關於水處理技術論文
水處理是指為達到成品水的水質要求而對原水的加工過程。下面是小編整理的,希望你能從中得到感悟!
篇一
關於水處理技術的分析
摘要:本文作者介紹了水處理的概念,對水處理技術進行了分析介紹,供大家參考借鑑。
關鍵詞:水處理;技術;分析
中圖分類號:TU7 文獻標識碼:A 文章編號:
簡單講,“水處理”便是通過物理、化學手段,去除水中一些對生產、生活不需要的物質的過程。是為了適用特定的用途而對水進行的沉降、過濾、混凝、絮凝,以及緩蝕、阻垢等水質調理的過程。由於社會生產、生活與水密切相關,因此,水處理領域涉及的應用範圍十分廣泛,瞭解水處理的基本常識對於人們的生活具有非常重要的意義。近年來,隨著我國經濟的高速發展,水汙染也在不斷惡化,隨著水質汙染而引起的各種疾病,帶來的各種行業危害日趨嚴重,水處理到如今就突顯出其不可忽視的重要性。然而,真正對水處理方面的知識有些許瞭解的民眾卻並不多見。
1 水處理的概念
水處理是指為達到成品水的水質要求而對原水的加工過程。在迴圈用水系統以及水的再生處理中,原水是廢水,成品水是用水,加工過程兼具給水處理和廢水處理的性質。水處理還包括對處理過程中所產生的廢水和汙泥的處理及最終處置,有時還有廢氣的處理和排放問題。
2 水處理工藝
2.1 一級處理是機械處理工段,它通過機械處理,如格柵、沉澱或氣浮,去除汙水中所含的石塊、砂石和脂肪、油脂等。機械處理工段包括格柵、沉砂池、初沉池等構築物,以去除粗大顆粒和懸浮物為目的,處理的原理在於通過物理法實現固液分離,將汙染物從汙水中分離,這是普遍採用的汙水處理方式。機械處理是所有汙水處理工藝流程必備工程,城市汙水一級處理BOD5和SS的典型去除率分別為25%和50%。在原汙水水質特性不利於除磷脫氮的情況下,初沉的設定與否以及設定方式需要根據水質特注的後續工藝加以仔細分析和考慮,以保證和改善除磷除脫氮等後續工藝的進水水質。
2.2 二級處理是汙水生化處理,生物處理,汙水中的汙染物在微生物的作用下被降解和轉化為汙泥。汙水生化處理屬於二級處理,以去除不可沉懸浮物和溶解性可生物降解有機物為主要目的,其工藝構成多種多樣,可分成活性汙泥法、AB法、A/O法、A2/O法、SBR法、氧化溝法、穩定塘法、土地處理法等多種處理方法。日前大多數城市汙水處理廠都採用活性汙泥法。在汙水生化處理過程中,影響微生物活性的因素可分為基質類和環境類兩大類:
2.2.1 基質類包括以碳元素為主的有機化合物即碳源物質、氮源、磷源等營養物質及一些有毒有害化學物質如酚類、苯類等化合物、也包括一些重金屬離子如銅、鎘、鉛離子等。
2.2.2 環境類影響因素指汙水處理中絕大部分微生物最適宜生長的溫度範圍是20-30℃,活性汙泥系統微生物最適宜的PH值範圍是6.5-8.5,曝氣池出口處的溶解氧以保持2mg/l左右為宜。
2.3 三級處理是汙水的深度處理,它包括營養物的去除和通過加氯、紫外輻射或臭氧技術對汙水進行消毒。三級處理是對水的深度處理,現在的我國的汙水處理廠投入實際應用的並不多。它將經過二級處理的水進行脫氮、脫磷處理,用活性炭吸附法或反滲透法等去除水中的剩餘汙染物,並用臭氧或氯消毒殺滅細菌和病毒,然後將處理水送入中水道,作為沖洗廁所、噴灑街道、澆灌綠化帶、工業用水、防火等水源。
3 水處理方法
3.1 沉澱物過濾法的目的是將水源內懸浮顆粒物質或膠體物質清除乾淨。這些顆粒物質若沒有清除,會對透析用水其它精密的過濾膜造成破壞或甚至水路的阻塞。這是最古老且最簡單的淨水法,所以這個步驟常用在水純化的初步處理,或有必要時,在管路中也會多加入幾個濾器以清除體積較大的雜質。濾過懸浮的顆粒物質所使用的濾器種類很多,例如網狀濾器,沙狀濾器或膜狀濾器等。只要顆粒大小大於這些孔洞之大小,就會被阻擋下來。對於溶解於水中的離子,就無法阻攔下來。
