摘要:近年来,经济的发展,促进我国科技水平的提升。随着科学技术的进步与发展,近几年来,各种新型的水处理技术和设备层出不穷,水处理技术在工业、环保等方面都取得了长足的进步。本文就水处理技术的现状与应用展开探讨。
关键词:水处理技术;现状;应用
引言
21世纪是一个工业迅速发展的时期,在工业发展的过程中,对水资源的需求是非常大的,各类水系统很广泛的应用于工业生产,导致水污染严重程度很大,如不及时的处理,在工业生产运行过程中,系统会出现这样或那样的问题,比如:工业设备生锈、摩擦力增大、寿命缩短,散热效果差等,这样会导致工业设备工作效率降低,严重降低了工厂的利润。先进的水处理技术就显得尤为重要。
1水处理技术的现状
目前,水资源短缺已经成为一个全球性问题,世界上许多国家和地区正面临着严重缺水。预计到2025年,世界上缺水人口将增长一倍,40个国家和地区将面临淡水匮乏。中国目前年用水总量已突破6000亿立方米,人均水资源量只有2100立方米,仅为世界人均水平的28%。全国年平均缺水量500多亿立方米,三分之二的城市缺水,北方有9个省市人均占水量还不到500立方米,远不到国际规定的最低标准(1000立方米),被列为世界贫水国之一。中国的水资源形势可用“危机”两字形容,而且,随着人口的增多,对水资源需求的增加,以及水污染、水浪费等问题的存在,未来水资源形势会更加严峻。根据当前水资源短缺的严峻形势,越来越多的企业开始运用绿色技术,尽量减少废物产生,其中非常重要的一项技术就是水处理技术。目前先进的水处理技术包括了循环用水、反渗透海水淡化和臭氧氧化等。例如,反渗透海水淡化技术正在迅速占领大型设施市场,而这一领域过去主要以蒸馏法为主。处理效率的提升和渗透膜价格的回落,促使反渗透海水淡化市场在过去5年中迅速发展,现在应用反渗透海水淡化技术的已不再是小规模的工厂,大型反渗透海水淡化厂已是司空见惯。据统计,截至2011年8月末,我国已建成海水淡化工程66处,产淡水量已达到75.68×104m3/d。电力行业是应用海水淡化技术最多的行业。已建成投产的海水淡化工程19座,合计产水能力为30.584×104m3/d,占总量的39.03%。原因在于国家要求在沿海地区建设电厂必须采用海水淡化和海水直接利用技术解决电厂所需用水。污水处理在发达国家已有较成熟的经验。如日本、新加坡、美国、澳大利亚等国家也对污水处理给予了较大的投资,特别是新加坡并没有走先污染后治理的道路,而是采取经济与环境协调发展的政策。国外对污水的处理主要是通过建造污水处理厂。实践证明建造污水处理厂是解决水污染的一条有效途径。
2水处理技术的应用
2.1膜水处理技术
膜处理技术属于一项新型技术,在水处理技术中,发挥着重要作用。目前,国内膜处理技术的难题主要体现在研制新型膜处理工艺与设备,在引进和吸收国外相关技术的基础上,全面发展与国内实际情况相符的新型技术。在提高水质的同时,减少水处理时产生的副产物。
2.2水处理中去除有机物的措施
现在我国环境污染非常的严重,尤其是水污染也面临着很多严峻的问题。水污染就会有许多的污染物进入我们的水体内,但是最危害最大的就是有机物污染。我国在最近几年内,水处理工作者研究最多的问题就是如何去除水中有机物,探索去除有机物的方式方法。有了一定的成果,并在工业生产中不断的推广应用。我国去除有机物的传统方法有很多,一般采用混凝、吸附、膜处理等方法,现在最受推崇的方法就是化学预氧化方法,在预氧化的过程中,我们投入水中的氧化剂可以与多种有机物有效的相结合,它的处理工艺原理就是把有毒有害的难分解的物质分解成水二氧化碳等无害的物质。有效的去除水中的有害成分。目前,氧化剂的种类有很多,所产生的效果也不一样。大家可以根据需要合理的选择氧化剂。
