基于文献计量的废水处理技术领域研究热点分析

发表时间:2020/6/1   来源:《基层建设》2020年第4期   作者:任玉
[导读] 摘要:在现阶段的城市中,废水处理工作越来越受到重视。
        安徽省计量科学研究院  安徽省合肥市  230051
        摘要:在现阶段的城市中,废水处理工作越来越受到重视。我国废水处理技术领域当前的研究热点主要集中在三个方面,其中焦化废水-深度处理-臭氧处理、活性炭-吸附-铬和染料-纺织印染废水-脱色已形成了较为成熟的产业链条。芬顿氧化法-微电解等组合技术在废水处理中的应用已较为普遍。养殖废水中氨氮、COD的消除研究易随废水处理技术革新演化为新的发展方向。
        关键词:废水;研究热点;高频词;文献计量
        引言
        通过设计预处理、生化处理、深度处理废水处理体系,以提高煤化工废水处理工作质量与效果,充分发挥出废水处理体系的工作价值。
        1城市废水处理的重要性
        当前,能源与环境危机日益严峻,国家对城市废水处理的要求日趋严格。城市废水处理设施建设要紧跟城市建设的脚步,城市要严格控制废水排放量。城市废水处理至关重要,主要表现在三个方面。(1)有效提升城市水资源的循环利用率。水是人们生活、生产中不可或缺的资源。所以,城市废水处理尤为重要。人们可以利用城市废水处理技术,对城市废水进行提纯、净化,实现水资源的循环利用。有效处理城市废水,可以防止水环境出现不可逆转的污染。(2)提高大众环保意识,促进社会和谐发展。城市废水处理对于城市建设与环境保护极为重要,能推动城市和谐发展。城市废水处理是城市建设发展的基础,可以提高大众的环保意识,推动城市和谐发展。(3)有助于城市的可持续发展。城市废水处理能保证城市居民的用水安全,妥善处理城市废水,以免对环境造成二次污染。由此可见,城市废水处理及环境保护对于城市发展和生态环境建设极为重要。
        2废水处理技术分析
        技术路线说明:1)首先要将废水进行清洗,随后要对其进行收集,再利用药剂对废水进行预处理,药剂则应当使用酸、碱、除硬剂、絮凝剂等,这样便能够让COD及Ca2+、Mg2+、Fe3+或者其他重金属离子等发生作用,这样便能在废液体中实现固液分离,并且形成大分子团物质,值得注意的是7~9是出水pH值所需的范围。2)废水在经过以上的处理后,就应当进行固液分离,应当让具备资质的公司处理在此过程中所产生的废固,然后继续下一单元的废水处理。3)经过以上的处理后,可以在清洗工程中直接回用的废水就应当直接利用。而不能用于工艺水系统或者是现场清洗作业的废水,就应当继续进行处理,直到可以达标排放或者可以处理后再进行利用。在这一环节的处理工艺主要有两种,具体而言有:(1)末端产物为固体盐与回用水,该方法需要采用膜浓缩处进行理,回用在此过程中产生的淡水,蒸发结晶此过程中产生的浓水,应当注意尽可能地少产浓水,才能有效控制成本,因为产浓水需要大于100000μS/cm的电导率。还应当高倍浓缩进膜原废水。要以废水总量可控为前提,并在满足前提的条件下为终端选用小型蒸发结晶装置。(2)在废水进行了膜浓缩处理之后,应当让电导率大于100000μS/cm,以满足产浓水的需求。随后就应当进行双极膜电渗析,在废水中产生浓度在3%~5%的酸、碱液,在进行这样的处理后就能根据现实情况进行直接回用。而方法还能最大限度地利用废水循环。
        3基于文献计量的废水处理技术领域研究
        3.1数据来源与处理
        本研究选取CNKI数据库核心期刊,以“污水”“废水”+“治理”“处理”为主题词,检索2013-2017年的中文核心期刊,检索时间为2019年1月29日。经数据清洗,规范化处理,得到论文样本9920个。经合并同义词和删除无意义的词,共得到关键词11361个。


        3.2分析方法
