均表現(xiàn)出良好的效果［14］。水體中氮、磷分為有機和無機2種形態(tài)［15］。氮元素在養(yǎng)殖塘內的循環(huán)是開放式的，水生生物、水生植物、池塘微生物等構成水態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)，各種生物通過同化作用使得氮元素在營養(yǎng)級中自下而上進行傳遞［16－19］。受污水體中的磷元素多易沉積于池塘底部，成為難以去除的營養(yǎng)物質?？嗖菰谏L期能顯著降低沉積物中各形態(tài)磷的含量，沉積物總磷、NaOH提取磷、HCl提取磷、無機磷和有機磷含量分別降低了65．71、39．06、11．65、52．86、11．28mg/kg［20］。伊樂藻和輪葉黑藻對養(yǎng)魚污水中氮、磷等物質有著較好凈化效果［21］。苦草、伊樂藻與輪葉黑藻種植密度為3g/L時，對水體中TP的去除率均超過68%［22］。本試驗在蟹塘種植苦草、伊樂藻與輪葉黑藻，使其根部直接吸收底泥中的磷元素，從而去除水中磷元素?？嗖萆鷳B(tài)適應性廣，吸附污物及營養(yǎng)鹽能力強，是減少水體污染、緩解水體富營養(yǎng)化程度的重要沉水植物?？嗖莘敝乘俣瓤?，再生能力強，收割后恢復時間短，被收割的苦草僅15d就可恢復生長到收割前水平，可從水體中帶出大量營養(yǎng)鹽。因此，苦草常被作為沉水植物恢復主要選用品種之一［23］。輪葉黑藻生存范圍廣，適應能力強，生長速度快、富集能力強，是凈化養(yǎng)殖廢水的理想植物，同時輪葉黑藻的根、莖、葉都是河蟹的適口性青飼料，能夠提高河蟹的品質;另外，輪葉黑藻既可移植也可播種，栽種方便，并且枝莖被河蟹夾斷后還能正常生根長成新株，不會對水質造成不良影響［24］。伊樂藻具有發(fā)芽早、長勢快、耐低溫等特點，所以伊樂藻與輪葉黑藻常在富營養(yǎng)化水體植被恢復工程中作為先鋒物種［25］。本試驗在蟹塘種植苦草、伊樂藻與輪葉黑藻，不僅可以給中華絨鰲蟹生長提供飼料與避難場所，同時在凈化水質方面具有重要作用。
養(yǎng)殖水體藻類大量生長會導致水體溶氧量減少并降低水體透明度，造成魚蟹大量死亡，所以控藻對水產(chǎn)養(yǎng)殖來說同樣具有重要意義。不少研究表明，沉水植物是養(yǎng)殖塘水體中的初級生產(chǎn)者，與藻類屬于競爭關系，而沉水植物在營養(yǎng)物質、光照等方面更具優(yōu)勢，從而能抑制藻類的生長，此外沉水植物會分泌化感物質抑制其生長［26－33］，還能提高水體溶氧與透明度［34］。伊樂藻光合放氧使水體溶氧量和pH值升高，促進開放系統(tǒng)銨態(tài)氮的揮發(fā)［35］。輪葉黑藻對水中懸浮物的吸附量可達自身重量的2．59～5．52倍［11］。不同生物量伊樂藻對河水中其他藻類均具有較強抑制作用，并且隨著生物量增加，其克藻效應更加明顯［36］。苦草在水環(huán)境中能產(chǎn)生并釋放具有抑藻活性的物質，以抑制多種浮游或附著藻類的生長［37］。本試驗結果表明，通過在蟹塘種植苦草、伊樂藻和輪葉黑藻，蟹塘葉綠素a含量全年基本穩(wěn)定，在夏季藻類滋生的高溫季節(jié)，蟹塘葉綠素a含量平均為15mg/m3，僅為其他水體含量的約1/5，并且在晴好天氣透明度高達0．8m。苦草、伊樂藻和輪葉黑藻的種植能明顯控制蟹塘藻類的生長，為中華絨鰲蟹的生長提供較良好的生境。
水產(chǎn)養(yǎng)殖中，投入池塘飼料通常不能被魚蟹完全攝食［38］。據(jù)調查，直湖港胡埭龍延村段每年魚類養(yǎng)殖投入1200t顆粒飼料，投入養(yǎng)蟹塘顆粒料20t、鮮活冰凍魚片42t，以及玉米、小麥粉等，殘留餌料與養(yǎng)殖對象的排泄物會沉積到池塘底部，這加劇了池塘水體富營養(yǎng)化程度，造成水中浮游生物數(shù)量增加，魚類病害泛濫。試驗區(qū)魚塘養(yǎng)殖水體氮、磷含量較高，如果直接排放會導致自然水體富營養(yǎng)化，對生態(tài)環(huán)境造成破壞。本研究根據(jù)中華絨鰲蟹養(yǎng)殖周期短、秋季收獲、不同養(yǎng)殖對象養(yǎng)殖水資源需求與排放時間差異的規(guī)律特征，利用中華絨鰲蟹上市后蟹塘閑置期，建立陸域養(yǎng)殖廢水排放異位濕地處理場所，將其他養(yǎng)殖污染較嚴重的污水通過一定水量有序分批式直接引入蟹塘凈化處理，節(jié)約了凈化處理設施與土地，這樣既能有效轉化池塘多余氮磷、填補蟹塘水草缺乏營養(yǎng)需求狀況，又為來年養(yǎng)殖提供了餌料，同時通過凈化處理后的水又可循環(huán)回用，有利于發(fā)展高密度養(yǎng)殖，提高水產(chǎn)品品質。魚塘和魚苗塘養(yǎng)殖廢水經(jīng)異位生態(tài)修復均得到較好的凈化效果，魚塘CODMn、銨態(tài)氮、總氮、總磷、葉綠素a去除率均超過50%。魚苗塘CODMn、銨態(tài)氮、總氮、總磷、葉綠素a去除率均超過45%。異位生態(tài)修復時，魚塘修復水力負荷較大，不過養(yǎng)殖廢水得到較好的凈化效果。經(jīng)過20d魚塘污水凈化，蟹塘對魚苗塘污水凈化能力有所下降，但是其總氮、總磷去除率仍然高達46．84%、49．09%。說明該系統(tǒng)的穩(wěn)定性和持續(xù)凈化能力強。異位生態(tài)修復時，由于抽水和排水會導致水體曝氣，從而會影響銨態(tài)氮等營養(yǎng)鹽含量變化，造成結果的部分誤差。但從結果來看，本系統(tǒng)通過綜合調控與合理利用水資源，實現(xiàn)養(yǎng)殖過程中養(yǎng)殖廢水的凈化和“零排放”，及水資源循環(huán)利用，提高水資源利用的綜合效應，具有低碳高效、節(jié)約型循化水養(yǎng)殖的特點，對實際的生產(chǎn)應用有一定的推廣價值。目前，限于試驗條件對蟹塘、魚苗塘和魚塘養(yǎng)殖廢水的原位、異位濕地生態(tài)修復處理研究分析，今后將進一步完善沉水植物篩選與群落配置，擴大試驗規(guī)模，并篩選指示植物，提高預警，防止病害傳播造成交叉污染等潛在危險，建立長期穩(wěn)定的養(yǎng)殖廢水序批式循環(huán)處理與再利用系統(tǒng)。#p#分頁標題#e#
第2篇：廢水凈化處理的方法范文
主要順序,即進水、曝氣、沉淀、潷水四個階段作了分析,并簡介了在我國應用SPR技術的幾個工程實例及其運行參數(shù),
以供參考。
關鍵詞：高效污水處理技術
一、污水處理廠廠址的選定
污水處理廠址的選定是城市和工業(yè)區(qū)的總體規(guī)劃
的組成部分。廠址的選擇同城市和工業(yè)區(qū)排水管道的布
置、處理后污水出路密切相關，應進行深入的調查研究
和技術經(jīng)濟比較，并應考慮以下原則： 1、廠址必須位
于給水水源的下游；如果城鎮(zhèn)、工業(yè)區(qū)和生活區(qū)位于河
流附近，廠址必須在它們的下游，而且要在夏季主風向
的下風向，并應同城鎮(zhèn)、工業(yè)區(qū)、生活區(qū)以及農(nóng)村居民
點保持一定的距離 , 但又不宜太遠 , 以免增加管道的長
度。2、廠址應盡可能與處理后出水的主要去向（如灌
溉農(nóng)田）或受納水體靠近。3、充分利用地形，選擇有
適當坡度的地區(qū)，以滿足污水處理構筑物和設備高程布
置的需要，節(jié)省能源和動力。4、盡可能少占和不占農(nóng)田，
并考慮有發(fā)展的可能性。
二、污水處理處理工藝流程
污水處理廠的處理工藝流程以及處理構筑物和設
備型式的選定是污水處理廠設計的重要環(huán)節(jié)。確定污
水處理工藝流程的主要依據(jù)是污水所需要達到的處理程
度，而處理程度則取決于處理后出水的去向。處理后的
出水如果排入水體，則污水的處理程度既要能夠充分利
用水體自凈能力，又要防止水體遭到污染。不考慮水體
自凈能力，而任意采用高級處理方法是不經(jīng)濟的，但也
不宜將水體自凈能力耗盡，要留有余地。處理后污水如
用于灌溉農(nóng)田，污水水質應達到所要求的標準。處理后
的出水如果回用于工業(yè)企業(yè)或城市建設，要考慮兩種情
況：直接回用；作某些補充處理后再行回用。污水處
理廠一般是以去除 BOD（生化需氧量）物質作為主要
目標。在大型污水處理廠中多采用以沉淀為中心的污水
一級處理和以生物處理為中心的污水二級處理。有時為
了去除氮、磷等物質，還在生物處理后，進行污水三級
處理。
污水處理的產(chǎn)物──初級沉淀池產(chǎn)生的污泥，由污
泥處理系統(tǒng)處理。污泥處理系統(tǒng)是污水處理廠的組成部
分，污泥采用需氧消化和厭氧消化兩種方法處理（見污
泥消化）。需氧消化多用于服務人口在 5 萬以下的小型
污水處理廠；而厭氧消化則普遍用于大中型污水處理廠。
污泥處理的程序是：污泥濃縮、污泥厭氧消化、污泥干化、
焚燒。工業(yè)廢水處理工藝流程的確定較為復雜，應綜合
考慮各方面的因素，如去除的主要對象，對處理出水水
質的要求，廢水的水量、水質的變化等。對各種污染物
可以采用的處理單元如表：處理工藝流程的排列順序，
是先簡單后復雜；從去除對象考慮，則先去除懸浮的污
染物，然后去除膠體物質和溶解性物質。
三、污水處理系統(tǒng)的升級
SPR 污水處理系統(tǒng)首先采用化學方法使溶解狀態(tài)
的污染物從真溶液狀態(tài)下析出，形成具有固相界面的膠
粒或微小懸浮顆粒；選用高效而又經(jīng)濟的吸附劑將有機
污染物、色度等從污水中分離出來；然后采用微觀物理
吸附法將污水中各種膠粒和懸浮顆粒凝聚成大塊密實的
絮體；再依靠旋流和過濾水力學等流體力學原理，在自
行設計的 SPR 高濁度污水凈化器內使絮體與水快速分
離；清水經(jīng)過罐體內自我形成的致密的懸浮泥層過濾之
后，達到三級處理的水準，出水實現(xiàn)回用；污泥則在濃
縮室內高度濃縮，定期靠壓力排出，由于污泥含水率低，
且脫水性能良好，可以直接送入機械脫水裝置，經(jīng)脫水
之后的污泥餅亦可以用來制造人行道地磚，免除了二次 污染。SPR 污水處理系統(tǒng)與眾不同的技術特點： 1、城
市生活污水和處理藥劑的混合主要是在泵前吸藥管道、
污水泵葉輪、蛇形反應管和瓷球反應罐的組合作用下完
成的，依照紊流速度、混合時間、和水力學結構數(shù)據(jù)設
計，得以十分充分的混合，為取得最佳混凝凈化效果和
最大限度地節(jié)省藥劑創(chuàng)造了前提條件。這是過去常規(guī)的
一級處理和二級處理之水工結構所做不到的。2、SPR 系
統(tǒng)處理城市污水時，采用五種以上污水處理藥劑及其最
佳配方組合使用，靠化學反應使污水中溶解狀態(tài)的有機
污染物、重金屬離子和有害的鹽類從水中析出，成為有
固相界面的微小顆粒（它包含有污水三級處理的作用）。
其中還選用了一種吸附效果很好而價錢又很便宜的吸附
劑，以吸附有機污染物和色度?？肯緞┰?30 分鐘的流
程內殺滅細菌和大腸桿菌?？炕炷奈锢砘瘜W吸附作用
將懸浮物及各類雜質凝聚成大而且密實的絮團。這樣發(fā)
揮各藥劑的單獨作用和它們之間的交聯(lián)作用的用藥方
式是與常規(guī)的物理化學法不相同的。而且 SPR 系統(tǒng)使
用的組合藥劑配方，只能在具有十分精細的水動力學
參數(shù)設計的 SPR 污水凈化器及其系統(tǒng)里才能充分發(fā)揮
作用，在常規(guī)的水工系統(tǒng)里是無法使用的。
四、污水處理技術的提高
在天然淡水資源已被充分開發(fā)、自然災害日益頻
繁暴發(fā)的今天，缺水已經(jīng)對世界各國眾多城市的經(jīng)濟和
市民生活構成了十分嚴重的威脅，缺水危機已經(jīng)是我們
面臨的現(xiàn)實，解決城市缺水問題的重要途徑應該是將城
市污水變?yōu)槌鞘泄┧?。城市污水就近可得，來源穩(wěn)
定，容易收集，是可靠且穩(wěn)定的供水水源。城市污水經(jīng)
凈化后回用主要可作為市政綠化、景觀用水和工業(yè)用水。
城市污水再生回用工程包括污水收集系統(tǒng)、污水凈化處
理技術及其系統(tǒng)、出水輸配系統(tǒng)、回用水應用技術和監(jiān)
測系統(tǒng)。其中污水凈化再生技術及其系統(tǒng)是關鍵，污水
凈化處理的流程要簡單可靠，投資和運行費用要為該城
市經(jīng)濟實力所能承受，處理后出水的水質要滿足回用的
要求。
沿用了許多年的傳統(tǒng)的"一級處理"及"二級處理"
水處理工藝技術和設備已經(jīng)難以適應當今的高濁度和高
濃度污水的凈化處理要求，處理后出水更不能滿足城市
