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如今先進的汙水處理技術有哪些?
更新時間:2020-11-09 22:26:18 字號:T|T
1、膜技術膜分離法常用有微鏡、納濾、超濾和反滲透等技術。由于膜技術在處理過程中不引入其它雜質,可以實現大分子和小分子物質的分離,因...

1、膜技術

膜分離法常用有微鏡、納濾、超濾和反滲透等技術。由于膜技術在處理過程中不引入其它雜質,可以實現大分子和小分子物質的分離,因此常用于各種大分子原料的回收,如利用超濾技術回收印染廢水的聚乙烯漿料等。目前限制膜技術工程推廣的主要的難點是膜的造價高、壽命短、易受汙染和結構堵塞等。伴隨著膜技術的發展、膜技術將在廢水處理領域得到越來越多的作用。
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2、工業汙水處理設備磁分离技术

磁分離技術是近年來發展的一種新型的利用廢水中雜質顆粒的磁性進行分離的水處理技術。對于水中的非磁性或弱磁性的顆粒,利用磁性接種的技術可使它們具有磁性。磁分離技術應用于廢水處理有三種方法:直接磁分離法、間接磁分離法和微生物—磁分離法。目前研究的磁性化技術主要包括磁性團聚技術、鐵鹽共沈技術、鐵粉法、鐵氧體法等,具有代表性的磁分離設備是圓盤磁分離器和高梯度磁過濾器。目前磁分離技術還處于實驗室研究階段,還不能應用于實際工程實踐。

 

3、Fenton及類Fenton氧化法

 
典型的Fenton試劑是由Fe2+催化H2O2分解産生•OH,從而引發有機物的氧化降解反應。由于Fenton法處理廢水所需時間長,使用的試劑量多,而且過量的Fe2+將增大處理後廢水中的COD並産生二次汙染。近年來,人們將紫外光、可見光等引入Fenton體系,並研究采用其他過渡金屬替代Fe2+,這些方法可顯著增強Fenton試劑對有機物的氧化降解能力,減少Fenton試劑的用量,降低處理成本,統稱爲類Fenton反應。Fenton法反應條件溫和,設備較爲簡單,適用範圍廣;既可作爲單獨處理技術應用,也可與其他方法聯用,如與混凝沈澱法、活性碳法、生物處理法等聯用,作爲難降解有機廢水的預處理或深度處理方法。
 

4、臭氧氧化

 
臭氧是一種強氧化劑,與還原態汙染物反應時速度快,使用方便,不産生二次汙染,可用于汙水的消毒、除色、除臭、去除有機物和降低COD等。單獨使用臭氧氧化法造價高、處理成本昂貴,且其氧化反應具有選擇性,對某些鹵代烴及農藥等氧化效果比較差。爲此,近年來發展了旨在提高臭氧氧化效率的相關組合技術,其中UV/O3、H2O2/O3、UV/H2O2/O3等組合方式不僅可提高氧化速率和效率,而且能夠氧化臭氧單獨作用時難以氧化降解的有機物。由于臭氧在水中的溶解度較低,且臭氧産生效率低、耗能大,因此增大臭氧在水中的溶解度、提高臭氧的利用率、研制高效低能耗的臭氧發生裝置成爲研究的主要方向。

 

5、濕式(催化)氧化

 
湿式(催化)氧化法是在高温(150~350℃)、高压(0.5~20 MPa)、催化剂作用下,利用O2或空气作为氧化剂(添加催化剂),(催化)氧化水中呈溶解态或悬浮态的有机物或还原态的无机物,达到去除污染物的目的。湿式空气(催化)氧化法可应用于城市污泥和丙烯腈、焦化、印染等工业废水及含酚、氯烃、有机磷、有机硫化合物的农药废水的处理。
 

6、等離子體水處理技術

 
低溫等離子體水處理技術,包括高壓脈沖放電等離子體水處理技術和輝光放電等離子體水處理技術,是利用放電直接在水溶液中産生等離子體,或者將氣體放電等離子體中的活性粒子引入水中,可使水中的汙染物徹底氧化、分解。水溶液中的直接脈沖放電可以在常溫常壓下操作,整個放電過程中無需加入催化劑就可以在水溶液中産生原位的化學氧化性物種氧化降解有機物,該項技術對低濃度有機物的處理經濟且有效。此外,應用脈沖放電等離子體水處理技術的反應器形式可以靈活調整,操作過程簡單,相應的維護費用也較低。受放電設備的限制,該工藝降解有機物的能量利用率較低,等離子體技術在水處理中的應用還處在研發階段。