化学预氧化方法给我国生活用水和工业用水带来了很大的福音。
2.3超声波水处理技术
(1)超声化学氧化。超声波结合臭氧氧化,产生超声臭氧氧化技术,效果显著。这一方法能够有效降解酚类、染料、芳香化合物等等。在降解五氯酚上,超声臭氧氧化技术具有明显优势。在降解过程中,超声波和臭氧氧化发生协同效应。利用臭氧,在偶氮染料脱色时,增加超声辐射,既能够在11min中以内,达到90%的脱色率,又能够节省臭氧的投放量。而且,利用超声强化氧化降解水中的4-氯苯酚,对其降解率和TOC去除率效果都相对要好。(2)超声电化学。超声电化学技术可以用来讲解水中有机物的探究,依旧处于开创性试验阶段。超声波电化学在降解苯酚、苯甲酸、水杨酸上,能够提高电催化氧化降解效果,声强越大,降解效果越好。超声波主要是进一步促使产生强氧化性,提高多相催化的速度和效率,加快反应体系的传质过程,进而对电极表面和电子转移过程造成影响。(3)超声光化学。在超声波和紫外灯同时作用在水中苯酚的基础上,苯酚去除率可以达到99%。其中,超声波和紫外光照射间有一定的协同作用,但是其作用机理并不清楚。另外,TOC的去除率明显落后于苯酚去除率,在苯酚达到99%之后,TOC只在21%左右,检测到其反应中间产物是邻苯二酚、对苯二酚、间苯二酚等,由此可知,苯酚氧化主要是以苯酚和·0H之间的反应进行。
2.4水处理过程中的深度精细处理工艺
部分行业对水质要求相对较高,常规的水处理工业无法满足他们的需求,对此我们还需进行深度精细处理以进一步提升水质。最常用的深度精细处理方式有下列三种:(1)活性炭吸附。活性炭具有很好的吸附性,并广泛应用于我们日常的生活中,例如吸收空气中的甲醛等有害物质。而在水处理中,活性炭是处理有机物污染的有效方式。(2)臭氧生物活性炭。臭氧生物活性炭有很大的优点,它主要是把活性炭先用臭氧氧化,臭氧氧化后的活性炭吸附力会大大的提升,有效的提高了有机物去除率,保证了出水生物的稳定性,这种技术已经非常的成熟,并应用于国外很多国家,在我国很多大型净水工程中已得到广泛的应用。(3)膜分离。通过使用带有微小小孔的薄膜对水进行过滤,来处理水中的杂质。该方式去污能力强,能将水中细菌、病毒等过滤掉。但也存在成本较高的问题,因此其应用也不够广泛。
2.5绿色絮凝水处理技术
微生物絮凝剂主要是从微生物生成的有絮凝活性代谢产物,和无机盐、有机高分子絮凝剂比较分析,微生物絮凝剂的主要特性是具有一定的生物降解性,能够及时消除二次污染,是环保产品。而且微生物絮凝剂的脱色效果十分明显和独特。在畜产废水中,BOD值非常高,处理难度较大,而利用合成高分子絮凝剂进行处理,会出现二次污染,但是,使用NOC-1微生物絮凝剂进行处理,大约10min,上清液几乎透明,TOC和OD660都会在一定程度减少,浊度的去除率可以达到95%左右。微生物絮凝剂不仅无毒、高效,而且不会产生二次污染,可以自行降解等,这就在很大程度上克服了其他絮凝剂的不足,所以应用前景十分广阔。
结语
总之,水在人类的生产和生活中都发挥着不可替代的作用。随着人们生活水平的提升,人们对水质的要求也越来越高,而优良的水质离不开先进的水处理技术。目前,水污染问题的严峻使得我们在进行水处理时需要结合多种方法进行初步处理,也要求我们进一步发展水处理技术,以满足社会和环境不断增长的水处理要求。
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