對水回用的水質要求。沿著傳統(tǒng)的工藝技術路線只能進
一步附加傳統(tǒng)的"三級處理"設備系統(tǒng)，既回避不了龐
大復雜的傳統(tǒng)二級生化處理系統(tǒng)，也回避不了投資和運
行費用都十分昂貴的傳統(tǒng)三級過濾吸附處理系統(tǒng)。這些
恰恰是實現(xiàn)污水回用的忌諱之處。所以，環(huán)保市場十分
迫切需要凈化效率更高、處理后出水能滿足現(xiàn)有環(huán)保標
準并且能回用于城市，投資和運行費用又要為現(xiàn)有城市
的經(jīng)濟實力所能接受的污水處理新技術和新設備。
五、污水技術的新發(fā)明
最新發(fā)明的"SPR 高濁度污水凈化系統(tǒng)"（美國
發(fā)明專利）將污水的"一級處理"和"三級處理"程序
合并設計在一個 SPR 污水凈化器罐體內，在 30 分鐘流
程里快速完成。它容許直接吸入懸浮物（濁度）高達
500 毫克 / 升至 5000 毫克 / 升的高濁度污水，處理后出
水的懸浮物（濁度）低于 3 毫克 / 升（度）；它容許直
接吸入 CODcr 為 200 毫克 / 升至 800 毫克 / 升的高濃度
有機污水，處理后出水 CODcr 可降為 40 毫克 / 升以下。
只需用相當于常規(guī)的一、二級污水處理廠的工程投資和
低于常規(guī)二級處理的運行費用，就能夠獲得三級處理水
平的效果，實現(xiàn)城市污水的再生和回用。 SPR 污水處
理系統(tǒng)首先采用化學方法使溶解狀態(tài)的污染物從真溶液
狀態(tài)下析出，形成具有固相界面的膠?；蛭⑿腋☆w粒；
選用高效而又經(jīng)濟的吸附劑將有機污染物、色度等從污
水中分離出來；然后采用微觀物理吸附法將污水中各種
膠粒和懸浮顆粒凝聚成大塊密實的絮體；再依靠旋流和
過濾水力學等流體力學原理，在自行設計的 SPR 高濁
度污水凈化器內使絮體與水快速分離；清水經(jīng)過罐體內
自我形成的致密的懸浮泥層過濾之后，達到三級處理的
水準，出水實現(xiàn)回用；污泥則在濃縮室內高度濃縮，定
期靠壓力排出，由于污泥含水率低，且脫水性能良好，
可以直接送入機械脫水裝置，經(jīng)脫水之后的污泥餅亦可
以用來制造人行道地磚，免除了二次污染。最新發(fā)明的
SPR 污水凈化技術以其流程簡單可靠、投資和運行費用
低、占地少、凈化效果好的眾多優(yōu)勢將為當今世界的城
市污水的再利用開創(chuàng)一條新路。城市污水實現(xiàn)再利用之
第3篇：廢水凈化處理的方法范文
關鍵詞：重金屬廢水；處理；工藝
中圖分類號： TU992.3 文獻標識碼：A
重金屬廢水是指礦冶、機械制造、化工、電子、儀表等工業(yè)生產(chǎn)過程中排出的含重金屬的廢水。實際所需處理的廢水中含有的重金屬并不是單一種類， 往往多種重金屬并存，廢水的分類通常以其中含量最高的重金屬為依據(jù)，其中含銅廢水、含鉻廢水、含鎳廢水和含鉛廢水等較為多見。廢水中所含重金屬能對環(huán)境及人體產(chǎn)生長遠的不良影響，是對環(huán)境污染最嚴重和對人類危害最大的工業(yè)廢水之一，未經(jīng)處理直接排放，一方面將對環(huán)境造成污染，另一方面也浪費了大量的水資源和貴重金屬資源， 其水質水量與生產(chǎn)工藝有關，因此對廢水處理工藝的研究具有十分重要的意義。
1 廢水處理操作方法
廢水中的重金屬一般不能分解破壞，只能轉移其存在位置和轉變其物化形態(tài)。處理方法是首先改革生產(chǎn)工藝，不用或少用毒性大的重金屬。對已經(jīng)形成的重金屬廢水處理方法很多，一般分為物理法、化學法和生物法， 每種處理方法都有各自的特點和適用條件， 根據(jù)不同的原水水質和處理后的水質要求， 可單獨應用，亦可幾種方法組合應用。重金屬廢水處理的主要原理是利用金屬離子在堿性條件下的沉淀，經(jīng)分離達到凈化廢水，回收重金屬，進而回用廢水，最終實現(xiàn)降低金屬排放總量，節(jié)約水資源回收貴重金屬的目的。對含有機物、絡離子及螯合物量大的廢水， 要先將妨礙處理重金屬的有機物質用氧化、吸附等適當?shù)奶幚矸椒ǔァＨ缓笤侔阉鳠o機類廢水處理。重金屬廢水經(jīng)處理后形成兩種產(chǎn)物，一是基本上脫除了重金屬的處理水，一是重金屬的濃縮產(chǎn)物。含重金屬廢水最常采用的是化學沉淀法， 把重金屬離子轉變成難溶于水的氫氧化物或硫化物等的鹽類， 然后進行共沉淀而除去， 處理后的水中重金屬低于排放標準可以排放或回用。加強混凝方法對重金屬的處理也很有效，形成新的重金屬濃縮產(chǎn)物應盡量回收利用或加以無害化處理。
2 重金屬廢水處理工藝
2.1 硫酸鹽生物還原法處理含鋅廢水
硫酸鹽生物還原法處理含鋅廢水其原理是利用硫酸鹽還原菌SRB在厭氧條件下產(chǎn)生硫化氫，硫化氫和廢水中的重金屬反應，生成金屬硫化物沉淀以去除重金屬離子。生物反應器是一個厭氧反應系統(tǒng)，微生物在厭氧條件下分解有機物，還原硫酸鹽生成硫化氫，硫化氫與廢水中的鋅離子反應生成不溶性的硫化鋅。生物反應器的類型可以是上流式厭氧污泥床、厭氧接觸反應器等。
反應生成的硫化鋅沉淀同厭氧污泥混在一起，當其濃度達到一定程度以后，為了保證生物反應器的正常運行，就必然排放一部分污泥。由于污泥中鋅含量較高，可以回收。從沉淀池中的出水，雖然鋅離子的去除率很高，但是出水中還含有比較高的COD和硫化氫，因此必須要進行好氧處理去除COD和硫化氫，使最終出水的指標都達到國家排放標準。
2.2 含銅重金屬廢水處理工藝
焦磷酸銅廢水中銅主要以絡合物形式存在，因此該類廢水在強堿條件下投加酸進行破絡反應，再與其他重金屬廢水混合處理。含銅廢水主要來源于電鍍、化學鍍工序。一般有電鍍銅工序產(chǎn)生電鍍廢水， 工件電鍍銅后清洗工序產(chǎn)生清洗水， 化學鍍銅工序產(chǎn)生化學鍍廢水， 工件化學鍍銅后清洗工序產(chǎn)生清洗水， 線路板鍍銅后蝕刻工序產(chǎn)生蝕刻廢水， 線路板鍍銅后微蝕工序產(chǎn)生微蝕水， 線路板鍍銅后棕化工序產(chǎn)生棕化廢水， 線路板鍍銅后采用表面活性劑清洗產(chǎn)生清洗水等。
2.2.1 工作原理
2.2.2 工藝流程
3 電池廠重金屬廢水的污水處理系統(tǒng)
某電池生產(chǎn)廢水排放量650/d。在生產(chǎn)過程中使用含汞鋅、錳和淀粉等原料。在電液配制、糊化、洗碳棒頭等生產(chǎn)過程中排出的廢水重金屬污染物濃度平均為：汞008mg/L、鋅315m1/L。錳73mg/L，如果直接排放會對環(huán)境造成較嚴重的污染。由于廢水中含有幾種重金屬污染物，處理難度高，該廠針對水質制定出一套高效經(jīng)濟的廢水治理方案。
3.1 工藝流程
很多廢水（如電池的含鋅廢水）經(jīng)絮凝反應后能分離出大量的污泥，這些絮狀污泥有一定的吸附能力。針對重金屬離子容易被吸附的特性，EWP高效污水凈化器利用Zn在pH=8-9時能生成的Zn（0H）2絮凝沉淀物，在凈化器內形成吸附過濾流化床，并添加重金屬離子吸附劑GPC，對汞和其它重金屬污染物進行吸附過濾，達到同時治理幾種重金屬污染物的效果。廢水從調節(jié)池自流至反應池，在反應池的入口與出口處分別加入三組藥劑，再由進流泵將經(jīng)過混凝反應的廢水泵入凈化器內處理，處理后的清水從頂部流出，污泥從底部排入污泥濃縮罐，經(jīng)污泥濃縮罐及污泥貯罐濃縮后脫水運走。
3.2 工藝設備及主要構筑物設計參數(shù)
（1）調節(jié)池 調節(jié)池有效容積為200m3。加設一個反應池。
（2）加藥系統(tǒng) Na2S：用量5×10-5用玻璃鋼作溶藥攪拌器配制成質量分數(shù)為5%的溶液；石灰：由固體加藥機投加，用量由pH自動控制器控制；重金屬離子吸附劑GPC：用量3×10，由固體加藥機投加。
（3）主要設備 EWP高效污水凈化器共兩套：EwP-10、EWP-20處理量分別為200m/d和500m/d，污泥脫水機選用10m的板框壓濾機，污泥經(jīng)脫水后外運至固廢中心。
結語
含重金屬廢水的處理要講求實效，可概括為兩個方面：
（ 1） 控制污染源， 盡量改革工藝， 實現(xiàn)少排放。
（ 2） 使用重金屬的生產(chǎn)過程中采用合理的工藝流程和完善的生產(chǎn)設備，實行科學的生產(chǎn)管理和運行操作，減少重金屬的耗用量和隨廢水的流失量；在此基礎上對數(shù)量少、濃度低的廢水進行有效的處理。處理以化學沉淀法為主， 適當輔以其他處理方法。污水處理系統(tǒng)工程投入正常運行后，使得附近大量的陸源污水得到處理，消減了大量的排海污染物，使得整個海域海洋生態(tài)環(huán)境得到改善。對整個近岸海域的海域生態(tài)環(huán)境的改善將起到積極的作用，同時對周邊的環(huán)境和港區(qū)的開發(fā)建設也起到積極的促進作用，是正效益工程。
參考文獻
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第4篇：廢水凈化處理的方法范文
關鍵詞：農(nóng)村生活污水；生態(tài)凈化；柳樹；無動力
中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2014）02-0426-04
Design and Application of a Willow Purification System of Rural Sewage
MAO Yu-feng1，WANG Hai-yun1，DENG Jie1，HE Ke1，XIAO Yao2
（1.College of Hydraulic & Environmental Engineering， China Three Gorges University，Yichang 443002，Hubei，China；
2.Zigong Light Industry Design and Research Institute，Zigong 643000，Sichuan， China）
Abstract： A suitable ecological purification system was designed for dealing with hilly rural sewage， mainly consisted of two parts of precipitation-anaerobicand tree-soil. Its features were that the first process was the cascade of precipitation and simultaneous anaerobic digestion. The sedimentation basin could adjust water yield， and anaerobic reaction would happen in stay period meanwhile. Organics would be resolved into simple inorganics by microbial metabolic activity， and made into small molecular organic acids， CO2， H2， CH4 and so on. The second waste water treatment unit worked mainly by willow purification. Soil treatment and filtering could also help treat waste water. Organic matter in sewage could be absorbed， adsorbed， fixed and decomposed by the comprehensive effects of tree roots， soil and microbe. The TP， TN and COD of water would be greatly reduced. According to the model test， the willow purification system could greatly reduce the TP， TN and COD. The average removal rate of COD， TPand TN were 91.18%， 86.13% and 86.85%， respectively.
