论文部分内容阅读
摘要:改革开放四十年,我国经济取得了世界瞩目的成绩。与此同时,经济发展过程中,工业生产、农业发展、日常生活过程中造成的水污染问题日益严重,严重威胁到人们身体健康。为了改善水污染问题,国家大力鼓励企业进行污水处理。然而,当前很多企业污水处理后的水质无法达到社会用水的标准要求。因此,探讨水污染处理工艺,对提高水资源利用率,促进国民经济社会的发展具有重要意义。
关键词:水资源;水污染处理工艺;水质
水污染指水中含有的有害化学物质、有机物质含量超过了标准值,导致水的使用价值降低。水是社会经济发展的物质能源,工业、农业、社会生产、商业活动以及人们日常生活都需要大量的水资源。在生产过程中,一些企业为了降低生产成本,将没有处理的工业废水直接排放到河流中,农业发展过程中,大量使用农药化肥,导致水质下降。生活污水没有处理直接排放等导致水质下降。根据相关数据显示,我国城镇和农村饮用水的合格率不足20%,长期饮用不健康不符合国家卫生标准的饮用水可能诱发人体疾病,导致人免疫力下降。另外一方面,我国是一个缺水十分严重的国家,工业、农业、商业、日常生活需要大量的水资源,因此加强水资源的治理迫在眉睫。
1、我国水资源现状
水是社会经济发展的物质条件,随着经济的发展,工业、农牧业、建筑业、日常生活等各个领域对水的需求不断增长,2016年,全国总用水量为6040.2亿立方米,其中工业用水占总用水量的21.6%,农业用水占比62.4%,生活用水占比为13.6%,其他人工生态环境补水仅占2.4%。水资源缺乏已经成为我国国民经济发展的瓶颈。与此同时,多年来由于人类的不合理开发利用,导致水资源的质量不断下降,水体环境恶化,引发了严重的生态环境危机,工业停产、农业减产、肠胃疾病人群增多,给社会造成巨大的经济危机,严重影响到人类可持续发展。根据相关数据显示,我国67.85%的河流已经被污染,我国90%以上的人都是饮用江河水以及浅井水,然而这两类水75%水体已经被污染。我国大部分居民饮用的自来水只是经过沉淀、过滤、加氯消毒等处理,虽然可以杀死水中部分细菌,但是增加了水中的有机物含量,长时间饮用很容易诱发胃肠癌。造成我国水资源污染严重问题主要是工业废物、生活污水以及其他废弃物不经过处理直接排放到江河湖海等水体中,这些污染物的含量超过了水体自净能力,导致水体无法对其进行净化,引起水体物理、化学等方面的改变,从而导致水体质量发生根本性的变化,影响到水的利用价值、威胁到人体身体健康和危害生态换机。我国水体污染主要以重金属和有机物为主。
2、新时期水污染处理工艺
水污染问题,不仅威胁到人们身体健康,而且威胁到经济社会的可持续发展。据世界卫生组织的统计,80%以上的疾病都是由于饮用不符合卫生标准的饮用水造成的,全世界每年有2000万人因为饮用不符合卫生标准的水死亡。水污染问题逐渐引起人们的重视,越来越多的意识到水污染问题的严重性,开始关注水污染处理技术。目前,常用的两种方法有混凝工艺、吸附工艺、电化学处理、生物膜、A/O处理工艺等,本文对这几种工艺进行重点阐述。
2.1混凝工艺
混凝工艺指向废水中投入一定量的混凝剂,将废水中的细小颗粒混凝土在一起,形成较大质量体积和水体发生分离,并沉淀在水池底部,达到让废水净化的目的。与其他污水处理工艺相比,混凝土工艺具有以下优势:第一,可以压缩双电层、快速吸收水中的颗粒,并快速网捕沉淀物;第二,它设备占地面积小、移动方便,可以多点共用一套装置循环处理污水,降低了企业的污水处理成本。第三,设备冲击负荷能力好,运行简单方便。第四,污泥处理简单,使用机械设备脱水,可以减少混凝剂。混凝工艺流程为:药剂投入——混合——反应——沉淀分离——净化。常见的混凝剂有硫酸铝、硫酸亚铁、氧化铝、聚合硫酸铁、活化硅酸、氧化铁以及高分子混凝剂。不同的水质则混凝工艺参数不同,各个数值在一定方位内变化:
2.2吸附工艺
吸附工艺指使用特定的固体吸附剂,固体吸附剂和液体、气体接触以后,可以吸收气体和液体中的污染物,并将这些污染物质聚集在一起清除干净。在污水中投放吸附剂,可以吸附水中的污染物质,并清除水中的污染物,达到净化水体的目的。目前常见的吸附剂有Fenton试剂,将其应用在皂化废水中,可以去除废水中70%的氮氧化物,达到净化水体的目的。
