徐宗利
摘 要:我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速。改革開放這么多年,發(fā)展得很快,對(duì)環(huán)境也是有害的。環(huán)境受到越來(lái)越嚴(yán)重的污染,特別是在水資源方面。因此,我們應(yīng)該提高我們的生態(tài)環(huán)境保護(hù)意識(shí),積極倡導(dǎo)相關(guān)的節(jié)能措施,其中最重要的就是污染物處理。全球水資源日益緊張,污水處理應(yīng)得到足夠重視,水處理技術(shù)有著十分廣闊的前景。
關(guān)鍵詞:水處理技術(shù);污水處理;意義;應(yīng)用前景
1 水處理技術(shù)主要的種類
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,水處理技術(shù)一直在創(chuàng)新和優(yōu)化,出現(xiàn)很多新的技術(shù)。目前,我國(guó)的水處理技術(shù)主要有以下幾類:
1.1 膜分離的技術(shù)
主要是通過(guò)循環(huán)水封閉過(guò)程,借助特殊滲透膜,考慮到不同物質(zhì)之間的滲透性,將水中的有害物質(zhì)與純水分離,從而實(shí)現(xiàn)污水的凈化和污水的可持續(xù)發(fā)展。該技術(shù)廣泛應(yīng)用于水處理、食品加工、制藥等領(lǐng)域。常用的技術(shù)形式主要有微濾、超濾、納濾、反滲透、透析、電透析、滲透蒸發(fā)、液膜等。不同的原水質(zhì),采用不同的膜技術(shù)分離、截留和去除水中有害物質(zhì)。因此,膜技術(shù)是一種嚴(yán)格的物理和綠色分離技術(shù)。經(jīng)該技術(shù)處理后,水質(zhì)良好,可作為飲用水使用;該技術(shù)的設(shè)備較小,靈活,適合任何規(guī)模的污水處理,易于擴(kuò)大或縮小;工藝簡(jiǎn)單,操作方便,可自動(dòng)操作。設(shè)備可靈活調(diào)運(yùn),對(duì)洪水、干旱、人為污染等水質(zhì)突然惡化有較好的應(yīng)對(duì)能力。
目前,膜分離技術(shù)已廣泛應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)的各個(gè)領(lǐng)域。已用于油性廢水、發(fā)電廠循環(huán)冷卻水、鍋爐脫鹽、生活污水高濃度等污水處理過(guò)程。需要注意的是,膜分離技術(shù)對(duì)入水要求較高的水質(zhì),膜需要定期清洗,否則會(huì)發(fā)生污染,因此存在高成本問(wèn)題。
1.2 綠色氧化的技術(shù)
主要是借助生物氧化、化學(xué)氧化等一系列氧化反應(yīng)來(lái)對(duì)污水進(jìn)行綠色處理。這類技術(shù)的主要特點(diǎn)就是處理過(guò)程和處理結(jié)果沒有二次污染,水質(zhì)良好。該技術(shù)主要有高級(jí)氧化技術(shù)(AOP5)、超臨界水氧化法(SCWO)、電催化氧化法等。
1.3 超聲波的技術(shù)
主要采用超聲波技術(shù)將功率超聲引入水中,對(duì)污水中難以降解或有毒的材料進(jìn)行處理,達(dá)到污水凈化的目的。除了污水處理外,超聲波技術(shù)也可以用來(lái)處理污泥。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,超聲波技術(shù)在抑制藻類、去除藻類、飲用水深度處理、消毒、污泥處理等方面的應(yīng)用越來(lái)越多。超聲波技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型水處理技術(shù),簡(jiǎn)單、高效、無(wú)污染、污染少。它集成了先進(jìn)的氧化、熱解、超臨界氧化等技術(shù),可以快速降解,并能將有害的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為CO2、H2O、無(wú)機(jī)離子,或是比水體中原有的有機(jī)物質(zhì)毒性小、容易降解的有機(jī)物質(zhì)。因此,它在處理難以生物降解的有機(jī)污染物方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)。然而,該技術(shù)的應(yīng)用受到超聲波頻率、功率強(qiáng)度、溶解氣體、pH值、溫度、反應(yīng)器結(jié)構(gòu)等因素的影響,因此應(yīng)用范圍有限。該技術(shù)可用于廢水和污泥的處理。