Key words： rural water pollution； ecological purification； willow； no power
據(jù)相關統(tǒng)計表明，全國農(nóng)村每年產(chǎn)生生活污水約200億m3，絕大部分直接排放，嚴重污染了農(nóng)村地區(qū)的水環(huán)境[1]。農(nóng)村生活污水無害化處理是社會主義新農(nóng)村建設的客觀要求，其處理方式必須符合經(jīng)濟高效和簡便易行的原則。在這種情況下，污水生態(tài)處理技術、厭氧技術等由于能耗低、運行管理方便而逐漸被引起重視[2]。但以前的研究中像人工濕地一類的生態(tài)處理技術多側重于一年生或多年生草本植物，對多年生木本植物的研究相對較少，一年生或多年生草本植物對污染水體的短期凈化效果較好，但因其每年都要收割重植，對于一個長期的凈化過程來說，會在管理上帶來不便[3]。
柳樹用于生物修復的研究工作始于20世紀90年代，目前柳樹環(huán)保林的營建與應用已在歐洲和美洲大陸逐步盛行。柳樹可以對重金屬污染、有機物污染、水體富營養(yǎng)化進行修復，用于土壤污染、水體污染、大氣污染的生物修復[4]。因柳樹適應性強，耐水濕，生長速度快，消耗營養(yǎng)多，并且其為木本植物，積累性強，所以，探索柳樹對農(nóng)村污水水質凈化的效果很有意義。
1 工藝流程與凈化系統(tǒng)設計
1.1 工藝流程設計
當前，農(nóng)村污水處理技術主要是生態(tài)處理技術、生物處理技術及膜生物技術。其中，生態(tài)處理技術包括土地處理技術、穩(wěn)定塘技術和蚯蚓生態(tài)濾池技術；生物處理技術包括厭氧生物技術和好氧生物技術[2]。近年來國外的研究表明，柳樹顯示出了植被濾器的優(yōu)良特性：除了高的生物量生產(chǎn)力之外，還包括有效的元素吸收、高的蒸騰速率以及較強的重金屬吸收能力[5]。
參考現(xiàn)有農(nóng)村生活污水處理技術的優(yōu)缺點[6，7]，考慮柳樹高效的生物修復作用和農(nóng)村污水處理經(jīng)濟高效、簡便易行的原則，本設計采用生物-生態(tài)組合技術來處理農(nóng)村污水。其中，生物技術采用厭氧生物技術[8]，生態(tài)技術采用柳樹凈化技術[3-5]為主和土地處理技術[9]為輔的綜合處理技術。為了將每個必要的污水處理工藝環(huán)節(jié)進行簡化合并，特設計了以下污水處理工藝流程，其工藝流程圖如圖1所示。
1.2 凈化系統(tǒng)設計
1.2.1 污水預處理單元設計 參考現(xiàn)代污水三級處理技術，其一級處理主要是設調節(jié)池、沉沙池，考慮農(nóng)村污水水質差、水量波動大這一設計背景，調節(jié)池和沉沙池的設置也是客觀必要的。調節(jié)池的主要作用是提供對污水處理的緩沖能力，調節(jié)污水水量負荷、pH、水溫和水質。沉沙池的作用是去除污水中密度較大的固體懸浮顆粒，同時可去除部分BOD5（生化需氧量），可改善生物處理構筑物運行條件并降低其BOD5負荷。而二級處理一般設曝氣池、氧化溝和生物濾池等，考慮本凈化系統(tǒng)是為了更有效地降低污水COD（化學需氧量）、氮磷含量，所以設置一個厭氧反應池作預處理是比較合適的[10]。因為厭氧處理是利用厭氧菌的作用，分解糖、氨基酸和有機酸形成小分子有機物，使廢水中溶解性有機物顯著提高，通過厭氧處理后，COD和SS（固體懸浮物濃度）去除率高，同時可生化性提高，有利于后續(xù)的好氧處理。而對于脫氮除磷，厭氧過程也是必不可少的環(huán)節(jié)。
為了提高污水處理效率，節(jié)約經(jīng)濟成本，本設計需將傳統(tǒng)污水一級處理過程和二級處理過程結合起來作為本凈化系統(tǒng)的預處理單元并放在同一污水凈化構筑物當中，所以此污水處理構筑物是集調節(jié)池、沉淀池和厭氧池三者功能于一體的，因此本處理單元的設計要綜合考慮適當?shù)奈鬯占{量、高效的沉淀反應和密閉的反應環(huán)境3個因素。
1.2.2 污水主體處理單元設計 研究表明，柳樹適應性強，生物量大，生長速度快，耐水濕，可以吸收各種污染物。一方面，柳樹通過根系吸收土壤及廢水中的水分和N、P等營養(yǎng)元素，作為構造植物體所需物質，一些非柳樹生長必需物質如金屬離子和部分有機物也可以隨柳樹體蒸騰拉力被植物吸收并積累。通過這一過程可以去除廢水中大量的營養(yǎng)型污染物和部分有機物。另一方面，根際土壤由于土質疏松及柳樹根系的傳導作用，具有充分的氧氣，同時根系所分泌的酶、氨基酸等為微生物的生存提供了必要的養(yǎng)分，因此為污染物的微生物降解提供了有利條件。根系分泌物中的酶還可以為廢水中污染物的轉化與固定提供催化機制，加速其降解及固定速率。另外，參考污水的土地處理技術[11]，土壤的過濾、截留、滲透、物理吸附、化學吸附、化學分解、中和、揮發(fā)、生物氧化以及微生物的攝取等過程均能有效地凈化污水。所以，柳樹/土壤協(xié)同綜合處理污水在理論上是可行的。
為了保證出水質量和土壤層的穩(wěn)定性以及進一步提高污染物的去除效率，傳統(tǒng)污水三級處理過程，需在土壤層下設沙濾層，進行厭氧微生物掛膜，這樣污水流過填料層時不僅能進行物理過濾，而且污水中的有機物能被厭氧微生物截留、吸附及代謝分解。
綜上所述，污水主體處理單元的構筑物是集柳樹植物處理、土壤處理、厭氧生物濾池為一體的綜合處理構筑物。
1.3 污水凈化系統(tǒng)模型設計
為了更準確地詮釋本污水凈化系統(tǒng)設計，現(xiàn)給出如下設計模型裝置示意圖（圖2、圖3）。
柳樹凈化農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)，包括沉淀/生物厭氧處理系統(tǒng)和柳樹/土壤綜合處理系統(tǒng)。沉淀/生物厭氧處理系統(tǒng)包括第一反應池，第一反應池頂部設有密封蓋板；柳樹/土壤綜合處理系統(tǒng)包括第二反應池，第二反應池從上至下依次設有土壤層和過濾層，土壤層種植有柳樹，第一反應池相對第二反應池位于地勢高位。第一反應池內部設有隔板。柳樹的根系位于土壤層與過濾層的交界處。過濾層從上至下由細沙層、細卵石層、粗卵石層構成。第二反應池連接有出水管，出水管設有閘閥。
本污水處理系統(tǒng)的運行過程為：生活污水經(jīng)污水管網(wǎng)收集后由一根主管道進入沉淀/生物厭氧處理單元，在該系統(tǒng)中會對污水進行兩方面的處理。一方面，第一反應池中設有兩面擋水隔板，污水會在隔板頂部溢流，所以污水會經(jīng)過三級沉淀處理從而去除較大的顆粒物和泥沙后讓上清液進入柳樹/土壤綜合處理單元，并同時調節(jié)水質水量。另一方面，頂部的密封蓋板會讓第一反應池處在缺氧的環(huán)境中，污水通過厭氧消化作用將高分子難降解的有機物轉變?yōu)榈头肿右妆唤到獾挠袡C物，脫氮，促進磷的釋放并提高BOD/COD的比值，為二級處理創(chuàng)造有利條件。在污水進入柳樹/土壤綜合處理系統(tǒng)和污水滲入柳樹根系和土壤層后，既可以滿足植物對水分和養(yǎng)分的需求，同時通過柳樹根系對有機污染物的吸收與吸附又能降低污水中有機污染物的含量。利用土壤-微生物-柳樹構成的生態(tài)系統(tǒng)自我調控機制和對污染物的綜合凈化功能包括植物固定、微生物降解、硝化反硝化、吸收、氧化還原等多種作用實現(xiàn)污水自然凈化。最后在經(jīng)過由第二反應池底部的過濾層過濾后，污水能夠得到有效凈化。池子尾部出水管上的閘閥用于調節(jié)柳樹/土壤綜合處理系統(tǒng)的水質水量，保證種植的柳樹不會因缺水或者污水有機負荷過高而影響正常生長。該模型的運行方法為持續(xù)通過污水收集管網(wǎng)進水，間歇式排水。
2 應用實例――某農(nóng)村生活污水凈化系統(tǒng)
2.1 污水凈化系統(tǒng)服務區(qū)概況
2.2 凈化系統(tǒng)實體設計
1）場地選擇。選擇比住戶地勢低的地方，且存在一定的坡度。
3）污水處理系統(tǒng)的修建。修建水泥隔板與頂部蓋板，并注意反應池內部的防漏。池尾構建泄洪槽，底部的出水管安裝水閘，以便隨時調節(jié)二級處理池中的水質水量。
4）濾料的選擇。選擇當?shù)氐募毶撑c卵石，細卵石直徑為1～2 mm，粗卵石直徑為3～6 mm。細沙層厚8 cm，細卵石層厚15 cm，粗卵石層厚20 cm。
5）柳樹的選擇與培育。選擇當?shù)氐暮盗鳛閮艋鬯臉浞N，按株距1 m種植9棵柳樹均勻分布在二級處理池，該樹種生長代謝速度快，喜水，能快速凈化生活污水。樹的高度應在1 m以上且根系繁茂。由于農(nóng)村生活污水排放無規(guī)律，為保證柳樹正常生長可通過調整出水閥來保證二級處理池中的水量與有機負荷。
2.3 凈化系統(tǒng)運行方案
由于農(nóng)村污水排放無規(guī)律，特別是污水排放時間屬間歇排放，所以為了整個系統(tǒng)的每個環(huán)節(jié)正常運行，特別是柳樹和微生物的正常生長，整個系統(tǒng)通過池尾的出水閥門間歇式運行。
待移栽柳樹成活、微生物群落生長正常即模型運行穩(wěn)定后開始本次試驗，按5、10、15、20 d的水力停留時間定期在進水口、沉淀/生物厭氧處理池和出水口取水樣，測定其pH、TP、TN和COD的數(shù)值并進行分析。
3 結果與討論
3.1 試驗結果
3.1.1 廢水中COD的變化 因為柳樹/土壤綜合處理單元中的生物降解起了關鍵性作用，種植的柳樹以及土壤中的微生物通過其快速的新陳代謝不斷吸附、吸收污水中的有機物，特別是柳樹生物量大，生長速度快。由圖5可知，污水經(jīng)過柳樹凈化系統(tǒng)處理后，COD濃度逐級降低，尤其是經(jīng)過柳樹/土壤綜合處理單元后顯著降低，COD平均去除率為91.18%。
3.1.2 廢水中總磷的變化 柳樹快速的新陳代謝需要大量的磷元素，對于低濃度的廢水柳樹根系的吸收同化作用是TP去除的主要途徑。由圖6可知，污水經(jīng)過柳樹凈化系統(tǒng)處理后，TP濃度逐級降低，且隨著水力停留時間的增加TP的去除率越來越高，TP的平均去除率為86.13%。
3.1.3 廢水中總氮的變化 柳樹本身的生長需要氮素，其根系除了為微生物提供介質環(huán)境外，主要表現(xiàn)為對氮類有機污染物的吸收、利用和轉化。而根系周圍的微生物通過硝化與反硝化作用可促進柳樹對氮素的吸收與吸附。由圖7可知，污水經(jīng)過柳樹凈化系統(tǒng)處理后，TN濃度逐級降低，其平均去除率為86.85%。
3.1.4 廢水pH的變化 由圖8可知，污水凈化模型各區(qū)的pH基本保持在中性范圍內，且水力停留時間在15 d內時，流經(jīng)污水凈化模型污水的pH是逐級增大的，但過長的反應時間可能使得pH降低。本污水凈化系統(tǒng)可使污水在逐級降解過程中pH保持在正常的范圍內，且出水pH的平均值為7.34。
3.2 討論
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第5篇：廢水凈化處理的方法范文
關鍵詞：啤酒工業(yè)廢水處理廢水綜合利用
AdvancesontheTreatmentandUtilizationofBreweryWastewater
ABSTRACTBeingaliquidcontaininghighorganicpollutants,brewerywastewatermaynotonlyleadtoenvironmentalpollution,butalsodecreasetheutilizationratioofrawmaterialusedinbeerproduction.Therefore,manyscholarsandbrewerieshavepaidmuchattentiontodevelopingnewtechniquesfortreatingandmakinguseofbrewerywastewater.Thispapermakesacomparisonamongvariousnewtechniquesonthebasisofanalyzingthesourcesandcharacteristicsofbrewerywastewater.Itisconcludedthatasingletechniquecannoteffectivelyremovethecontaminationfrombrewerywastewater,andonlythecombinationofvarioustechniquescanachievegreatbenefitsbothineconomyandinenvironment.Thus,severalproposalsareputforwardforfutureresearch.KEYWORDSbreweryindustry,wastewatertreatment,wastewaterutilization
隨著人民生活水平的提高，我國啤酒工業(yè)得到了長足發(fā)展，其產(chǎn)量逐年上升.1988年全國有啤酒廠800多家，年產(chǎn)啤酒663萬t［1］，位居世界第三；經(jīng)過近十年的發(fā)展，目前已達到1000多家，年產(chǎn)啤酒1000多萬t，成為世界第二大啤酒生產(chǎn)國［2］.但是在啤酒產(chǎn)量大幅度提高的同時，也向環(huán)境中排放了大量的有機廢水.據(jù)統(tǒng)計，每生產(chǎn)1t啤酒需要10～30t新鮮水，相應地產(chǎn)生10～20t廢水［3］.我國現(xiàn)在每年排放的啤酒廢水已達1.5億t［4］.由于這種廢水含有較高濃度的蛋白質、脂肪、纖維、碳水化合物、廢酵母.酒花殘渣等有機無毒成分，排入天然水體后將消耗水中的溶解氧，既造成水體缺氧，還能促使水底沉積化合物的厭氧分解，產(chǎn)生臭氣，惡化水質［5］.另外，上述成分多來自啤酒生產(chǎn)原料，棄之不用不僅造成資源的巨大浪費，也降低了啤酒生產(chǎn)的原料利用率.因此，在糧食缺乏，水和資源供應緊張的今天，如何既有效地處理啤酒廢水又充分利用其中的有用資源，已成為環(huán)境保護的一項重要研究內容.本文根據(jù)前人的研究結果綜述了啤酒廢水的處理和利用現(xiàn)狀，以便為進一步探討效益資源型處理技術提供借鑒.