3.2 硬水的軟化需使用離子交換法,它的目的是利用陽離子交換樹脂以鈉離子來交換硬水中的鈣與鎂離子,*此來降低水源內之鈣鎂離子的濃度。通常的離子交換樹脂為球狀的合成有機物高分子電解質。樹脂基質內藏氯化鈉,在硬水軟化的過程中,鈉離子會逐漸被使用耗盡,則交換樹脂的軟化效果也會逐漸降低,這時需要作還原的工作,也就是每隔固定時間加入特定濃度的鹽水,一般是10%,如果水處理的過程中沒有陽離子的軟化,不只是逆滲透膜上會有鈣鎂體的沉積以致降低功效甚至破壞逆滲透膜,同時人也容易得到硬水症候群。硬水軟化器也會引起細菌繁殖的問題,所以裝置上需要有逆衝的功能,一段時間後就要逆衝一次以防止太多雜質吸附其上。
3.3 活性碳是由木頭,殘木屑,水果核,椰子殼,煤炭或石油底渣等物質在高溫下乾餾炭化而成,製成後還需以熱空氣或水蒸氣加以活化。它的主要作用是清除氯與氯氨以及其它分子量在60到300道爾頓的溶解性有機物質。活性碳的表面呈顆粒狀,內部是多孔的,孔內有許多小的毛細管,1g的活性碳內部表面積高達700-1400m2,而這些毛細管內表面及顆粒表面就是吸附作用之所在。影響活性碳清除有機物能力的因素有活性碳本身的面積,孔洞大小以及被清除有機物的分子量及其極性,它主要依物理的吸附能力來排除雜物,當吸附能力達飽合之後,吸附過多的雜質就會掉落下來汙染下游的水質,所以必須定時利用逆衝的方式來清除吸附其上的雜質。
3.4 去離子法的目的是將溶解於水中的無機離子排除,與硬水軟化器一樣,也是利用離子交換樹脂的原理。在這使用兩種樹脂-陽離子交換樹脂與陰離子交換樹脂。陽離子交換樹脂利用氫離子來交換陽離子;而陰離子交換樹脂則利用氫氧根離子來交換陰離子,氫離子與氫氧根離子互相結合成中性水。
3.5 逆滲透法可以有效的清除溶解於水中的無機物,有機物,細菌,熱原及其它顆粒等,是透析用水之處理中最重要的一環。所謂滲透是指以半透膜隔開兩種不同濃度的溶液,其中溶質不能透過半透膜,則濃度較低的一方水分子會通過半透膜到達濃度較高的另一方,直到兩側的濃度相等為止。在還沒達到平衡之前,可以在濃度較高的一方逐漸施加壓力,則前述之水分子移動狀態會暫時停止,此時所需的壓力叫作滲透壓,如果施加的力量大於滲透壓時,則水份的移動會反方向而行,也就是從高濃度的一例流向低濃度的一方,這種現象就叫作逆滲透。逆滲透的純化效果可以達到離子的層面,對於單價離子的排除率可達90%-98%,而雙價離子可達95%-99%左右。
3.6 超過濾法與逆滲透法類似,也是使用半透膜,但它無法控制離子的清除,因為膜之孔徑較大,約10-200A之間。只能排除細菌,病毒,熱原及顆粒狀物等,對水溶性離子則無法濾過。超過濾法主要的作用是充當逆滲透法的前置處理以防止逆滲透膜被細菌汙染。它也可用在水處理的最後步驟以防止上游的水在管路中被細菌汙染。一般是利用進水壓與出水壓差來判斷超過濾膜是否有效,與活性碳類似,平時是以逆衝法來清除附著其上的雜質。
3.7 蒸餾法是古老卻也是有效的水處理法,它可以清除任何不可揮發性的雜質,但是無法排除可揮發性的汙染物。
3.8 紫外線消毒法是目前常使用的方法之一,它的殺菌機轉是破壞細菌核酸的生命遺傳物質,使其無法繁殖,其中最重大的反應是核酸分子內的pyrimidine鹽基變成雙合體。一般是使用低壓水銀放電燈的人工253.7nm波長的紫外線能量。
4 結束語
本文闡述了水處理的基本概念,介紹了水處理的工藝及處理方法,使人們瞭解到水處理實際上就是對水源水或不符合用水水質要求的水,採用物理、化學、生物等方法改善水質的過程。
參考文獻:
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[2] 戴建強,鄭敏.城市中水回用於電廠迴圈冷卻水的處理技術例項[J].環境科學與管理,2011,***08***.
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