2.3A/O工艺
A/O是英文Anoxic Oxic的缩写,A/O工艺也叫厌氧好氧工艺法,A是厌氧段,主要用来脱氮除磷,O是好氧段,用于去除水中的有机物。这种工艺不仅可以降解污水中的有机物质,而且还具有脱氮除磷作用。这种工艺流程产生在上个世纪七十年代,由于该工艺可以有效降解废水中的有机物并清除氮气作用,因此在中小城市广泛应用。工艺流程如下图:
A/O工艺原理是将前面的缺氧段和后面的好氧段连接在一起,A段缺氧段污水中的淀粉、纤维、碳水化合物、可溶性有机物质等水解为有机酸,将不溶于水的有机物转化为可溶性的有机物,然后这些经过水解的缺氧段污水进行好氧池中进行好氧处理;在氧气充足的条件下,废水中的氨氮转化为硝酸根,并通过回流控制返回到A段缺氧池,在缺氧池通过异氧菌的反硝化作用,将硝酸根还原为分子态氮,将污水进行无害化处理。A/O工艺具有以下特点: 第一,去除率高,总氮去除率可以达到70%以上。第二,工艺简单,不需要添加碳源,而是以原水作为碳源,所以运行成本比较低。第三,如果要提高脱氮效力,则必须加强内循环比,所以必須增加去污成本。内循环液无法始终保持缺氧状态,从而影响到硝化效果,无法提高脱氮率。第四,A/O工艺的影响因素比较多,水力停留的时间、旬环比、污泥时间、负荷率、进水总氮浓度都会影响到去污效果。
2.4电化学处理方法
电化学处理方法指在污水处理过程中通过特定的化学反应或者物理作用,降解污水中的有毒有害物质。电化学处理工艺是利用金属物质和特定的化学处理液发生反应,在金属表面形成一层附着力好,覆盖在基体表面,保护基体不受到污水中各种腐蚀介质的影响,或者使得表面生成化合物薄膜。电化学工艺分为直接和间接电解两种。直接电解法指通过电极直接氧化污染物达到去除有毒有害物质的目的。间接电解将电化学产生的氧化还原物作为催化剂或者反应剂,降低污水中有毒物质的毒性。间接电化学法分为可逆过程和不可逆过程。随着污水治理技术的进步,电化学逐渐发展到了微电解技术,它的原理是废铁屑填料主要是铁和碳原子,将铁屑和碳直接投入到酸性废水中,利用碳原子和铁原子之间的电位差达到去污目的。其反应过程中如下:
阳极(Fe):Fe+2e→Fe2+,E0(Fe2+/Fe)=-0.44v
阴极(C):2H++2e→H2,E0(H+/H2)
废水中的组分和电池发生氧化还原反应,使得废水中的有机物链断裂,有机官能团发生变化,这样提高水体的活性。此外,由于氢氧化铁具有絮凝和吸附作用,可以去除废水中的污染物质。通过铁碳微电解技术处理以后,废水中的酸度和碱度降低,可以减少中和剂中和废水的剂量,达到降低处理成本的目的。这种处理工艺使用范围广、处理成本低,不需要耗费大量的电能,可以降解难以降低的有机物质,降低废水中色度和氮氧化物,提高废水的利用率。
3、结束语
虽然通过水污染处理措施,可以降低污水中的有机物质、金属颗粒以及氮氧化物,提高水资源的利用率。但是经过处理以后的水大部分只能用于工业生产、洗车、绿化灌溉等领域,很难达到饮用水的标准。尤其是很多工业污水中含有大量的油渍,去除有一定的困难。各地政府要转变治理观念,坚持预防为主、防治结合。在发展经济的时候,考虑到环境污染问题,降低工业、商业、农业发展过程中对水资源的破坏。
参考文献:
[1] 张淮光.新时期水污染处理工艺探讨[J].建筑工程技术与设计,2017,(17):4311-4311.
[2] 李宇辉.新时期水污染处理工艺探讨[J].城市地理,2016,(10):91-91.
[3] 晁显玉,古小超,童小凇等.水污染处理工艺[J].广东化工,2014,41(12):140-140.
[4] 罗书广.新时期水污染处理工艺之我见[J].资源节约与环保,2014,(10):39-39.
[5] 曹盼.烟草工业废水处理工艺的研究进展[J].资源节约与环保,2015,(12):73-74.
[6] 牛瑞芳.谈煤矿废水污染的综合治理[J].中国新技术新产品,2012,(9):206-207.