1啤酒廢水的產(chǎn)生與特點啤酒生產(chǎn)工藝流程包括制麥和釀造兩部分.二者均有冷卻水產(chǎn)生，約占啤酒廠總排水量的65%，水質較好，可循環(huán)用于浸洗麥工序［7］.中、高污染負荷的廢水主要來自制麥中的浸麥工序和釀造中的糖化、發(fā)酵、過濾、包裝工序，其化學需氧量在500～40000mg.L-1之間，除了包裝工序的廢水連續(xù)排放以外，其它廢水均以間歇方式排放［8］（見表1）.
表1啤酒工業(yè)中、高污染負荷廢水的來源與濃度Table1Sourcesandcontentsofbrewerywastewaterwithhighormiddlepollutionload
工序
廢水中CODcr濃度/（mg.L-1）
排放方式
浸麥工序500～800間歇排放
糖化工序20000～40000間歇排放
發(fā)酵工序2000～3000間歇排放
包裝工序500～800連續(xù)排放
啤酒廠總排水屬于中、高濃度的有機廢水，呈酸性，pH值為4.5～6.5［7］,其中的主要污染因子是化學需氧量（CODcr）、生化需氧量（BOD5）和懸浮物（SS），濃度分別為1000～1500，500～1000和220～440mg.L-1［3］.啤酒廢水的可生化性（BOD5/CODcr）較大，為0.4～0.6［7］，因此很多治理技術的主體部分是生化處理.
2啤酒廢水處理技術目前，國內外普遍采用生化法處理啤酒廢水.根據(jù)處理過程中是否需要曝氣，可把生物處理法分為好氧生物處理和厭氧生物處理兩大類.2.1好氧生物處理好氧生物處理是在氧氣充足的條件下，利用好氧微生物的生命活動氧化啤酒廢水中的有機物，其產(chǎn)物是二氧化碳、水及能量（釋放于水中）.這類方法沒有考慮到廢水中有機物的利用問題，因此處理成本較高.活性污泥法、生物膜法、深井曝氣法是較有代表性的好氧生物處理方法.2.1.1活性污泥法活性污泥法是中、低濃度有機廢水處理中使用最多、運行最可靠的方法，具有投資省、處理效果好等優(yōu)點.該處理工藝的主要部分是曝氣池和沉淀池.廢水進入曝氣池后，與活性污泥（含大量的好氧微生物）混合，在人工充氧的條件下，活性污泥吸附并氧化分解廢水中的有機物，而污泥和水的分離則由沉淀池來完成.我國的珠江啤酒廠、煙臺啤酒廠、上海益民啤酒廠、武漢西湖啤酒廠、廣州啤酒廠和長春啤酒廠等廠家均采用此法處理啤酒廢水［6,7］.據(jù)報道，進水CODcr為1200～1500mg.L-1時，出水CODcr可降至50～100mg.L-1，去除率為92%～96%.活性污泥法處理啤酒廢水的缺點是動力消耗大，處理中常出現(xiàn)污泥膨脹.污泥膨脹的原因是啤酒廢水中碳水化合物含量過高，而N，P，F(xiàn)e等營養(yǎng)物質缺乏，各營養(yǎng)成分比例失調，導致微生物不能正常生長而死亡.解決的辦法是投加含N，P的化學藥劑，但這將使處理成本提高.而較為經(jīng)濟的方法是把生活污水（其中N，P濃度較大）和啤酒廢水混合.間歇式活性污泥法（SBR）通過間歇曝氣可以使動力耗費顯著降低，同時，廢水處理時間也短于普通活性污泥法.例如，珠江啤酒廠引進比利時SBR專利技術，廢水處理時間僅需19～20h,比普通活性污泥法縮短10～11h，CODcr的去除率也在96%以上［9］.揚州啤酒廠和三明市大田啤酒廠采用SBR技術處理啤酒廢水，也收到了同樣的效果［10,11］.劉永淞等認為［9］，SBR法對廢水的稀釋程度低，反應基質濃度高，吸附和反應速率都較大，因而能在較短時間內使污泥獲得再生.2.1.2深井曝氣法為了提高曝氣過程中氧的利用率，節(jié)省能耗，加拿大安大略省的巴利啤酒廠［12］、我國的上海啤酒廠和北京五星啤酒廠［7］均采用深井曝氣法(超深水曝氣)處理啤酒廢水.深井曝氣實際上是以地下深井作為曝氣池的活性污泥法，曝氣池由下降管以及上升管組成.將廢水和污泥引入下降管，在井內循環(huán)，空氣注入下降管或同時注入兩管中，混合液則由上升管排至固液分離裝置，即廢水循環(huán)是靠上升管和下降管的靜水壓力差進行的.其優(yōu)點是：占地面積少，效能高，對氧的利用率大，無惡臭產(chǎn)生等.據(jù)測定［12］，當進水BOD5濃度為2400mg.L-1時，出水濃度可降為50mg.L-1，去除率高達97.92%.當然，深井曝氣也有不足之處，如施工難度大，造價高，防滲漏技術不過關等.2.1.3生物膜法與活性污泥法不同，生物膜法是在處理池內加入軟性填料，利用固著生長于填料表面的微生物對廢水進行處理，不會出現(xiàn)污泥膨脹的問題.生物接觸氧化池和生物轉盤是這類方法的代表，在啤酒廢水治理中均被采用，主要是降低啤酒廢水中的BOD5.生物接觸氧化池是在微生物固著生長的同時，加以人工曝氣.這種方法可以得到很高的生物固體濃度和較高的有機負荷，因此處理效率高，占地面積也小于活性污泥法.國內的淄博啤酒廠、青島啤酒廠、渤海啤酒廠和徐州釀酒總廠等廠家的廢水治理中采用了這種技術［7］.青島啤酒廠在二段生物接觸氧化之后輔以混凝氣浮處理，啤酒廢水中CODcr和BOD5的去除率分別在80%和90%以上［13］.在此基礎上，山東省環(huán)科所改常壓曝氣為加壓曝氣（P=0.25～0.30MPa），目的在于強化氧的傳質，有效提高廢水中的溶解氧濃度，以滿足中、高濃度廢水中微生物和有機物氧化分解的需要.結果表明，當容積負荷≤13.33kg.m-3.d-1COD,停留時間為3～4h時，COD和BOD平均去除率分別達到93.52%和99.03%.由于停留時間縮短為原來的1/3～1/4，運轉費用也較低［14］.生物轉盤是較早用以處理啤酒廢水的方法.它主要由盤片、氧化槽、轉動軸和驅動裝置等部分組成，依靠盤片的轉動來實現(xiàn)廢水與盤上生物膜的接觸和充氧.該法運轉穩(wěn)定、動力消耗少，但低溫對運行影響大，在處理高濃度廢水時需增加轉盤組數(shù).該方法在美國應用較為普及，國內的杭州啤酒廠、上海華光啤酒廠和浙江慈溪啤酒廠也在使用［7］.據(jù)報道，廢水中BOD5的去除率在80%以上［13］.2.2厭氧生物處理厭氧生物處理適用于高濃度有機廢水（CODcr＞2000mg.L-1,BOD5＞1000mg.L-1）.它是在無氧條件下，靠厭氣細菌的作用分解有機物.在這一過程中，參加生物降解的有機基質有50%～90%轉化為沼氣（甲烷），而發(fā)酵后的剩余物又可作為優(yōu)質肥料和飼料［15］.因此，啤酒廢水的厭氧生物處理受到了越來越多的關注.厭氧生物處理包括多種方法，但以升流式厭氧污泥床（UASB）技術在啤酒廢水的治理方面應用最為成熟.UASB的主要組成部分是反應器，其底部為絮凝和沉淀性能良好的厭氧污泥構成的污泥床，上部設置了一個專用的氣-液-固分離系統(tǒng)（三相分離室）［16］.廢水從反應器底部加入，在上向流、穿過生物顆粒組成的污泥床時得到降解，同時生成沼氣（氣泡）.氣、液、固（懸浮污泥顆粒）一同升入三相分離室，氣體被收集在氣罩里，而污泥顆粒受重力作用下沉至反應器底部，水則經(jīng)出流堰排出.截止1990年9月，全世界已建成30座生產(chǎn)性UASB反應器用于處理啤酒廢水，總容積達60600m3［17］.國內已有北京啤酒廠［4,7,18］、沈陽啤酒廠［7,15］等廠家利用UASB來處理啤酒廢水.荷蘭、美國的某些公司所設計的UASB反應器對啤酒廢水CODcr的去除率為80%～86%［13,19,20］,北京啤酒廠UASB處理裝置的中試結果也保持在這一水平，而且其沼氣產(chǎn)率為0.3～0.5m3.kg-1(COD)［8］.清華大學在常溫條件下利用UASB厭氧處理啤酒廢水的研究結果表明，進水CODcr濃度為2000mg.L-1時，去除率為85%～90%［21］.沈陽啤酒廠采用回收固形物及厭氧消化綜合治理工藝，實行清污分流，集中收集CODcr大于5000mg.L-1的高濃度有機廢水送入UASB進行厭氧處理，廢水中CODcr的質能利用率可達91.93%［15］.實踐證明，UASB成功處理高濃度啤酒廢水的關鍵是培養(yǎng)出沉降性能良好的厭氧顆粒污泥.顆粒污泥的形成是厭氧細菌群不斷繁殖、積累的結果，較多的污泥負荷有利于細菌獲得充足的營養(yǎng)基質，故對顆粒污泥的形成和發(fā)展具有決定性的促進作用；適當高的水力負荷將產(chǎn)生污泥的水力篩選，淘汰沉降性能差的絮體污泥而留下沉降性能好的污泥，同時產(chǎn)生剪切力，使污泥不斷旋轉，有利于絲狀菌互相纏繞成球.此外，一定的進水堿度也是顆粒污泥形成的必要條件，因為厭氧生物的生長要求適當高的堿度，例如：產(chǎn)甲烷細菌生長的最適宜pH值為6.8～7.2.一定的堿度既能維持細菌生長所需的pH值，又能保證足夠的平衡緩沖能力［22,23］.由于啤酒廢水的堿度一般為500～800mg.L-1(以CaCO3計)［24］，堿度不足，所以需投加工業(yè)碳酸鈉或氧化鈣加以補充.研究表明［4,21］，在UASB啟動階段，保持進水堿度不低于1000mg.L-1對于顆粒污泥的培養(yǎng)和反應器在高負荷下的良好運行十分必要.應該指出，啤酒廢水中的乙醇是一種有效的顆?；龠M劑［25］，它為UASB的成功運行提供了十分有利的條件.總之，UASB具有效能高，處理費用低，電耗省，投資少，占地面積小等一系列優(yōu)點，完全適用于高濃度啤酒廢水的治理.其不足之處是出水CODcr的濃度仍達500mg.L-1左右，需進行再處理或與好氧處理串聯(lián)才能達標排放.
