摘要:我国地大物博,淡水资源也比较丰富,但是由于人口较多,所以人均淡水资源相对来说较少。特别是随着工业化的发展,污水处理的管理不够完善,导致很多的淡水资源被污染,使得我国的淡水资源更加紧张,因此加强对现代污水处理的研究显得尤为必要。
关键词:现代污水;处理技术;微生物法;氧化法
随着石油、化工等行业的大力发展,虽然国家的经济以及综合实力都得到了有效的提升,但是其对淡水资源的影响也是巨大的。我国淡水资源的人均水平较低,不到世界平均值的25%。同时由于工业废水没有经过处理就随意的排放,也对淡水资源造成严重的污染,特别是城市水域污染更加严重,通过调查显示我国50%以上城市的地下水资源都达不到饮用的标准。同时通过对这些污染水的分析可见,造成污染的原因不仅是工业废水的排放,还包括生活污水、固态废弃物、农药等,很多污染物难以降解或者具有较大的毒性,直接影响着人类的生存环境。因此加强对水污染的治理已经势在必行,而污水处理技术的研究也被提升日程。
一、氧化法在污水处理中的应用
(一)深度氧化污水处理技术
当前污水处理中深度氧化技术应用的比较普遍。深度氧化技术分为,超临界水氧化技术以及湿式空气氧化技术。这种深度氧化方式主要是利用氧气作为氧化剂来氧化一些有机物,从而达到污水净化的目的。其中湿式空气氧化技术指的是在高温、高压的条件下,利用纯氧或者空气作为氧化剂对悬浮在废水中的有机物进行氧化还原,使有机物最终转化为CO2和水的处理方式;而超临界水氧化技术主要指的是使水保持在临界的状态,再对有机物进行氧化的技术,这是因为超临界水对氧以及有机物来说其可以看成是一种良好的溶剂,从而使有机物能够在超临界的情况下进行氧化,在高温的作用下提升反应的速率,能够在短时间内对有机物的结构进行破坏。这种方法使得氧化反应更加彻底,能够使水中有机物的C、H元素完全转化为CO2和水。但是当前我国对污水处理中还是主要以湿式空气氧化法为主,其能够提高难降解废水的生物可生化性。而目前超临界技术在我国的污水处理中还处于研究的阶段,要想具体的实施还需要进一步的探索。
(二)光化学氧化技术
污水处理中,光化学氧化技术是近几年才兴起的,但是其在污水有机物的处理中具有非常重要的作用,光化学氧化可以分为光敏化氧化、光分解以及光激发氧化等类型。其中光敏化氧化主要的原理为,将对光有强烈吸收能力的敏化剂与反应物的溶液进行融合,敏化剂在吸收到光能后就会进入到激发状态,通过敏化剂的作用后,能够促进反应更加彻底,这里面敏化剂所起的作用主要是将光子能量传递给反应物;光分解的原理主要是指反应物的分子在吸收光子后进入激发状态,同时进入激发状态的分子通过化学反应来进行能量的消耗,最后再回到基态。通过对光子的吸收,能够使分子的化学键发生断裂,进而生成一些游离基和离子,而这些游离基或者离子与氧和水分子的反应又能够生成新的物质。由于分子能够吸收光才能够发生光解反应,但是分子中化学键又存在一定的区别,所以其断裂的程度也不同。波长越短的光子其含有的能量越大;光激发氧化主要指的是利用紫外光的照射以及与氧化剂的结合的方式来对污水中有机物进行氧化的方式。通过紫外光的照射以及氧化剂的分解能够激发出污水中有机物质的游离基,并光激发的作用下,这些游离基占主要的氧化作用,提升光激发氧化的反应速率。
(三)电化学氧化技术