1.4 生物凝絮的技術(shù)
主要依據(jù)生物絮凝法降解污水中的有毒物質(zhì),從而凈化水源,改善水質(zhì),避免二次污染。主要采用生物絮凝劑,達(dá)到污水處理的目的。生物絮凝劑是一種由微生物產(chǎn)生的特殊聚合物代謝產(chǎn)物,它能將不易在液體中降解的固體懸浮顆粒凝結(jié)沉淀。
這種絮凝劑是一種高效、廉價(jià)、無(wú)毒、無(wú)二次污染的水處理劑??蓮V泛應(yīng)用于飲用水處理、廢水處理、食品工業(yè)和發(fā)酵工業(yè)。生物絮凝劑是一種典型的環(huán)保功能材料,適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的理念。目前已發(fā)現(xiàn)的具有絮凝性的微生物有霉菌、酵母菌、細(xì)菌、放線菌和藻類等,并已研制出多種生物絮凝劑。
2 面對(duì)我國(guó)城市污水處理技術(shù)的對(duì)策與建議
2.1 產(chǎn)品進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化
產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化可以積極促進(jìn)一個(gè)行業(yè)的發(fā)展。但由于城市污水處理廠設(shè)計(jì)存在較大差異,許多污水處理廠的設(shè)備不規(guī)范。這不僅增加了工程投資的難度,容易拖延施工期,而且不利于今后設(shè)備的維修,在很大程度上不利于環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此,必須做好標(biāo)準(zhǔn)化工作,解決許多設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化問(wèn)題。從大型設(shè)備到小型設(shè)備,從重要的核心機(jī)器到滑動(dòng)閥等邊緣產(chǎn)品,應(yīng)形成非常標(biāo)準(zhǔn)的系列,以便不同規(guī)模的污水處理廠可以旋轉(zhuǎn)。
2.2 將投資變得更加多元化
我國(guó)現(xiàn)有的許多城市污水處理廠都是在地方政府的支持下新建的。要大規(guī)模建設(shè)和擴(kuò)建城市污水處理廠,控制工程工期,單靠地方財(cái)政的力量是無(wú)法改善水環(huán)境質(zhì)量的。因此,在保障地方財(cái)政收入的同時(shí),我們必須制定相關(guān)政策,并盡力鼓勵(lì)許多企業(yè)或個(gè)人投資于這些公共福利機(jī)構(gòu),為健康事業(yè)作出貢獻(xiàn)。例如,工廠企業(yè)廢水處理設(shè)施的同事處理城市污水可以大大減少財(cái)政負(fù)擔(dān)。
2.3 在城市污水處理的設(shè)計(jì)方面要規(guī)范化
目前,城市污水處理廠的設(shè)計(jì)往往以日常污水處理為主,但由于污水的濃度不同,即使同一濃度的污水實(shí)際上需要在同一處理地點(diǎn)處理,其污染程度也可能大不相同。這無(wú)疑增加了所涉工作量,給工程投資的比較分析帶來(lái)了很大困難,也提高了污水處理能力綜合評(píng)價(jià)的程度。國(guó)家有關(guān)部門應(yīng)當(dāng)組織項(xiàng)目管理部門按照不同污染物水平實(shí)施污水處理標(biāo)準(zhǔn)化,并根據(jù)不同的短期條件實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì);從而減少特定項(xiàng)目設(shè)計(jì)數(shù)量的負(fù)擔(dān),為運(yùn)營(yíng)和管理創(chuàng)造良好的條件。在許多方面,這可以借鑒許多發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)。并及時(shí)進(jìn)行了推廣。