3啤酒廢水的利用技術利用自然生態(tài)良性循環(huán)的方法凈化和利用啤酒廢水，也是目前啤酒廢水綜合治理的一個方向，有利于實現(xiàn)廢物的資源化.3.1啤酒廢水土地利用廢水的土地利用在國內外都有悠久的歷史.其目的不單純是廢水農(nóng)田灌溉，而是根據(jù)生態(tài)學原理，在充分利用水資源的同時，科學地運用土壤-植物系統(tǒng)的凈化功能，使該系統(tǒng)起到廢水的二、三級處理作用［5］.廢水的土地利用一般有快速滲濾和地表漫流兩種方法［19］.前者的特點是加入的廢水大部分都經(jīng)過土壤滲透到下層，因而僅限于在砂及砂質粘土之類的快滲土壤上使用，植物對廢水的凈化作用較小，主要是由土壤中發(fā)生的物理、化學和生物學過程使廢水得到處理.后者是一種固定膜生物處理法，廢水從生長植物的坡地上游沿溝渠流下，流經(jīng)植被表面后排入徑流集水渠.廢水凈化主要是通過坡地上的生物膜完成的.這種方法對于滲透較慢的土壤最為適用.根據(jù)謝家?。?6］、蕭月芳等［27］的研究，啤酒廢水經(jīng)過土地利用系統(tǒng)后，水質明顯改善，能夠達到農(nóng)田灌溉水質標準（GB5084-85）的要求；同時又可節(jié)省水源，增加農(nóng)田土壤的有機質含量，提高農(nóng)作物產(chǎn)量.其經(jīng)濟效益在干旱地區(qū)更能得到體現(xiàn).當然，啤酒廢水的土地利用也存在一定的問題：①處理過程中會產(chǎn)生臭味，必須將處理場地設在遠離居住區(qū)的地方，這樣需要較長的輸水干管；②廢水的含鹽量過高時，將危害植物生長，并造成土壤排水、通氣不良.如何避免這些問題發(fā)生，需要進一步研究.3.2啤酒廢水的植物凈化啤酒廢水中有機碳含量豐富，氮、磷的含量也有一定水平，可以為植物生長提供必要的營養(yǎng)物質.近年來，一些學者利用啤酒廢水對普通絲瓜（Luffacyclindrica）［28］、多花黑麥草（Loliummultiflorum）［29］、水雍菜（Ipomoeaaquatica）［30］、金針菜（Hemerocallisfulva）［31］等植物進行水培試驗，發(fā)現(xiàn)這些植物長勢良好并能完成其生活史，既創(chuàng)造了經(jīng)濟效益，同時又顯著降低了廢水中多種污染物（COD除外）的濃度（見表2）.這為啤酒廢水的資源化處理開拓了一條新思路.據(jù)報道，目前，無錫市釀酒總廠已在氧化塘中種植絲瓜以強化處理系統(tǒng)的凈化效果［27］.
表2水培植物對啤酒廢水的凈化能力Table2Theabilityofwaterplantsforpurifyingbrewerywastewater
植物廢水中污染物去除率/%
CODT-NT-PNH4+-N濁度
普通絲瓜1)22.5～44.178.6～89.178.0～90.499.2～99.6
多花黑麥草1)11.5～34.512.9～54.136.5～82.216.3～69.755.8～92.5
水雍菜2)47.7～75.184.9～94.678.7～96.595.5～98.8
金針菜3)39.6090.6065.4199.3481.28
1）處理時間為24～120h；2)處理時間為24～48h；3)處理時間為72h
水培植物對廢水中COD的去除率不高，主要是因為廢水中C的含量大大高于N，P，而植物是按照一定的C，N，P比例來攝取營養(yǎng)物質的.從這一點來看，水培植物用于生物處理后出水（含C量已大為降低）的深度凈化更為合理.
4結語（1）啤酒廢水是一種中、高濃度的有機廢水，隨著啤酒工業(yè)的不斷發(fā)展，其產(chǎn)生量也將持續(xù)上升.為了避免納污水體的水質惡化，除了實行清、污分流，提高冷卻水的循環(huán)利用率以降低排放量外，還必須對其進行有效處理.（2）好氧生物處理、厭氧生物處理、土地利用和植物凈化等方法是常見的啤酒廢水治理方法.好氧生物處理對于低濃度廢水有較高的COD去除率（＞90%），但是需要大量的投資和場地，能耗較高，受外界環(huán)境（溫度等）影響較大；厭氧生物處理對于高濃度廢水有較高的CODcr去除率，它克服了好氧生物處理的大多數(shù)缺點，還能進行生物質能轉化，大幅度降低處理成本，因而為越來越多的廠家所采用，其最大缺陷是出水CODcr的濃度仍然很高，難以達到《污水綜合排放標準》的要求.土地利用系統(tǒng)雖然能夠改善廢水的水質，節(jié)約水源，增加土壤有機質含量，但是占地面積大，易產(chǎn)生臭味，還可能引起土壤鹽堿化.用植物凈化啤酒廢水，可以有效去除其中的N，P和濁度，并可獲得一定的經(jīng)濟效益，但是對CODcr的去除率卻不高.（3）要得到理想的處理結果，實現(xiàn)啤酒廢水治理的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益的統(tǒng)一，必須將兩種或三種技術結合使用，這是解決啤酒廢水污染問題的根本出路.例如，把厭氧和好氧處理池串聯(lián)使用，依靠前者把廢水的高負荷降低，再以后者把低濃度廢水處理達標，其動力消耗則可由前一過程的質能轉化予以補償.又如，把生物處理與土地利用結合起來，既能有效凈化廢水，還能起到互補作用，產(chǎn)生更高的經(jīng)濟效益.另外，在如下幾個方面還須作進一步研究：(1)啤酒工業(yè)實施清潔生產(chǎn)工藝的可行性及其綜合效益分析；（2）多種處理技術串聯(lián)使用時，其結合點上啤酒廢水的最適濃度；（3）厭氧和好氧微生物種類在一個處理單元內共同作用于啤酒廢水的可能性及相關的處理技術；（4）啤酒廢水的土地利用技術對土壤理化性質的各種可能影響.
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第6篇：廢水凈化處理的方法范文
關鍵詞：印染廢水；凈化技術；吸附；光催化氧化
印染廢水是印染企業(yè)生產(chǎn)過程中排放的各種廢水混合后的總稱。我國日排放印染廢水量為(300～400)×104 t，是各行業(yè)中的排污大戶之一[1]。印染廢水主要由退漿廢水、煮練廢水、漂白廢水、絲光廢水、染色廢水和印花廢水組成，其中含有大量的染料、助劑、漿料、酸堿、纖維雜質及無機鹽等，其特點是有機物含量高、堿度高、色度深、組成復雜、可生化性差，而且其中的硝基、氨基化合物及銅、鉻、鋅、砷等重金屬元素具有較大的生物毒性[2]。長期以來，印染廢水一直是工業(yè)廢水處理的重點和難點。近年來隨著染料工業(yè)的飛速發(fā)展和印染后整理技術的進步，PVA漿料、各種新型助劑和整理劑等抗光解、耐氧化和抗生物降解的有機物被越來越多地應用，排出廢水的BOD5/ COD值一般在20%左右，色度有時可高達4000倍以上，印染廢水的處理難度不斷加大。因此有針對性地開發(fā)高效率、低成本的處理技術，是印染行業(yè)面臨的重大課題。針對這一點，近幾年國內外都開展了一系列的研究工作，取得了顯著的進展和突破。
印染廢水的凈化處理方法主要有物理化學法、生物法和化學法。在實際應用中，由于印染廢水水質十分復雜，單純使用一種處理方法通常很難達到理想的處理效果。因此實際印染廢水處理工程中常采用多種技術相組合，以取得最佳凈化效果。
1物理化學法
物理化學法是包括物理過程或化學過程的單項廢水凈化方法，或由物理方法和化學方法組成的廢水處理系統(tǒng)。常用的物理化學法主要有吸附法、混凝法和膜分離技術等。
1.1吸附法
在物理化學法中應用最多的是吸附法。這種方法是將多孔狀物質的粉末或顆粒與印染廢水混合，或使廢水通過由其顆粒狀物質組成的濾床，使印染廢水中的污染物質吸附于多孔物質表面而除去[3]。常用的吸附劑有可再生吸附劑（如活性炭、離子交換樹脂或纖維）和不可再生吸附劑，如各種天然礦物（膨潤土、硅藻土、高嶺土）、工業(yè)廢料（煤渣、粉煤灰）及天然廢料（木炭、鋸屑、稻殼、玉米棒、甘蔗渣)等，一些合成無機吸附劑也被應用于處理印染廢水,如含有SiO2 的復合氧化物、合成 Mg(OH)2吸附劑[4]。吸附法適合低濃度以及印染廢水的深度處理，具有投資小、方法簡便易行、成本較低的優(yōu)點。目前，工業(yè)上主要采用活性炭吸附法，其性能優(yōu)良，脫色效果較好。該法對去除水中溶解性有機物非常有效 ,但不能去除水中的膠體和疏水性染料，且活性炭再生困難，成本較高，在印染廢水處理中的應用有很大的局限性。研究表明，由于廢水中有機物的分子結構和種類多少不同，有機物在活性炭上存在競爭吸附[5] 。因此，應根據(jù)廢水水質狀況，特別是有機物相對分子質量的分布狀況，正確選擇活性炭炭種。粉煤灰因具有微孔多、表面積大的特點也被較多地應用于印染廢水的吸附脫色處理。但未經(jīng)活化的粉煤灰其吸附量相當有限，因此對粉煤灰進行物理或化學改性以顯著提高其吸附能力，已成為科研工作者的熱門課題。岳欽艷等[6]采用了高分子絮凝劑PDMDAAC（聚二甲基二烯丙基氯化銨）對粉煤灰進行改性，并用來處理兩種模擬染料廢水，通過正交試驗，得到了最佳工藝參數(shù)。研究發(fā)現(xiàn)，在一定范圍內，隨著改性粉煤灰投量的增加則脫色效果增強，且脫色機理以吸附電中和為主。
1.2混凝法
主要有混凝沉淀法和混凝氣浮法?；炷ㄊ窃趶U水中加入絮凝劑，使污染物等膠粒凝聚成較大顆粒以便分離的方法。常用的絮凝劑主要有無機絮凝劑和有機絮凝劑。其中無機絮凝劑又包括無機混凝劑和無機高分子絮凝劑；有機絮凝劑又包括合成有機高分子絮凝劑、天然有機高分子絮凝劑和微生物絮凝劑。在廢水處理過程中，絮凝劑的選擇是關鍵，若絮凝劑選擇適當，可大大提高印染廢水脫色率、COD和BOD5去除率，同時也可增強被處理后廢水的可生化性，因此混凝法廣泛應用于高濃度印染廢水的組合處理工藝中。