在传统的电化学氧化技术中,主要的原理是通过电解产生有机物和水,进而在电极的表面直接氧化污水中存在的污染物。由于过氧化氢的氧化能力有限,同时受到电极使用寿命的限制,使得这种电化学氧化技术还不够完善。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆科学工作人员也意识到这个问题,并期望通过研制出一种具有更强氧化性和不会产生二次污染的氧化剂。在上世纪90年代,电化学氧化工艺逐渐的发展和完善,通过阳极高电位和催化活性的方式能够直接降解水中的污染物,或者利用产生的羟基自由基等来对污水中毒性物质进行降解。但是电化学反映容易受到电极材料的影响,使反映的效率降低。电化学降解有机物可以分为电化学直接氧化和间接氧化。直接氧化法主要是利用阳极的高电势来直接降解废水中的污染物;间接氧化则主要指的是通过阳极反映产生的具有强氧化作用的中间产物进行氧化的方式,进而使污染物被氧化和降解,从而实现清污的目的。
二、微生物法在污水处理中的应用
(一)微生物吸附技术
微生物吸附技术主要指的是将微生物细胞和微生物的分泌与与水中的悬浮物质进行结合,进而形成活性的絮状凝体,在这种凝体上覆盖着粘性的多糖物质,其具有良好的吸附能力,能够吸附水中的悬浮物。这种微生物吸附技术的成本较低,而且处理的效果好,同时原材料容易得,操作也更加简单。当前在城市污水的处理中,主要使用的微生物吸附剂为酵母菌、白腐真菌等,其能够有效的吸附水中的铅、铬、铜等物质,而且去除的效果较好,不会产生二次污染,是一种非常值得推广的水污染处理方式。所以我国还需要加强对微生物吸附剂的研究,进而提升污水治理的效率。
(二)电极生物膜技术
电极生物膜技术的原理是利用微生物自身的吸附能力,利用物化的方法将微生物在电极表面进行固定,进而使电极表面形成一层生物膜,然后在电极间通入电流,水体污染物会在生物膜的吸附下以及电化学的反应下实现对其他污染物的降解作用。电极生物膜法主要用于污水中的农药处理,因为农药中所含的氮元素比较高,普通的污水处理方法对氮元素处理的效果不理想。在污水农药处理中利用电极生物膜法,能够有效的提高对氮元素的去除效率,同时还能够提升反硝化的作用,进而有效的解决污水的反硝化作用,起到良好的污水脱氮作用。
(三)微生物絮凝技术
微生物絮凝技术主要指的是利用具有絮凝作用而且容易降解的高分子有机物直接作为微生物的絮凝剂,这种技术无害无污染而且高效安全、成本低廉,能够有效的去除污水中的悬浮杂质以及臭味。其主要用于畜产污水以及废水脱色的处理。在畜产污水中BOD的成分含量较多,而且处理的难度较大,以前的畜产污水处理主要采用的方法是加入高分子絮凝剂,通过这种方式来吸附水体的有机物,虽然具有非常好的污水处理效果,但是容易造成二次污染。废水脱色处理中,微生物絮凝技术也具有一定的优势,其能够对一些高分子絮凝剂无法取出的可溶性色素进行处理,提升水体的透明度,同时也保证处理的安全性和高效性。
(四)固定化微生物技术
固定化微生物技术主要指的是将污水中游离的微生物细胞固定在一定的区域内,进而使其具有更强的吸附力,同时还能够进行多次重复利用,符合污水处理的经济和环保原则。其能够有效的降低污水处理的污泥产量。固定化微生物技术主要用于洗涤剂以及制药废水的处理,而且吸附能力极强,对水体的净化效果好,是一项非常值得推广的技术形式。
结语:
综上所述,工业化、城市化的建设在提升经济实力的同时也对水资源造成了严重的污染,而我国人均水资源含量较低,如果不加强对污水的治理,淡水资源的数量会越来越少,所以提升对现代污水处理的技术显得尤为必要,本文主要从氧化以及微生物技术两个方面来对污水处理技术进行阐述,在此基础上,我国还需要加强对污水技术的研究,提升污水处理的能力。
参考文献:
[1]张昆仑.现代污水处理问题与发展导向思考[J].建筑工程技术与设计,2016(28):1666.
论文作者:程铖,周俊
论文发表刊物:《基层建设》2017年6期
论文发表时间:2017/6/22
标签:污水处理论文; 微生物论文; 技术论文; 污水论文; 有机物论文; 电极论文; 电化学论文; 《基层建设》2017年6期论文;