我国水污染现状及水处理技术综述.doc
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1、我国水污染现状及水处理技术综述 我国水污染现状及水处理技术综述环保所 邓拓摘要:简述了我国目前水体污染的现状,认为我国水环境已经受到比较严重的污染。同时,对传统和新型废水处理技术分别进行了综述。重点对国内外新型水处理技术进行了说明,包括:改良活性污泥法、膜技术、湿式催化氧化法、超临界水氧化法、混凝/絮凝沉降技术和磁分离技术。关键词:水污染;水处理技术;综述 20世纪以来,改革开放使经济迅猛发展,但同时也带来了诸多环境问题,尤其是水污染十分突出,严重制约着社会经济和环境的可持续发展。随着水需求量的增长,水污染与水供需之间的矛盾也日趋尖锐。因此,水处理技术的需求也日益增长,而且日趋成熟,传统的水处
2、理方法也得到了发展,涌现出了众多新型水处理技术,引起了水处理行业的关注,如:改良活性污泥法、膜技术以及新型氧化技术等。水处理业本身不是一个利润丰厚的行业,但由于它直接关乎国计民生,从而有很大的发展前途。因此,城市污水处理、工业废水治理、城镇生活用水及饮用水供水市场将成为21世纪我国最具潜力的市场之一。1 我国的水污染现状据调查资料表明,2004年全国七大水系的412个水质监测断面中,类、类和劣类水质的断面比例分别为:41.8%、30.3%和27.9%,七大水系总体水质与去年基本持平,珠江、长江水质较好,辽河、淮河、黄河、松花江水质较差,海河水质差。主要污染指标为氨氮、五日生化需氧量、高锰酸盐指
3、数和石油类。 全年监测的27个重点湖库中,满足类水质的湖库2个,占7.5%;类水质的湖库5个,占18.5%;类水质的湖库4个,占14.8%;类水质湖库6个,占22.2%;劣类水质湖库10个,占37.0%。其中“三湖”(太湖、巢湖、滇池)水质均为劣类。主要污染指标是总氮和总磷。累计全年废水排放量为482.4亿吨,比上年增加4.9%。其中工业废水排放量为221.1亿吨,比上年增加4.1%,生活污水排放量为261.3亿吨,比上年增加5.5%。由此可见,目前我国总的环境形势是:“局部有所改善,整体仍在恶化,前景令人担忧”。在今后相当长的一个时期内,水污染无疑将存在,局部的水污染甚至还有可能加重。水污染
4、已成为我国经济可持续发展的一大制约因素,严重威胁着我国经济的发展。2 传统水处理技术为了控制水污染,必须对污染水体进行有效治理。水处理技术作为一门跨学科跨专业的综合性技术将在环境污染治理和缓解水资源矛盾中发挥其独特和重要的作用。废水处理的目的是将废水中所含的污染物分离出来,或将其转化为无害和稳定的物质或可分离的物质,从而使废水得到净化。传统废水处理技术,按其作用原理,可分为物理法、化学法、物理化学法和生物法四类。2.1 物理法物理法是通过物理或机械作用分离或回收废水中不溶解的呈悬浮状态的污染物的废水处理方法,其处理过程不改变污染物质的化学性质。主要应用于废水的预处理。物理法废水处理技术通常有调
5、节、筛滤、过滤、沉淀、浮力浮上等。2.2 化学法化学法是通过加入化学药剂,使其与废水中的污染物质发生化学反应来分离、去除、回收废水中呈溶解、胶体状态的污染物或将其转化为无害物质的废水处理方法。化学法废水处理技术通常有混凝法、中和法、氧化还原法、化学沉淀法等。2.3 物理化学法物理化学法是利用传质原理处理或回收利用废水的技术方法。常见方法包括:吸附法、离子交换法、膜分离法、汽提法、吹脱法、萃取法、蒸发法结晶法等。2.4 生物法生物处理法就是利用微生物的新陈代谢功能,通过微生物的吸附、降解废水中的有机污染物,将废水中呈溶解、胶体以及微细悬浮状态的有机物、有毒物等污染物质,转化为稳定、无害的物质的废
6、水处理方法。生物处理法通常又分为好氧生物处理(如活性污泥法、生物膜法、生物稳定塘和土地处理法等)和厌氧生物处理 (如厌氧活性污泥法和厌氧生物膜法)两种方法。好氧生物处理是在有溶解氧的条件下,依靠好氧菌及兼性厌氧菌分解氧化废水中的有机物,以降低其含量厌氧生物处理则是在无溶解氧的条件下,依靠兼性厌氧菌和专性厌氧菌转化和稳定有机物,主要用于处理高浓度有机工业废水和城市污水中的污泥,且可以回收甲烷作为燃料。3 新型水处理技术随着工业的迅猛发展和人们环保意识的提高,传统技术或者表现的无能为力,或者存在着这样或那样的不足。使得众多研究者将高效、无二次危害、且经济实用、设备简单、理操作简便等作为衡量一项技术
7、的基本要求。其中,无害化处理又将是众人追求的最高目标。综观近年发展,国内外学者在发明新型高科技含量技术的同时,对传统技术并没有全部抛弃,而是采用新的试验条件和新的试验设备、材料加以改进,或者用多种独立操作的联合使用以扬长避短,使处理过程和结果达到有关标准。3.1 改良活性污泥法活性污泥法,作为一种发展得相当成熟生物处理技术,已成为处理焦化、煤气、炼油等工业含酚废水的主要方法。但由于存在管理要求高,毒物承担能力低、不适应冲击负荷、曝气负荷低、污泥产生量大等缺点在实际应用中常加以改进。其 中最具代表性的是批式活性污泥法即SBR(Squencing Batch Reator)的应用。实践证明采用厌氧
8、水解好氧生化SBR法处理含聚酯多元醇的高浓度难降解有机废水,改善了仅采用好氧或厌氧条件生物降解的不足使出水COD浓度降45 mgL-1。厌氧SBR(Anaerobic Sequencing BatchReactor)在近几年成为新的研究热点,可有效的将底物转变为甲烷,在停留时间分别为48 h、24 h、12h,COD负荷从2 gL-1 上升到 12 gL-1 ,可溶性COD去除率一直超过90%。SBR法的一种变体厌氧好氧交替工艺(AAA),不但能去除90%的总COD,还可同时有效去除磷,去除率在90%以上。 在计算机和生物量化技术的支持下,SBR显出高屋建瓴的优势,一时各国竟向研究开发,在德、
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