無機混凝劑主要包括鋁鹽或鐵鹽，如硫酸鋁、氯化鋁、聚合硫酸鋁和聚合氯化鋁、明礬、三氯化鐵、硫酸亞鐵、聚合硫酸鐵和聚合氯化鐵等。無機混凝劑成本低，原料來源廣泛，但絮凝效果差、用量大，殘留的鋁離子易導致二次污染?，F(xiàn)如今無機混凝劑正逐漸被無機高分子絮凝劑取代。
無機高分子絮凝劑主要有聚合鋁類絮凝劑、聚合鐵類絮凝劑和活性硅酸類絮凝劑以及復合絮凝劑四大類。聚合鋁類絮凝劑有聚合氯化鋁和硫酸鋁等。聚合鋁具有投藥量少，除污、脫色效果明顯等優(yōu)點。聚合鐵類絮凝劑主要有聚硫酸鐵、聚氯化鐵、聚氯化硫酸鐵等。由于聚合鐵產(chǎn)品穩(wěn)定性較差，故其在用量上不及聚合鋁。復合類混凝劑主要有復合鋁鐵鹽、復合硅酸鹽，以及在復合鋁鐵鹽基礎上再復合另外一種陽離子（如鈣、鎂、鋅等）或再添加一種陰離子（如磷酸根、硫酸根、氯離子等）。國外先后研制開發(fā)出聚合鋁鐵、鋁硅、硅鋁、硅鐵以及聚合鋁/鐵與活性致混物質等復合絮凝劑。近年來，復合絮凝劑的研制成為熱點。張毅等[7]研究了將FeSO4、MgSO4和PAM三種混凝劑按比例進行復合，并將所得復合混凝劑用于降解酸性大紅染料，結果表明：復合混凝劑的脫色效果明顯優(yōu)于單一組分，表現(xiàn)出顯著的協(xié)同效應。
有機高分子絮凝劑是能夠發(fā)揮絮凝作用的天然或人工合成的有機高分子物質。國外已大量使用各種有機高分子絮凝劑進行水處理。目前使用的主要有天然高分子絮凝劑和人工合成有機高分子絮凝劑兩種。天然高分子絮凝劑主要包括木質素、殼聚糖、改性淀粉等。人工合成有機高分子絮凝劑有聚丙烯酰胺、聚二甲基二烯丙基氯化銨、聚丙烯腈―雙氰胺等，其中聚丙烯酰胺應用最多。
微生物絮凝劑是利用生物技術，通過微生物發(fā)酵抽提、精制而得到的一種新型、高效、廉價的水處理劑。具有易于固液分離而且形成沉淀物少、易被微生物降解、無毒、無害、無二次污染等優(yōu)點。王莉[8]用生物絮凝劑普魯蘭處理印染廢水，證明在最佳絮凝條件3g/L普魯蘭、12g/L AlCl3 溶液、pH值6.5、混合時間30s、反應時間15min和沉淀時間40min下，印染廢水中CODcr去除率達81%。
無機高分子絮凝劑雖能除去廢水中大部分懸浮態(tài)染料、分散染料、硫化染料、氧化后的還原染料、偶合后的冰染料及水溶性染料中的分子量較大的直接染料，但卻難以除去水溶性染料中分子量小、不容易形成膠體的酸性染料、活性染料、金屬絡合染料的廢水及部分直接染料、陽離子染料廢水。另外單獨使用無機絮凝劑具有藥劑用量大，操作繁雜，污泥生成量大，處理費用高，脫色效果差的缺點，而有機高分子絮凝劑彌補了這些不足，不僅對酸性染料、活性染料等水溶性染料廢水具有很好的脫色性能，而且pH適應范圍廣。但是，單獨使用有機合成高分子絮凝劑對印染廢水幾乎無效，而且易產(chǎn)生有毒物質[9]，不利于進一步生化處理印染廢水。而天然高分子絮凝劑具有安全無毒、原料廣和可生物降解等優(yōu)點，已經(jīng)成為國內外科研工作者的研制熱點[10-12]，這種絮凝劑可單獨用來處理水質復雜的廢水，也可與其他處理方法組合使用，達到有效降解印染廢水的目的。
1.3膜分離技術
膜分離技術是利用特殊的薄膜對液體中的某些成分有選擇性地透過從而達到分離、凈化和處理的目的。自1950年W.Juda首次發(fā)表合成高分子離子交換膜以來，膜技術才開始應用到工業(yè)領域。作為一種新興且高效的分離、濃縮、提純及凈化技術，膜技術具有節(jié)能、無相變、設備簡單，操作方便、無二次污染等特點，而且能回收可再利用物質。應用于印染廢水處理的膜技術主要有反滲透、超濾和納濾。
反滲透是通過對溶液施加壓力，使溶劑透過反滲透膜而從溶液中分離出來。反滲透膜的應用已非常廣泛。自上世紀 70 年代開始J.J.Porter等[13]就將膜分離技術應用于印染廢水的處理。Tinghuis[14]曾報道了將13種酸性、堿性染料溶液用反滲透技術分離的效果。張鑫等[15]用反滲透膜技術對已達到排放要求的印染廢水進行深度處理后，回用水的各項指標均達到印染生產(chǎn)用水要求。
超濾是分離膜技術中應用最為廣泛的膜處理技術之一，是我國生產(chǎn)與應用最廣泛的膜品種，產(chǎn)值約占整個膜產(chǎn)業(yè)的25%以上。目前工業(yè)上常用的超濾膜器件主要有以下5種：中空纖維式、圓管式、螺旋卷式、板框式和毛細管式。王靜榮等[16]用兩級串聯(lián)的超濾卷式膜回收退漿廢水中的PVA漿料，其生產(chǎn)性試驗表明，在操作溫度為50℃～80℃和最大操作壓力0.6MPa的條件下，PVA回收率大于95%。鄒高輝[17]以聚砜(PSf)為膜材料通過正交試驗分析，得到最優(yōu)工藝條件下聚砜超濾膜；在0.04 MPa的工作壓力下，超濾膜對印染廢水中COD的去除率為62%以上，對濁度的去除率達94%，對色度的去除率為84%以上。
納濾是20世紀80年代末發(fā)展起來的一種新型分離膜。它基于篩分效應和核電效應實現(xiàn)對物料的選擇性分離。其孔徑范圍在1nm～5 nm之間。Ismail Koyuncu[18]用DS5-DK型納濾膜處理染槽廢水(廢水中含活性黑5、活性橙16、活性藍19和NaCl)，結果表明，染料的截留率在99%以上，透過液無色；在NaCl濃度恒定時，通量隨染料濃度的增加而減小。郭豪[19]等用自制的納濾中空纖維復合膜，對曙紅、鉻黑T、羅丹明-B和甲基橙四種印染廢水進行處理試驗。結果表明，該納濾膜對染料有良好的截留作用，篩分效應和荷電效應在截留過程中起主導作用。
目前，膜分離技術在應用中存在著成本較高、易發(fā)生膜孔堵塞、使用壽命短等缺點，因此，還應在膜污染的機理及有效的清潔方法方面做進一步的研究。
2生物法
生物法是利用微生物酶來氧化或還原染料分子，破壞其不飽和鍵及發(fā)色基團，從而達到處理目的的一種印染廢水處理方法。生物法是目前國內外處理印染廢水常用的方法。常用的生物處理法主要用好氧生物法、厭氧生物法、厭氧-好氧組合法。
2.1好氧生物法
我國處理印染廢水的方法主要是好氧生物法，它主要分為活性污泥法和生物膜法。
活性污泥法在印染廢水中的應用最為普遍?；钚晕勰嘀饕撬蟹敝车拇罅课⑸锬鄢傻男躞w。對有機物具有很強的吸附和分解能力?；钚晕勰喾ň哂锌煞纸獯罅坑袡C物、能去除部分色素、可調節(jié)pH值、運轉效率高等優(yōu)點。
生物膜法是通過生長在填料如濾料、盤面等表面的生物膜來處理廢水的方法。常用的生物膜法主要根據(jù)廢水與生物膜接觸形式的不同，生物膜反應器可分為生物濾池、生物轉盤和生物接觸氧化等。生物膜法中生物接觸氧化法在印染廢水處理中應用較多，兼具活性污泥法與生物膜法兩種處理法的優(yōu)點，其運行成本優(yōu)于活性污泥法，對印染廢水的脫色作用較常規(guī)活性污泥法高[20]，具有容積負荷高、對水質水量的驟變適應能力強、處理能力高、處理效果穩(wěn)定等優(yōu)點[21]。
2.2厭氧生物法
厭氧生物處理較好氧生物處理應用范圍廣，不僅可以處理高濃度的印染廢水，還可用于中、低濃度的印染廢水，而且某些有機物如三苯甲烷基、著色劑蒽醌和某些偶氮染料只有在厭氧條件下才能被降解。但是，單一的厭氧處理運行周期比較長，而且出水水質往往很難達到排放標準。目前，厭氧生物處理應用較多的主要是其復合或改進工藝[22]。
2.3厭氧-好氧組合法
許多染料在好氧條件下屬于難降解物質，僅在厭氧條件下才能被不完全降解。厭氧-好氧組合工藝，能在一定程度上彌補好氧生物處理工藝的不足。厭氧-好氧工藝是在好氧處理前先進行厭氧處理，在兼性微生物的作用下，使印染廢水中大分子有機物分解成小分子，非溶解性有機物成溶解性物質，難生物降解物質轉化為生物降解物質。當有機物通過厭氧反應，降解成有機酸或小分子的溶解性物質后，再通過好氧處理予以徹底降解[23]。
隨著印染技術的進步，印染廢水中的有機物成分越來越復雜，且具有濃度高和難生化降解的特點。單一的生物處理工藝難以達到有效降解印染廢水中所有有機物的目的，因此，多將生物接觸法與其他物化處理工藝相結合。劉偉京[24]等人采用厭氧-好氧-混凝工藝處理難降解印染廢水中試研究，結果表明，該中試系統(tǒng)穩(wěn)定運行70天，厭氧上流式水解池對CODcr的去除效果最明顯，去除率平均值為45.6%。A/O(PACT)池出水系統(tǒng)CODcr總去除率平均值為93.2 %。系統(tǒng)色度總去除率平均值為93.9 %。印染廢水中的有機物得到有效降解。
3化學法
3.1氧化法
化學氧化法針對性強，它是利用強氧化劑破壞有機物結構，使其發(fā)生斷鍵或者是氧化分解，形成分子量較小的有機物或無機物。目前研究和使用較多的有芬頓試劑氧化法、臭氧氧化法和氯氧化法。
芬頓試劑氧化法是H2O2與Fe2+反應產(chǎn)生強氧化性游離基HO+，HO+可與廢水中的有機物作用，使染料分子斷鍵而脫色。芬頓試劑中用到的Fe2SO4和H2O2都是常見的廉價原料，而且Fe2+又有混凝作用，因此芬頓法處理廢水具有巨大的應用和研究價值。近幾十年來芬頓氧化法派生出許多分支，如UV/Fenton法、UV/H2O2法、鐵屑/H2O2法和電Fenton法等。
臭氧氧化法在廢水脫色及深度處理中得到廣泛應用。影響臭氧氧化的主要因素有水溫、pH值、懸浮物濃度、臭氧濃度、臭氧投加量、接觸時間和剩余臭氧等。王宏洋[25]等人研究了用臭氧深度處理印染廢水二級出水，結果表明：當比臭氧消耗量為6.5 mg/mg時，在400 nm處，出水的吸光度減少達90%以上，254 nm處減少達85%。近幾年的研究通過活潑的氫氧自由基(?OH)與有機物反應，使染料的發(fā)色基團中的不飽和鍵斷裂，生成分子量小，無色的有機酸、醛等，達到脫色和降解有機物的目的。目前較實用的臭氧高級氧化技術[26]有：臭氧/紫外光技術、臭氧/過氧化氫技術和臭氧/活性炭技術。
氯氧化法是利用廢水中的顯色有機物易被氧化的特性，應用氯或其化合物作為氧化劑，使染料分子中發(fā)色基團的不飽和鍵斷開，達到脫色的目的。
