我國是嚴(yán)重缺水的國家之一，尤其是城市化快速發(fā)展時(shí)期，城市缺水狀況越來越嚴(yán)重。為解決大量的工業(yè)生產(chǎn)用水和市政或生活輔助用水，污水回用成為可靠的第二水源。通過污水深度處理及回用不僅緩解了供水不足、水污染和改善生態(tài)環(huán)境等問題，而且提高了回用水的水質(zhì)、水量及其經(jīng)濟(jì)附加值，使之具有更廣泛的應(yīng)用空間，從而創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益。

污水深度處理的方法

污水深度處理，也稱高級處理或三級處理。它是將二級處理出水再進(jìn)一步進(jìn)行物理、化學(xué)和生物處理，以便有效去除污水中各種不同性質(zhì)的雜質(zhì)，從而滿足用戶對水質(zhì)的使用要求。深度處理常見的方法有以下幾種：

活性炭吸附法

活性炭是一種多孔性物質(zhì)，而且易于自動控制，對水量、水質(zhì)、水溫變化適應(yīng)性強(qiáng)，因此活性炭吸附法是一種具有廣闊應(yīng)用前景的污水深度處理技術(shù)。活性炭對分子量在500～3000的有機(jī)物有十分明顯的去除效果，去除率一般為70%～86.7%，可經(jīng)濟(jì)有效地去除嗅、色度、重金屬、消毒副產(chǎn)物、氯化有機(jī)物、農(nóng)藥、放射性有機(jī)物等。

常用的活性炭主要有粉末活性炭(PAC)、顆粒活性炭(GAC)和生物活性碳(BAC)三大類。根據(jù)水污染的程度，在水處理系統(tǒng)中，投加粉末活性炭去除水中的COD，過濾后水的色度能降底1～2度;臭味降低到0度。GAC在國外水處理中應(yīng)用較多，處理效果也較穩(wěn)定，美國環(huán)保署(USEPA)飲用水標(biāo)準(zhǔn)的64項(xiàng)有機(jī)物指標(biāo)中，有51項(xiàng)將GAC列為最有效技術(shù)。

BAC可以發(fā)揮生化和物化處理的協(xié)同作用，從而延長活性炭的工作周期，大大提高處理效率，改善出水水質(zhì)。不足之處在于活性炭微孔極易被阻塞、進(jìn)水水質(zhì)的pH適用范圍窄、抗沖擊負(fù)荷差等。

膜分離法

膜分離技術(shù)是以高分子分離膜為代表的一種新型的流體分離單元操作技術(shù)。它的最大特點(diǎn)是分離過程中不伴隨有相的變化，僅靠一定的壓力作為驅(qū)動力就能獲得很高的分離效果，是一種非常節(jié)省能源的分離技術(shù)。

微濾可以除去細(xì)菌、病毒和寄生生物等，還可以降低水中的磷酸鹽含量。

超濾用于去除大分子，對二級出水的COD和BOD去除率大于50%。

反滲透用于降低礦化度和去除總?cè)芙夤腆w，對二級出水的脫鹽率達(dá)到90%以上，COD和BOD的去除率在85%左右，細(xì)菌去除率90%以上。

納濾介于反滲透和超濾之間，其操作壓力通常為0.5～1.0MPa，納濾膜的一個(gè)顯著特點(diǎn)是具有離子選擇性，它對二價(jià)離子的去除率高達(dá)95%以上，一價(jià)離子的去除率較低，為40%～80%。潘巧明等人采用膜生物反應(yīng)器-納濾膜集成技術(shù)處理糖蜜制酒精廢水取得了較好結(jié)果，出水COD小于100mg/L，廢水回用率大于80%。

高級氧化法

工業(yè)生產(chǎn)中排放的高濃度有機(jī)污染物和有毒有害污染物，種類多、危害大，有些污染物難以生物降解且對生化反應(yīng)有抑制和毒害作用。而高級氧化法在反應(yīng)中產(chǎn)生活性極強(qiáng)的自由基(如·OH等)，使難降解有機(jī)污染物轉(zhuǎn)變成易降解小分子物質(zhì)，甚至直接生成CO2和H2O，達(dá)到無害化目的。

濕式氧化法

濕式氧化法(WAO)是在高溫(150～350℃)、高壓(0.5～20MPa)下利用O2或空氣作為氧化劑，氧化水中的有機(jī)物或無機(jī)物，達(dá)到去除污染物的目的，其最終產(chǎn)物是CO2和H2O。

濕式催化氧化法

濕式催化氧化法(CWAO)是在傳統(tǒng)的濕式氧化處理工藝中加入適宜的催化劑使氧化反應(yīng)能在更溫和的條件下和更短的時(shí)間內(nèi)完成，也因此可減輕設(shè)備腐蝕、降低運(yùn)行費(fèi)用。目前，建于昆明市的一套連續(xù)流動型CWAO工業(yè)實(shí)驗(yàn)裝置，已經(jīng)體現(xiàn)出了較好的經(jīng)濟(jì)性。

濕式催化氧化法的催化劑一般分為金屬鹽、氧化物和復(fù)合氧化物3類。目前，考慮經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)用最多的催化劑是過渡金屬氧化物如Cu、Fe、Ni、Co、Mn等及其鹽類。采用固體催化劑還可避免催化劑的流失、二次污染的產(chǎn)生及資金的浪費(fèi)。