        分别采用制药废水处理文章被引证次数和起始研究时间差距作为研究水平和差距分析的依据;通过专利的专利权人分析可知某国家或某领域技术研发的主体力量、优势研究机构等.在制药废水处理总体检索的基础上,限定主要机构和国家,分别进行引文分析,记录总被引次数和篇均被引次数,二者可作为评价制药废水处理研究水平和深度的重要指标.对专利检索结果进行国际专利分类(IPC)分析,可得到制药废水处理的主要专利权人。
        3.3聚类分析
        在SPSS23.0软件中,采用系统聚类对高频词的词篇矩阵进行聚类分析,得到聚类树状图。我国废水处理技术领域相关论文的高频词大致可分为9个类团,计算类团中各关键词的粘合力,并结合原始文献内容判读各类团主题。反渗透等过滤技术在废水回收利用中的应用:废水处理的最终目标是对水资源的回收和再利用。反渗透技术因对盐类和微生物等去除效果好且成本低廉等特点而成为当前国内外最常用的水处理工艺。在实际生产应用中,为保证反渗透工艺的处理效率,常与超滤、微滤等技术联用。芬顿氧化法等技术在医药化工废水处理中的应用:芬顿氧化法是高级氧化处理废水中的经典技术。生产中在处理组分复杂、生物毒性大的医药废水、化工废水时,常将铁碳微电解、紫外光/可见光、超声与芬顿氧化法耦合使用,不仅能弥补单一技术的不足,还能产生技术协同效应。吸附法在电镀喷涂废水处理中的应用:吸附法是电镀喷涂废水中处理Cr6+、Cd2+、Pb2+等重金属离子的经典技术。常用的吸附剂有硅藻土、沸石等天然吸附材料和壳聚糖类吸附剂、碳基吸附剂及生物吸附剂等新型吸附材料。当前,探明吸附剂的吸附动力学和再生性能是吸附法技术升级的关键。膜生物反应器等技术在生活废水处理中的应用:膜生物反应器是由膜组件和传统生物反应器结合而成的新型废水处理工艺,具有安全性高、分离效果好、操作简便等优点。城市生活废水的处理技术主要有厌氧膜生物反应器、A2/O工艺、人工湿地技术等。然而,膜污染机理和膜材料开发是制约膜生物反应器普及应用的最大障碍。臭氧氧化等深度处理技术在焦化废水处理中的应用:深度处理一般是老建焦化厂为了达到行业废水排放新要求通常选用的技术优化措施。针对焦化废水的深度处理工艺主要有以臭氧为代表的高级氧化法、以生物滤池为代表的生物膜法和以活性炭为代表的吸附法。絮凝法在采油、制浆造纸废水处理中的应用:目前处理采油废水和造纸制浆废水最常见到方法是絮凝法。为达到理想的絮凝效果,在废水处理过程中常采用响应面法对絮凝工艺进行优化。
        结语
        综上所述,传统的废水处理技术(过滤、非生物滤池的好氧、混凝、吸附等技术)已较为成熟,并在我国开始进入产业化阶段,与国际发展态势基本一致;而欧美等发达国家的主流技术以物理、化学技术为主,领先于我国。我国废水处理技术领域当前的研究热点主要集中在臭氧氧化等深度处理技术在焦化废水中的应用、吸附法在重金属污染废水中的应用以及纺织印染废水的染料脱色研究,其中焦化废水-深度处理-臭氧处理、活性炭-吸附-铬和染料-纺织印染废水-脱色已形成了较为成熟的产业链条。
        参考文献
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        [2]薛念涛,刘康,李建民.国内外反硝化除磷技术的文献计量与研究现状分析[J].环境工程,2018,36(增刊):101-108.
        [3]李亚敏,郭廷晖.反渗透浓水与再生废水用于循环水系统的可行性探究[J].华电技术,2019,41(02):60-64.
        [4]周文龙.超滤膜技术在环境工程水处理中的应用分析[J].资源节约与环保,2017,(10):61-62.
        [5]董斐然,谢永珍,董建礼,等.含硫废水处理技术中国专利分析研究[J].高技术通讯,2019,29(01):85-89.
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