3.2電氧化法
研究表明，電化學技術是處理色度、COD、BOD和TSS的有效方法。電化學法處理廢水的原理可分為如下幾類:電絮凝法、電氣浮法、電氧化法以及微電解法。電解對處理含酸性染料的印染廢水的處理效果較好，脫色率為50%～70%，但對顏色深、CODcr高的廢水處理效果較差。對染料的電化學性能研究表明，在電解處理時，各類染料CODcr去除率的大小順序為:硫化染料、還原染料>酸性染料、活性染料>中性染料、直接染料>陽離子染料。
王寶宗[27]等采用內電解法對印染廢水進行深度處理試驗，結果表明:當pH值維持在4左右，反應時間控制在16 min左右時，出水投加Ca(OH)2約2 g/L混凝沉淀，則廢水的色度去除率可達87.5%，COD的去除率也可達到50%～80%，處理后的出水完全達到GB 8978―1996《污水綜合排放標準》一級標準的要求。
3.3光催化氧化法
自從Fujishima A[28]等提出光催化理論之后，光催化技術已經(jīng)引起了化學、環(huán)境科學和材料學界的廣泛重視。機理為催化劑在光的照射下吸收光能，當其吸收的光能高于其禁帶寬度的能量時，催化劑就會被激發(fā)產(chǎn)生自由電子和空穴，空穴與水、電子和溶解氧反應，分別產(chǎn)生具強氧化性的?OH自由基和O2-，因而促進了有機物的降解。光催化氧化技術能有效地破壞許多結構穩(wěn)定的生物難降解的有機污染物，具有節(jié)能高效、污染物降解徹底、降解速度快、無二次污染等優(yōu)點。
TiO2、ZnO、Fe2O3、CdS、ZnS、Cu2O等半導體催化劑均具光催化活性，但大多易發(fā)生光陰極腐蝕，不適于凈化水體；而銳鈦型TiO2因氧化能力強、催化活性高和性質穩(wěn)定、無毒、抗化學和光腐蝕等優(yōu)點，為研究者所青睞。然而TiO2光催化材料也存在缺點：①TiO2的禁帶寬度為3.2 eV，僅受占太陽光5%的紫外光激發(fā)；②催化劑的光生電子和空穴易復合；③納米TiO2粉體易團聚、難回收；極大地降低了其實際應用價值。為此，對TiO2的改性和負載技術進行深入研究，以實現(xiàn)其工業(yè)化應用是研究者的工作重點。目前，對TiO2催化劑的改性方法主要為金屬離子摻雜、非金屬元素摻雜、半導體復合、貴金屬沉積和染料敏化等[29-35]等。
馮麗娜等[36]采用TiO2/活性炭光催化劑對印染廢水的生化處理出水進行深度處理，結果表明，催化劑負載次數(shù)為4次，光照時間30 min，催化劑投加量為3 g時，處理效果最佳，出水COD達到50 mg/L，色度為2，滿足印染行業(yè)回用水的標準。
本項目組在陜西省自然基金項目、中國紡織工業(yè)協(xié)會科技指導性項目等支助下，研究制備出氮摻雜納米TiO2光催化劑，該催化劑對紫外光和可見光均有較強吸收，其吸收帶邊達618 nm；在紫光和模擬太陽光照射下，該光催化劑對甲基橙染料水的降解率分別達87.6%和78%。采用浸漬法將氮摻雜納米TiO2與聚丙烯腈基活性炭纖維（PAN-ACF）有效復合，研究制備出吸附與可見光催化協(xié)同作用凈化印染廢水的復合材料；在紫光和模擬太陽光照射下，該材料對甲基橙染料水的降解率分別達95%和92.5%。
4結語
在諸多印染廢水處理技術中，吸附與可見光催化氧化協(xié)同作用技術，因其可有效利用太陽能、對污染物降解快速徹底、無二次污染、適合印染廢水的深度處理等優(yōu)點，將成為印染廢水凈化技術研究發(fā)展的新方向。但由于染料體系的復雜性和測試方法的局限性，以及光催化劑在吸附載體上的負載牢度等問題，吸附與光催化協(xié)同作用技術在印染廢水凈化中的應用研究尚未展開，今后仍需進行深入系統(tǒng)的研究，使其在印染廢水深度處理領域得到廣泛應用。
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第7篇：廢水凈化處理的方法范文
關鍵詞：油田作業(yè)廢水 處理 技術 問題
一、油田作業(yè)廢水特點
油田作業(yè)廢水主要是指鉆井和井下作業(yè)等生產(chǎn)過程中排放的廢水，主要包括鉆井廢水、酸化、壓裂廢水、洗井廢水等，不同工藝產(chǎn)生的作業(yè)廢水其特點不盡相同[1]。鉆井廢水受泥漿類型的影響，其具有高PH、高含量懸浮物和性質不穩(wěn)定等特點；壓裂廢水成分較為復雜，由于壓裂液理化性質的不同，壓裂廢水主要具有渾濁度高，黏度高，化學耗氧量大，以及高穩(wěn)定性等特點；酸化廢水具有較強的腐蝕性，易產(chǎn)生硫化氫氣體排放到空氣中，處理難度較大。油田作業(yè)廢水中的污染物成分復雜，主要由油、高分子聚合物和一些工藝所需的化學添加劑組成。為了集中管理和減少污染物的分散排放，油田一把將這部分污水集中儲存，由于受到自然蒸發(fā)的影響，鹽分濃度逐漸增加，池中污染物的濃度和各項指標均高于一般采油廢水，增加了處理的難度。
二、油田作業(yè)廢水的處理方法
由于油田作業(yè)廢水的成分復雜性，其不可能僅僅通過一種處理工藝完成其處理過程，因此需要采用多種處理方法結合使用，才能達到排放或重新利用的標準。傳統(tǒng)的油田作業(yè)廢水的處理是隔油化學絮凝過濾的老三段處理工藝，由于其工藝簡單，出水穩(wěn)定而得到了廣泛的應用，然而其凈化處理效率較低，效果較差。隨著廢水排放國家標準的制定，老三段處理工藝已經(jīng)不能滿足廢水處理的需要，科技的發(fā)展使得油田廢水處理技術有了新的突破。
1.反應吸附技術
反應吸附技術是在傳統(tǒng)的老三段處理工藝的基礎上，著重于研究化學絮凝工藝階段。反應吸附技術是一項全新的油田作業(yè)廢水處理技術，與常規(guī)的化學吸附劑相比，在激活劑的存在下，當反應吸附劑投放到水體后，其在進行吸附的同時，不斷形成新的、活性較大的結合位點，利用率較高，反應吸附劑能夠在水體表面充分展開，比表面積極大，吸附速率較快。反應吸附劑常由液態(tài)無機高分子試劑組成。該項技術能夠完成各類污染物的捕獲，并形成適度的絮體上浮，后期可采用氣液多相溶氣泵氣浮技術（NAFC），加快固液分離過程，從而使廢水達到國家排放標準[2]。
2.IRBAF處理工藝
內循環(huán)固定生物氧化床處理工藝（IRBAF）是在常溫、常壓的條件下，利用專屬微生物特殊的工藝環(huán)境，形成一個高活性生物酶催化氧化床，促使水體中污染物氧化[3]。其隔離式曝氣技術大幅度提升反應器的處理效能。當反應池運行一段時間后，填料中將會有大量的生物質產(chǎn)生，將會影響填料中水的運行，降低處理效率，此時必須將填料中過多的生物質洗脫出來。該項處理工藝具有效率高，產(chǎn)泥量少，出水質量高，占地面積小，運行費用低等特點。
3.膜處理技術
膜處理技術可分為生物膜處理技術和超濾膜凈化技術。生物膜處理技術是將生物處理單元和膜單元相結合的一項新技術，該項技術以膜組件取代生物反應器，大大減少廢水處理設備的占地面積，由于生物膜具有較大的比表面積，其大大提高了廢水的處理效率。超濾膜污水凈化處理技術是以超濾膜兩側的靜壓差或者外加壓力為推動力，根據(jù)物質相對分子質量的不同來進行分離的膜處理技術，相對分子質量小于一萬的能夠通過超濾膜，反之則被截留下來。
4.其他常用處理方法
氣浮法是以大量的微小氣泡作為載體，廢水中相對密度小于1的疏水性懸浮顆粒物能夠吸附在氣泡上，隨氣泡上浮至水面形成泡沫層而被清除。具有時間短，去除效率高等特點，一般可與絮凝法結合使用，保證氣浮法的作用效率。
電解法是在直流電的作用下，對難降解的有機物以及對生物體有毒有害的物質轉化成可生化物質，可提高石油作業(yè)廢水的生物可降解性，然而電解法能量消耗較大，且電解過程中產(chǎn)生具有強烈刺激性氣味的有毒氣體Cl2，因此很難在實際生產(chǎn)中進行大范圍的應用。
氧化法主要為催化氧化，利用催化劑催化氧化分解石油作業(yè)廢水中的有機物和無機物，使廢水中的有毒物質無機化，從而降低廢水的生物耗氧量和化學耗氧量。
三、石油作業(yè)廢水處理中存在的問題
雖然石油作業(yè)廢水處理工藝不斷發(fā)展，已經(jīng)解決了不少的難題，然而，在石油廢水處理中依然存在著許多不容忽視的問題。現(xiàn)運行的低溫含油污水處理技術常常由于水溫過低，使得油水分離不徹底，水中含油量依然較高，不能達到排放標準；廢水中高黏度、強乳化的特性，增加了廢水處理的難度，雖然技術上有一定的進展，但卻沒能取得明顯的效果，目前采用的技術中沒有成熟的技術來針對這一問題；我國石油廢水處理在工藝配套性和整體性上也存在不足，排泥系統(tǒng)排泥不暢，無法自動清洗，只能靠人工清理，影響出水水質[4]。
四、石油作業(yè)廢水處理的發(fā)展與展望
在石油作業(yè)廢水的深度處理中，各種處理方法都表現(xiàn)出一定的局限性，例如絮凝沉降法大量試劑的投入，增加了處理成本；膜分離技術容易出現(xiàn)膜污染和濃差極化的問題[5]。因此根據(jù)廢水特性以及處理現(xiàn)狀，油田廢水處理主要有以下幾個發(fā)展方向：
1.開發(fā)新型處理藥劑 混凝沉淀是作業(yè)廢水處理的重要部分，新型、安全、高效的混凝劑的發(fā)展是廢水處理領域的研究熱點。
2.建立高效工藝處理流程。
3.從源頭控制污染 開展清潔生產(chǎn)，合理控制作業(yè)過程，改變邊污染邊治理的現(xiàn)狀，實現(xiàn)我國石油行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻：
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[3] 馬煥春.油田作業(yè)廢水高效處理技術及應用[J].油氣田地面工程.2013，32 （5）：72-73.
