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节水与水资源利用

废水处理的技术

时间:2015/1/4 9:13:57   作者:匿名编辑   来源:网络媒体   阅读:131   评论:0
内容摘要:在循环用水系统以及水的再生处理中,原水是废水,成品水是用水,加工过程兼具给水处理和废水处理的性质。水处理还包括对处理过程中所产生的废水和污泥的处理及最终处置,有时还有废气的处理和排放问题。

    在循环用水系统以及水的再生处理中,原水是废水,成品水是用水,加工过程兼具给水处理和废水处理的性质。水处理还包括对处理过程中所产生的废水和污泥的处理及最终处置,有时还有废气的处理和排放问题。水的处理方法可以概括为三种方式:


    ①最常用的是通过去除原水中部分或全部杂质来获得所需要的水质;

    ②通过在原水中添加新的成分来获得所需要的水质;

    ③对原水的加工不涉及去除杂质或添加新成分的问题。


  水中杂质和处理方法 水中杂质包括挟带的粗大物质、悬浮物、胶体和溶解物。粗大的物质如河中漂浮的水草、垃圾、大型水生物、废水中的砂砾以及大块污物等。给水工程中,粗大杂质由取水构筑物的设施去除,不列入水处理的范围。


  废水处理中,去除粗大的杂质一般属于水的预处理部分。悬浮物和胶体包括泥沙、藻类、细菌、病毒以及水中原有的和在水处理过程中所产生的不溶解物质等。溶解物有无机盐类、有机化合物和气体。去除水中杂质的处理方法很多,主要方法的适用范围可以大致按杂质的粒度来划分。由于原水所含的杂质和成品水可允许的杂质在种类和浓度上差别很大,水处理过程差别也很大。


  就生活用水(或城镇公共给水)而论,取自高质量水源(井水或防护良好的给水专用水库)的原水,只需消毒即为成品水;取自一般河流或湖泊的原水,先要去除泥沙等致浊杂质,然后消毒;污染较严重的原水,还需去除有机物等污染物;含有铁、锰的原水(例如某些井水),需要去除铁、锰。生活用水可以满足一般工业用水的水质要求,但工业用水有时需要进一步的加工,如进行软化、除盐等。


  当废水的排放或再用的水质要求较低时,只需用筛除和沉淀等方法去除粗大杂质和悬浮物(常称一级处理);当要求去除有机物时,一般在一级处理后采用生物处理法(常称二级处理)和消毒;对经过生物处理后的废水,所进行的处理过程统称三级处理或深度处理,如当废水排入的水体需要防止富营养化所进行的去除氮、磷过程即属于三级处理(见水的物理化学处理法)。当废水作为水源时,成品水水质要求以及相应的加工流程随其用途而定。理论上,现代的水处理技术,可以从任何劣质水制取任何高质量的成品水。


  水处理的过程,实际是按原水水质和成品水水质的差距所设计的、对原水必须采取的加工程序。 每一工序对原水产生一个物理的、化学的或微生物学的效果。一个工序一般在一个处理设备中完成,但也有在一个处理设备中完成几个工序的。一个工序或几个工序的组合可以构成一个水处理的单元方法,如混凝、沉淀、过滤和消毒就是最常用的给水处理单元方法。


  按所应用的理论基础可以把各种单元方法划分为物理化学法和生物法两大类。凡是以物理的或化学的(包括物理化学的)或兼用两者的原理为理论基础的处理方法,都纳入物理化学法。凡是以微生物的生命活动为理论基础的处理方法,都纳入生物法,也称生物化学法。也可以借化学工程学中的单元操作和单元过程的概念,把各种处理工序划分为单元操作(不产生化学反应,如液体运输、沉淀、过滤、反渗透等)和单元过程(产生化学反应,如凝聚、消毒、化学沉淀、生物氧化等)两类。


    微电解技术是目前处理高浓度有机废水的一种理想工艺,又称内电解法。它是在不通电的情况下,利用填充在废水中的微电解材料自身产生1.2V电位差对废水进行电解处理,以达到降解有机污染物的目的。 当系统通水后,设备内会形成无数的微电池系统,在其作用空间构成一个电场。在处理过程中产生的新生态[H] 、Fe2 等能与废水中的许多组分发生氧化还原反应,比如能破坏有色废水中的有色物质的发色基团或助色基团,甚至断链,达到降解脱色的作用;生成的Fe2 进一步氧化成Fe3 ,它们的水合物具有较强的吸附- 絮凝活性,特别是在加碱调pH 值后生成氢氧化亚铁和氢氧化铁胶体絮凝剂,它们的吸附能力远远高于一般药剂水解得到的氢氧化铁胶体,能大量吸附水中分散的微小颗粒,金属粒子及有机大分子.其工作原理基于电化学、氧化- 还原、物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用对废水进行处理.该法具有适用范围广、处理效果好、成本低廉、操作维护方便,不需消耗电力资源等优点。该工艺用于难降解高色度废水的处理不但能大幅度地降低cod和色度,而且可大大提高废水的可生化性。


  传统上微电解工艺所采用的微电解材料一般为铁屑和木炭,使用前要加酸碱活化,使用的过程中很容易钝化板结,又因为铁与炭是物理接触,之间很容易形成隔离层使微电解不能继续进行而失去作用,这导致了频繁地更换微电解材料,不但工作量大成本高还影响废水的处理效果和效率。另外,传统微电解材料表面积太小也使得废水处理需要很长的时间,增加了吨水投资成本,这都严重影响了微电解工艺的利用和推广。

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