3 污水處理后的應(yīng)用
3.1 作為工業(yè)用水
經(jīng)過(guò)處理的污水雖然達(dá)不到飲用水的標(biāo)準(zhǔn),但是可以作為工業(yè)用水。例如工業(yè)生產(chǎn)中的冷卻水完全可以使用經(jīng)過(guò)過(guò)濾的中性水這樣不僅可以減少水資源的浪費(fèi)同時(shí)還可以降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。經(jīng)過(guò)處理的污水還可以作為輔助用水,在生產(chǎn)過(guò)程中清洗生產(chǎn)設(shè)備、除塵等。但是由于中性水達(dá)不到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)所以不能與飲用水使用同一條管道還需再次鋪設(shè)管道,該種方式只能適用于代建企業(yè),作為未來(lái)的發(fā)展方式之一。
3.2 作為居民生活用水
經(jīng)過(guò)處理的污水還可以作為居民的生活用水例如澆花、沖馬桶、洗車等用途。從社區(qū)方面來(lái)說(shuō)經(jīng)過(guò)處理的污水還可以用于建設(shè)景區(qū)等,早在1961年美國(guó)南達(dá)科他州就將處理后的污水作為建設(shè)有垂釣園和游艇的娛樂場(chǎng)所,該種方式解決了南達(dá)科他州居民的非飲用水問(wèn)題,南達(dá)科他州的中性水供應(yīng)量占總用水的40%。產(chǎn)生的直接經(jīng)濟(jì)效應(yīng)達(dá)90萬(wàn)美元。
3.3 污水處理的未來(lái)發(fā)展方向
水資源短缺、水污染等問(wèn)題的加劇將給21世紀(jì)人類社會(huì)持續(xù)發(fā)展帶來(lái)深刻的影響。研究新的污水處理技術(shù),將處理后的水和泥變?yōu)榭衫玫馁Y源,使污水處理事業(yè)成為一種自然資源再生和利用的新興工業(yè),是解決水污染和合理利用水資源的重要途徑之一,作為污水處理技術(shù)的研究方向,重點(diǎn)在于降低能耗、改善出水水質(zhì)、減少污泥量、簡(jiǎn)化與縮小處理構(gòu)筑物的體積、減少占地、降低基建與運(yùn)行費(fèi)用、改善管理?xiàng)l件等。
4 結(jié)束語(yǔ)
隨著水處理技術(shù)的新成果的出現(xiàn),各種污水處理技術(shù)在生產(chǎn)活動(dòng)中得到了廣泛應(yīng)用,顯示出巨大的應(yīng)用前景。開發(fā)新的污水處理技術(shù),進(jìn)一步促進(jìn)能源資源在污水處理中的應(yīng)用,也是節(jié)約能源、減少消耗的技術(shù)途徑之一。根據(jù)不同的過(guò)程,建立了關(guān)鍵的能耗特性指標(biāo),相應(yīng)的評(píng)價(jià)和優(yōu)化操作也是今后需要研究的對(duì)象。水處理需要在污水處理全過(guò)程的基礎(chǔ)上建立類似的生命周期評(píng)價(jià)概念,綜合評(píng)價(jià)節(jié)能降耗的影響,綜合評(píng)價(jià)降低能耗的途徑。此外,還需要從可持續(xù)發(fā)展的角度對(duì)能源消費(fèi)的影響進(jìn)行全面分析,并采用涵蓋環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)指標(biāo)的評(píng)價(jià)制度。水處理的發(fā)展與人類生活和社會(huì)的發(fā)展密切相關(guān)。從現(xiàn)階段選擇水處理的污水處理技術(shù)來(lái)看,雖然比以往有較大的改進(jìn),但在處理效率和成本方面仍存在重大問(wèn)題。限制實(shí)施水污染控制工作。因此,在今后的發(fā)展過(guò)程中,污水處理工作還需要進(jìn)一步發(fā)展和完善。要明確目標(biāo),積極探索,按照國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),不斷優(yōu)化污水處理技術(shù),提高處理效率。
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