超臨界水氧化法

超臨界水氧化法把溫度和壓力升高到水的臨界點(diǎn)以上，該狀態(tài)的水就稱為超臨界水。

在此狀態(tài)下水的密度、介電常數(shù)、粘度、擴(kuò)散系數(shù)、電導(dǎo)率和溶劑化學(xué)性能都不同于普通水。較高的反應(yīng)溫度(400～600℃)和壓力也使反應(yīng)速率加快，可以在幾秒鐘內(nèi)對有機(jī)物達(dá)到很高的破壞效率。

光化學(xué)催化氧化法

目前研究較多的光化學(xué)催化氧化法主要分為Fenton試劑法、類Fenton試劑法和以TiO2為主體的氧化法。

光催化法是利用光照某些具有能帶結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體光催化劑如TiO2、ZnO、CdS、WO3等誘發(fā)強(qiáng)氧化自由基·OH，使許多難以實(shí)現(xiàn)的化學(xué)反應(yīng)能在常規(guī)條件下進(jìn)行。銳鈦礦中形成的TiO2具有穩(wěn)定性高、性能優(yōu)良和成本低等特征。在全世界范圍內(nèi)開展的最新研究是獲得改良的(摻入其他成分)TiO2，改良后的TiO2具有更寬的吸收譜線和更高的量子產(chǎn)生率。

電化學(xué)氧化法

電化學(xué)氧化又稱電化學(xué)燃燒，是環(huán)境電化學(xué)的一個(gè)分支。其基本原理是在電極表面的電催化作用下或在由電場作用而產(chǎn)生的自由基作用下使有機(jī)物氧化。除可將有機(jī)物徹底氧化為CO2和H2O外，電化學(xué)氧化還可作為生物處理的預(yù)處理工藝，將非生物相容性的物質(zhì)經(jīng)電化學(xué)轉(zhuǎn)化后變?yōu)樯锵嗳菪晕镔|(zhì)。這種方法具有能量利用率高，低溫下也可進(jìn)行;設(shè)備相對較為簡單，操作費(fèi)用低，易于自動控制;無二次污染等特點(diǎn)。

超聲輻射降解法

超聲輻射降解法主要源于液體在超聲波輻射下產(chǎn)生空化氣泡，它能吸收聲能并在極短時(shí)間內(nèi)崩潰釋放能量，在其周圍極小的空間范圍內(nèi)產(chǎn)生1900～5200K的高溫和超過50MPa的高壓。進(jìn)入空化氣泡的水分子可發(fā)生分解反應(yīng)產(chǎn)生高氧化活性的·OH，誘發(fā)有機(jī)物降解;此外，在空化氣泡表層的水分子則可以形成超臨界水，有利于化學(xué)反應(yīng)速度的提高。

超聲波對含鹵化物的脫鹵、氧化效果顯著，氯代苯酚、氯苯、CH2Cl2、CHCl3、CCl4等含氯有機(jī)物最終的降解產(chǎn)物為HCl、H2O、CO、CO2等。超聲降解對硝基化合物的脫硝基也很有效。添加O3、H2O2、Fenton試劑等氧化劑將進(jìn)一步增強(qiáng)超聲降解效果。超聲與其他氧化法的組合是目前的研究熱點(diǎn)，如US/O3、US/H2O2、US/Fenton、US/光化學(xué)法。目前，超聲輻射降解水體污染物的研究仍處于試驗(yàn)探索階段。

輻射法

輻射法是利用高能射線(γ、χ射線)和電子束等對化合物的破壞作用所開發(fā)的污水輻射凈化法。一般認(rèn)為輻射技術(shù)處理有機(jī)廢水的反應(yīng)機(jī)理是由于水在高能輻射的作用下產(chǎn)生·OH、H2O2、·HO2等高活性粒子，再由這些高活性粒子誘發(fā)反應(yīng)，使有害物質(zhì)降解。

輻射法對有機(jī)物的處理效率高、操作簡便。該技術(shù)存在的主要難題是用于產(chǎn)生高能粒子的裝置昂貴、技術(shù)要求高，而且該法的能耗大、能量利用率較低;此外為避免輻射對人體的危害，還需要特殊的保護(hù)措施。因此該法要投入運(yùn)行，還需進(jìn)行大量的研究探索工作。

臭氧法

臭氧具有極強(qiáng)的氧化性，對許多有機(jī)物或官能團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，有效地改善水質(zhì)。臭氧能氧化分解水中各種雜質(zhì)所造成的色、嗅，其脫色效果比活性炭好;還能降低出水濁度，起到良好的絮凝作用，提高過濾濾速或者延長過濾周期。目前，由于國內(nèi)的臭氧發(fā)生技術(shù)和工藝比較落后，所以運(yùn)行費(fèi)用過高，推廣有難度。

目前山東帕克環(huán)保工程公司各項(xiàng)專利技術(shù)廣泛應(yīng)用于各類化工污水處理、紡織印染廢水處理、中藥提取污水處理 、制藥污水處理、淀粉污水處理、酒精乙醇污水處理、精制棉纖維素廢水處理、發(fā)酵類污水處理、造紙廢水處理、勞保手套污水處理、食品污水處理、屠宰污水處理、豆腐生產(chǎn)污水處理、軟骨素污水處理、紡織廢水處理、皮革廢水處理、醫(yī)藥污水處理、果蔬加工污水處理、馬鈴薯廢水處理、豆制品加工廢水處理和五大電力公司等行業(yè)中來，超過了７0%以上行業(yè)基本實(shí)現(xiàn)了廢水再利用和治污副產(chǎn)沼氣資源利用發(fā)電等。

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