(作者单位:中交生态环保投资有限公司)
作者简介:张伟(1987.04.02),性别:男;籍贯:河南驻马店;民族:汉;学历:本科、学士; 职务:环保工程师;研究方向:水务及水环境;
关键词:水资源;水污染处理工艺;水质
水污染指水中含有的有害化学物质、有机物质含量超过了标准值,导致水的使用价值降低。水是社会经济发展的物质能源,工业、农业、社会生产、商业活动以及人们日常生活都需要大量的水资源。在生产过程中,一些企业为了降低生产成本,将没有处理的工业废水直接排放到河流中,农业发展过程中,大量使用农药化肥,导致水质下降。生活污水没有处理直接排放等导致水质下降。根据相关数据显示,我国城镇和农村饮用水的合格率不足20%,长期饮用不健康不符合国家卫生标准的饮用水可能诱发人体疾病,导致人免疫力下降。另外一方面,我国是一个缺水十分严重的国家,工业、农业、商业、日常生活需要大量的水资源,因此加强水资源的治理迫在眉睫。
1、我国水资源现状
水是社会经济发展的物质条件,随着经济的发展,工业、农牧业、建筑业、日常生活等各个领域对水的需求不断增长,2016年,全国总用水量为6040.2亿立方米,其中工业用水占总用水量的21.6%,农业用水占比62.4%,生活用水占比为13.6%,其他人工生态环境补水仅占2.4%。水资源缺乏已经成为我国国民经济发展的瓶颈。与此同时,多年来由于人类的不合理开发利用,导致水资源的质量不断下降,水体环境恶化,引发了严重的生态环境危机,工业停产、农业减产、肠胃疾病人群增多,给社会造成巨大的经济危机,严重影响到人类可持续发展。根据相关数据显示,我国67.85%的河流已经被污染,我国90%以上的人都是饮用江河水以及浅井水,然而这两类水75%水体已经被污染。我国大部分居民饮用的自来水只是经过沉淀、过滤、加氯消毒等处理,虽然可以杀死水中部分细菌,但是增加了水中的有机物含量,长时间饮用很容易诱发胃肠癌。造成我国水资源污染严重问题主要是工业废物、生活污水以及其他废弃物不经过处理直接排放到江河湖海等水体中,这些污染物的含量超过了水体自净能力,导致水体无法对其进行净化,引起水体物理、化学等方面的改变,从而导致水体质量发生根本性的变化,影响到水的利用价值、威胁到人体身体健康和危害生态换机。我国水体污染主要以重金属和有机物为主。
2、新时期水污染处理工艺
水污染问题,不仅威胁到人们身体健康,而且威胁到经济社会的可持续发展。据世界卫生组织的统计,80%以上的疾病都是由于饮用不符合卫生标准的饮用水造成的,全世界每年有2000万人因为饮用不符合卫生标准的水死亡。水污染问题逐渐引起人们的重视,越来越多的意识到水污染问题的严重性,开始关注水污染处理技术。目前,常用的两种方法有混凝工艺、吸附工艺、电化学处理、生物膜、A/O处理工艺等,本文对这几种工艺进行重点阐述。
2.1混凝工艺
混凝工艺指向废水中投入一定量的混凝剂,将废水中的细小颗粒混凝土在一起,形成较大质量体积和水体发生分离,并沉淀在水池底部,达到让废水净化的目的。与其他污水处理工艺相比,混凝土工艺具有以下优势:第一,可以压缩双电层、快速吸收水中的颗粒,并快速网捕沉淀物;第二,它设备占地面积小、移动方便,可以多点共用一套装置循环处理污水,降低了企业的污水处理成本。第三,设备冲击负荷能力好,运行简单方便。第四,污泥处理简单,使用机械设备脱水,可以减少混凝剂。混凝工艺流程为:药剂投入——混合——反应——沉淀分离——净化。常见的混凝剂有硫酸铝、硫酸亚铁、氧化铝、聚合硫酸铁、活化硅酸、氧化铁以及高分子混凝剂。不同的水质则混凝工艺参数不同,各个数值在一定方位内变化:
2.2吸附工艺
吸附工艺指使用特定的固体吸附剂,固体吸附剂和液体、气体接触以后,可以吸收气体和液体中的污染物,并将这些污染物质聚集在一起清除干净。在污水中投放吸附剂,可以吸附水中的污染物质,并清除水中的污染物,达到净化水体的目的。目前常见的吸附剂有Fenton试剂,将其应用在皂化废水中,可以去除废水中70%的氮氧化物,达到净化水体的目的。
2.3A/O工艺