第8篇：廢水凈化處理的方法范文
前些日子，爸爸請了一幫伐竹工砍伐自家的成竹林。我意外地發(fā)現(xiàn)兩個新砍的竹蔸里積留著小半筒清凌凌的水。竹蔸里的清水從哪兒來？竹林能否把污水變成清水？能否利用竹林凈化水的原理，開發(fā)新技術來凈化污水、海水？
二、分析問題
問題1：新砍的竹蔸腔體內的液體是什么？從哪里來？
根據(jù)所查資料，竹蔸內的液體是竹液。竹液是從新鮮的竹體內流出的液汁，含有豐富的營養(yǎng)和生物酶。
問題2：竹林能否把污水變成清水？
研究表明，人工種植竹林能處理污水。一般先在基質坑內作防水處理，然后填鋪焦渣，在焦渣上種植水竹，水竹經(jīng)馴化后可無土栽培。
竹子根系發(fā)達，生長快，在根系周圍形成好氧生物膜層，能對基床中的污水進行生態(tài)凈化處理。
問題3：能否利用竹林凈化水的原理，開發(fā)新技術來凈化污水、海水？
既然竹林能處理污水，且得到的竹液非常純凈，我相信能借助相關原理開發(fā)出凈化污水、海水的新技術，造福人類。
為此，我請教指導老師，根據(jù)竹根的毛細作用原理和竹子的蒸騰作用原理以及液化原理，先利用棉線束的毛細現(xiàn)象對污水、海水起到顯著的過濾、凈化作用，再利用太陽能將水蒸發(fā)成水蒸氣，進一步純化，最后將純化的水蒸氣加壓冷凝，得到可飲用的純凈水，以此開辟凈化水資源的新途徑。
三、設計并進行實驗
為確定竹液的來源和竹林的凈水作用，我采集了竹液并檢驗其純凈度。
先在竹林中找三棵分別為一年生、兩年生、多年生的活竹與三根分別為嫩、青、黃老的竹鞭，分別在地表周邊倒一桶渾濁的黃泥水。
接著，先在活竹下部的任一節(jié)間上方鉆一個或幾個穿透竹內腔薄膜的洞，該洞取在上竹節(jié)的下方盡量高的位置，向竹內傾斜，形成外高內低的斜度，并用塑料薄膜、膠帶扎緊封閉。
再在同一節(jié)間下竹節(jié)上方盡量低的位置，打一個穿透竹內腔膜的孔，插入一根點滴導管，導管與洞孔接觸處要密封嚴實，導管在竹體外的出口端設有可啟閉的開關。一天后，撕開節(jié)間上方的膠帶，將下方的導管口插入經(jīng)過消毒的空生理鹽水瓶（或礦泉水瓶）中，灌裝竹腔里積累的竹液。
對于三根分別為嫩、青、黃老的跳鞭（在地面上的竹鞭），則用刀切斷，將切口分別插入經(jīng)過消毒的空生理鹽水瓶（或礦泉水瓶）中，再用塑料薄膜封好瓶口。一天后，收集天然竹液，將六瓶竹液樣品送檢。
實驗證明，竹液確實是竹體內流出的液汁，且土壤中的水經(jīng)過竹體本身的凈化，變得非常純凈，還含有人體所需的15種氨基酸和多種微量元素。
了解竹液后，我與幾個伙伴共同研究了利用竹林凈化水的原理，嘗試開發(fā)凈化污水、海水的新技術。
實驗探究一：運用竹根的毛細作用原理，設計對照實驗，研究毛細現(xiàn)象對污水、海水的過濾、凈化和活化作用。
實驗材料：礦泉水瓶5個，50ml的燒杯10個，棉線5大束，河水、泥水、海水（鹽水）、生活污水、工業(yè)廢水各1瓶。
實驗步驟：
1.用礦泉水瓶采集河水、泥水、鹽水、生活污水、工業(yè)廢水各1瓶，向5個燒杯分別倒入50ml，用TDS水質檢測筆測出各杯樣本水的純凈度。
2.將5大束棉線的一頭分別放入另外5個空燒杯中，另一頭分別浸沒到5杯水底部。靜置一段時間后，觀察5個空燒杯中的凈化水量，并用TDS水質檢測筆測出各杯凈化水的純凈度。
實驗結論：利用棉線束的毛細現(xiàn)象能對污水、海水（鹽水）起到顯著的過濾、凈化作用。相比傳統(tǒng)利用沙石、活性炭等過濾污水，這種方法既能避免固體廢棄物沉積在過濾層的表面，又能有效吸附異味物質，其反重力過濾的設計創(chuàng)意新穎。
應用一：根據(jù)上述結果，可將本地污染嚴重的畜牧場污水通過合理的建筑設計，利用毛細原理和活性炭的吸附作用，經(jīng)過凈化處理后再排放，起到凈化水的作用（如圖1）。
實驗探究二：類比竹子的蒸騰作用原理，利用太陽能將水蒸發(fā)成水蒸氣，進一步純化；再利用液化原理，將純化的水蒸氣冷凝成可飲用的純水。
實驗材料：河水、泥水、鹽水、生活污水、工業(yè)廢水各1瓶；50ml的燒杯10個、棉線5大束、凹底小礦泉水空瓶5個。
實驗步驟：
1.將5個小礦泉水空瓶的凹底正中央分別鉆一個直徑為1cm的小洞，將5大束棉線的一頭用鐵絲分別扎進5個小礦泉水空瓶的底部洞中，擰緊瓶蓋。
2.在5個燒杯中各倒入50ml河水、泥水、鹽水、生活污水、工業(yè)廢水；將5個小礦泉水空瓶的底部分別放在5個盛水燒杯口上，并將5大束棉線的另一頭分別浸沒到5個空燒杯的底部。
3.靜置一天后，擰開瓶蓋，小心地將5個小礦泉水瓶倒置，瓶口分別對準5個燒杯口（編號為河水①、泥水②、鹽水③、生活污水④、工業(yè)廢水⑤），收集并觀察其冷凝水量，并用TDS水質檢測筆測出各瓶凈化水的純凈度。
實驗結果：
1.③號杯中的凈化水最多，但可溶物（電解質）的含量最高。
2.類比竹子的蒸騰作用原理，利用太陽能將水蒸發(fā)成水蒸氣，進一步純化；最后利用液化原理，將純化的水蒸氣冷凝，即可得到可飲用的純凈水。液體的濃度梯度越大，蒸騰作用越強。
第9篇：廢水凈化處理的方法范文
【關鍵詞】重金屬廢水；處理；工藝；系統(tǒng)
重金屬廢水是指礦冶、機械制造、化工、電子、儀表等工業(yè)生產(chǎn)過程中排出的含重金屬的廢水。實際所需處理的廢水中含有的重金屬并不是單一種類， 往往多種重金屬并存，廢水的分類通常以其中含量最高的重金屬為依據(jù)，其中含銅廢水、含鉻廢水、含鎳廢水和含鉛廢水等較為多見。廢水中所含重金屬能對環(huán)境及人體產(chǎn)生長遠的不良影響，是對環(huán)境污染最嚴重和對人類危害最大的工業(yè)廢水之一，未經(jīng)處理直接排放， 一方面將對環(huán)境造成污染， 另一方面也浪費了大量的水資源和貴重金屬資源， 其水質水量與生產(chǎn)工藝有關，因此對廢水處理工藝的研究具有十分重要的意義。
一、廢水處理操作方法
廢水中的重金屬一般不能分解破壞，只能轉移其存在位置和轉變其物化形態(tài)。處理方法是首先改革生產(chǎn)工藝，不用或少用毒性大的重金屬。對已經(jīng)形成的重金屬廢水處理方法很多，一般分為物理法、化學法和生物法， 每種處理方法都有各自的特點和適用條件， 根據(jù)不同的原水水質和處理后的水質要求， 可單獨應用， 亦可幾種方法組合應用。重金屬廢水處理的主要原理是利用金屬離子在堿性條件下的沉淀，經(jīng)分離達到凈化廢水， 回收重金屬， 進而回用廢水， 最終實現(xiàn)降低金屬排放總量， 節(jié)約水資源回收貴重金屬的目的。對含有機物、絡離子及螯合物量大的廢水， 要先將妨礙處理重金屬的有機物質用氧化、吸附等適當?shù)奶幚矸椒ǔ?。然后再把它作無機類廢水處理。重金屬廢水經(jīng)處理后形成兩種產(chǎn)物，一是基本上脫除了重金屬的處理水，一是重金屬的濃縮產(chǎn)物。含重金屬廢水最常采用的是化學沉淀法， 把重金屬離子轉變成難溶于水的氫氧化物或硫化物等的鹽類， 然后進行共沉淀而除去， 處理后的水中重金屬低于排放標準可以排放或回用。加強混凝方法對重金屬的處理也很有效，形成新的重金屬濃縮產(chǎn)物應盡量回收利用或加以無害化處理。
二、重金屬廢水處理工藝
1、硫酸鹽生物還原法處理含鋅廢水
硫酸鹽生物還原法處理含鋅廢水其原理是利用硫酸鹽還原菌SRB 在厭氧條件下產(chǎn)生硫化氫，硫化氫和廢水中的重金屬反應，生成金屬硫化物沉淀以去除重金屬離子。生物反應器是一個厭氧反應系統(tǒng)，微生物在厭氧條件下分解有機物，還原硫酸鹽生成硫化氫，硫化氫與廢水中的鋅離子反應生成不溶性的硫化鋅。生物反應器的類型可以是上流式厭氧污泥床、厭氧接觸反應器等。
反應生成的硫化鋅沉淀同厭氧污泥混在一起，當其濃度達到一定程度以后，為了保證生物反應器的正常運行，就必然排放一部分污泥。由于污泥中鋅含量較高，可以回收。從沉淀池中的出水，雖然鋅離子的去除率很高，但是出水中還含有比較高的COD和硫化氫，因此必須要進行好氧處理去除COD 和硫化氫，使最終出水的指標都達到國家排放標準。
2、含銅重金屬廢水處理工藝
焦磷酸銅廢水中銅主要以絡合物形式存在，因此該類廢水在強堿條件下投加酸進行破絡反應，再與其他重金屬廢水混合處理。含銅廢水主要來源于電鍍、化學鍍工序。一般有電鍍銅工序產(chǎn)生電鍍廢水， 工件電鍍銅后清洗工序產(chǎn)生清洗水， 化學鍍銅工序產(chǎn)生化學鍍廢水， 工件化學鍍銅后清洗工序產(chǎn)生清洗水， 線路板鍍銅后蝕刻工序產(chǎn)生蝕刻廢水， 線路板鍍銅后微蝕工序產(chǎn)生微蝕水， 線路板鍍銅后棕化工序產(chǎn)生棕化廢水， 線路板鍍銅后采用表面活性劑清洗產(chǎn)生清洗水等。
1）工作原理
氫氧化物除銅原理是2OH-+Cu2+=Cu（OH）2。重金屬廢水設計采用以電解方式形成氫氧化物沉淀法去除廢水中重金屬污染物，氫氧化物沉淀與PH值有很大的關系，氫氧化銅理論沉淀完全的pH 值為6.7。當污水的PH值過高或污水中存在有害的離子配位體時，能與金屬離子結合成可溶性絡合物，從而使重金屬會“反溶解”到水中去。在pH 值7時，中和劑采用氫氧化鈣， 主要是為減少渣量，并且氫氧化鈣的加入沉降性能也較好。
2）工藝流程
焦銅廢水進行破絡預處理后，經(jīng)過提升泵進入重金屬廢水調節(jié)池，銅鋅電鍍清洗廢水進入重金屬廢水調節(jié)池，泵前加入混凝劑，利用葉輪高速旋轉，使廢水與混凝劑充分混合。經(jīng)過破氰后的含氰廢水一并進入重金屬廢水調節(jié)池，廢水在此穩(wěn)定水量、均勻水質后，用提升泵定量將廢水提升至混凝反應池，在混凝反應池投加適量的氫氧化鈉或氫氧化鈣，調節(jié)酸堿度到8-9之間，同時進行充分攪拌。在適宜PH 值條件下進行混凝反應后，產(chǎn)生大量“礬花”，利用礬花網(wǎng)捕和共沉作用，把大部分銅離子等重金屬沉淀下來，再經(jīng)過砂濾池，廢水進入幅流沉淀池泥水分離，污泥進入污泥濃縮池。出水加入重金屬捕集劑進入虹吸濾池，去除細小懸浮顆粒，最后在中和池加入硫酸調節(jié)酸堿度后，上清液出水進人中間水池，達標排放。工藝流程如圖1所示。
處理系統(tǒng)運行效果見下表1所示。
三、電池廠重金屬廢水的污水處理系統(tǒng)
某電池生產(chǎn)廢水排放量650/d。在生產(chǎn)過程中使用含汞鋅、錳和淀粉等原料。在電液配制、糊化、洗碳棒頭等生產(chǎn)過程中排出的廢水重金屬污染物濃度平均為：汞008mg/L、鋅315m1/L。錳73mg/L，如果直接排放會對環(huán)境造成較嚴重的污染。由于廢水中含有幾種重金屬污染物，處理難度高，該廠針對水質制定出一套高效經(jīng)濟的廢水治理方案。
1、工藝流程
很多廢水（ 如電池的含鋅廢水） 經(jīng)絮凝反應后能分離出大量的污泥，這些絮狀污泥有一定的吸附能力。針對重金屬離子容易被吸附的特性，EWP高效污水凈化器利用Zn在pH=8-9時能生成的Zn（0H）eq2絮凝沉淀物，在凈化器內形成吸附過濾流化床，并添加重金屬離子吸附劑GPC，對汞和其它重金屬污染物進行吸附過濾，達到同時治理幾種重金屬污染物的效果。廢水從調節(jié)池自流至反應池，在反應池的入口與出口處分別加入三組藥劑，再由進流泵將經(jīng)過混凝反應的廢水泵入凈化器內處理，處理后的清水從頂部流出，污泥從底部排入污泥濃縮罐，經(jīng)污泥濃縮罐及污泥貯罐濃縮后脫水運走。
2、工藝設備及主要構筑物設計參數(shù)
（1） 調節(jié)池 調節(jié)池有效容積為200meq 。加設一個反應池。
（2） 加藥系統(tǒng) Na2S ：用量5×10eq 用玻璃鋼作溶藥攪拌器配制成質量分數(shù)為5% 的溶液；石灰：由固體加藥機投加，用量由pH 自動控制器控制；重金屬離子吸附劑GPC ：用量3×10，由固體加藥機投加。
（3） 主要設備 EWP 高效污水凈化器共兩套：EwP-10、EWP-20處理量分別為200m/d和500m/d，污泥脫水機選用10m的板框壓濾機，污泥經(jīng)脫水后外運至固廢中心。
四、總結
含重金屬廢水的處理要講求實效，可概括為兩個方面：
（1） 控制污染源， 盡量改革工藝，實現(xiàn)少排放。
（2） 使用重金屬的生產(chǎn)過程中采用合理的工藝流程和完善的生產(chǎn)設備，實行科學的生產(chǎn)管理和運行操作，減少重金屬的耗用量和隨廢水的流失量；在此基礎上對數(shù)量少、濃度低的廢水進行有效的處理。處理以化學沉淀法為主，適當輔以其他處理方法。污水處理系統(tǒng)工程投入正常運行后，使得附近大量的陸源污水得到處理，消減了大量的排海污染物，使得整個海域海洋生態(tài)環(huán)境得到改善。對整個近岸海域的海域生態(tài)環(huán)境的改善將起到積極的作用，同時對周邊的環(huán)境和港區(qū)的開發(fā)建設也起到積極的促進作用，是正效益工程。
參考文獻：
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