A/O是英文Anoxic Oxic的缩写,A/O工艺也叫厌氧好氧工艺法,A是厌氧段,主要用来脱氮除磷,O是好氧段,用于去除水中的有机物。这种工艺不仅可以降解污水中的有机物质,而且还具有脱氮除磷作用。这种工艺流程产生在上个世纪七十年代,由于该工艺可以有效降解废水中的有机物并清除氮气作用,因此在中小城市广泛应用。工艺流程如下图:
A/O工艺原理是将前面的缺氧段和后面的好氧段连接在一起,A段缺氧段污水中的淀粉、纤维、碳水化合物、可溶性有机物质等水解为有机酸,将不溶于水的有机物转化为可溶性的有机物,然后这些经过水解的缺氧段污水进行好氧池中进行好氧处理;在氧气充足的条件下,废水中的氨氮转化为硝酸根,并通过回流控制返回到A段缺氧池,在缺氧池通过异氧菌的反硝化作用,将硝酸根还原为分子态氮,将污水进行无害化处理。A/O工艺具有以下特点: 第一,去除率高,总氮去除率可以达到70%以上。第二,工艺简单,不需要添加碳源,而是以原水作为碳源,所以运行成本比较低。第三,如果要提高脱氮效力,则必须加强内循环比,所以必須增加去污成本。内循环液无法始终保持缺氧状态,从而影响到硝化效果,无法提高脱氮率。第四,A/O工艺的影响因素比较多,水力停留的时间、旬环比、污泥时间、负荷率、进水总氮浓度都会影响到去污效果。
2.4电化学处理方法
电化学处理方法指在污水处理过程中通过特定的化学反应或者物理作用,降解污水中的有毒有害物质。电化学处理工艺是利用金属物质和特定的化学处理液发生反应,在金属表面形成一层附着力好,覆盖在基体表面,保护基体不受到污水中各种腐蚀介质的影响,或者使得表面生成化合物薄膜。电化学工艺分为直接和间接电解两种。直接电解法指通过电极直接氧化污染物达到去除有毒有害物质的目的。间接电解将电化学产生的氧化还原物作为催化剂或者反应剂,降低污水中有毒物质的毒性。间接电化学法分为可逆过程和不可逆过程。随着污水治理技术的进步,电化学逐渐发展到了微电解技术,它的原理是废铁屑填料主要是铁和碳原子,将铁屑和碳直接投入到酸性废水中,利用碳原子和铁原子之间的电位差达到去污目的。其反应过程中如下:
阳极(Fe):Fe+2e→Fe2+,E0(Fe2+/Fe)=-0.44v
阴极(C):2H++2e→H2,E0(H+/H2)
废水中的组分和电池发生氧化还原反应,使得废水中的有机物链断裂,有机官能团发生变化,这样提高水体的活性。此外,由于氢氧化铁具有絮凝和吸附作用,可以去除废水中的污染物质。通过铁碳微电解技术处理以后,废水中的酸度和碱度降低,可以减少中和剂中和废水的剂量,达到降低处理成本的目的。这种处理工艺使用范围广、处理成本低,不需要耗费大量的电能,可以降解难以降低的有机物质,降低废水中色度和氮氧化物,提高废水的利用率。
3、结束语
虽然通过水污染处理措施,可以降低污水中的有机物质、金属颗粒以及氮氧化物,提高水资源的利用率。但是经过处理以后的水大部分只能用于工业生产、洗车、绿化灌溉等领域,很难达到饮用水的标准。尤其是很多工业污水中含有大量的油渍,去除有一定的困难。各地政府要转变治理观念,坚持预防为主、防治结合。在发展经济的时候,考虑到环境污染问题,降低工业、商业、农业发展过程中对水资源的破坏。
参考文献:
[1] 张淮光.新时期水污染处理工艺探讨[J].建筑工程技术与设计,2017,(17):4311-4311.
[2] 李宇辉.新时期水污染处理工艺探讨[J].城市地理,2016,(10):91-91.
[3] 晁显玉,古小超,童小凇等.水污染处理工艺[J].广东化工,2014,41(12):140-140.
[4] 罗书广.新时期水污染处理工艺之我见[J].资源节约与环保,2014,(10):39-39.
[5] 曹盼.烟草工业废水处理工艺的研究进展[J].资源节约与环保,2015,(12):73-74.
[6] 牛瑞芳.谈煤矿废水污染的综合治理[J].中国新技术新产品,2012,(9):206-207.
(作者单位:中交生态环保投资有限公司)
作者简介:张伟(1987.04.02),性别:男;籍贯:河南驻马店;民族:汉;学历:本科、学士; 职务:环保工程师;研究方向:水务及水环境;