 

7、電化學(催化)氧化

 
電化學(催化)氧化技術通過陽極反應直接降解有機物,或通過陽極反應産生羟基自由基(•OH)、臭氧等氧化劑降解有機物。電化學(催化)氧化包括一維、二維和三維電極體系。由于三維電極體系的微電場電解作用,目前備受推崇。三維電極是在傳統的二維電解槽的電極間裝填粒狀或其他碎屑狀工作電極材料,並使裝填的材料表面帶電,成爲第三極,且在工作電極材料表面能發生電化學反應。與二維平板電極相比,三維電極具有很大的比表面,能夠增加電解槽的面體比,能以較低電流密度提供較大的電流強度,粒子間距小而物質傳質速度高,時空轉換效率高,因此電流效率高、處理效果好。三維電極可用于處理生活汙水,農藥、染料、制藥、含酚廢水等難降解有機廢水,金屬離子,垃圾滲濾液等。
 

8、超聲波氧化

 
頻率在15~1000kHz的超聲波輻照水體中的有機汙染物是由空化效應引起的物理化學過程。超聲波不僅可以改善反應條件,加快反應速度和提高反應産率,還能使一些難以進行的化學反應得以實現。它集高級氧化、焚燒、超臨界氧化等多種水處理技術的特點于一身,加之操作簡單,對設備的要求較低,在汙水處理,特別是在降解廢水中毒性高、難降解的有機汙染物,加快有機汙染物的降解速度,實現工業廢水汙染物的無害化,避免二次汙染的影響上具有重要意義。近年來利用超聲波直接處理或強化處理有機廢水的研究日益增多,內容涉及降解機理、動力學、中間産物、影響因素、系統優化等方面。
 

8、輻射技術

 
20世紀70年代起,隨著大型钴源和電子加速器技術的發展,輻射技術應用中的輻射源問題逐步得到改善。利用輻射技術處理廢水中汙染物的研究引起了各國的關注和重視。與傳統的化學氧化相比,利用輻射技術處理汙染物,不需加入或只需少量加入化學試劑,不會産生二次汙染,具有降解效率高、反應速度快、汙染物降解徹底等優點。而且,當電離輻射與氧氣、臭氧等催化氧化手段聯合使用時,會産生“協同效應”。因此,輻射技術處理汙染物是一種清潔的、可持續利用的技術,被國際原子能機構列爲21世紀和平利用原子能的主要研究方向。
 

9、光化學催化氧化

 
光化學催化氧化技術是在光化學氧化的基礎上發展起來的,與光化學法相比,有更強的氧化能力,可使有機汙染物更徹底地降解。光化學催化氧化是在有催化劑的條件下的光化學降解,氧化劑在光的輻射下産生氧化能力較強的自由基。催化劑有TiO2、ZnO、WO3、CdS、ZnS、SnO2和Fe3O4等。分爲均相和非均相兩種類型,均相光催化降解是以Fe2+或Fe3+及H2O2爲介質,通過光助-Fenton反應産生羟基自由基使汙染物得到降解;非均相催化降解是在汙染體系中投入一定量的光敏半導體材料,如TiO2、ZnO等,同時結合光輻射,使光敏半導體在光的照射下激發産生電子—空穴對,吸附在半導體上的溶解氧、水分子等與電子—空穴作用,産生•OH等氧化能力極強的自由基。TiO2光催化氧化技術在氧化降解水中有機汙染物,特別是難降解有機汙染物時有明顯的優勢。
 

10、SCWO(超臨界水氧化)技術

 
SCWO是以超臨界水爲介質,均相氧化分解有機物?梢栽诙虝r間內將有機汙染物分解爲CO2、H2O等無機小分子,而硫、磷和氮原子分別轉化成硫酸鹽、磷酸鹽、硝酸根和亞硝酸根離子或氮氣。美國把SCWO法列爲能源與環境領域***有前途的廢物處理技術。SCWO反應速率快、停留時間短;氧化效率高,大部分有機物處理率可達99%以上;反應器結構簡單,設備體積;處理範圍廣,不僅可以用于各種有毒物質、廢水、廢物的處理,還可以用于分解有機化合物;不需外界供熱,處理成本低;選擇性好,通過調節溫度與壓力,可以改變水的密度、粘度、擴散系數等物化特性,從而改變其對有機物的溶解性能,達到選擇性地控制反應産物的目的。超臨界氧化法在美國、德國、瑞典、日本等歐美國家已經有了工藝應用,但中國的研究起步較晚,還處于實驗室研究階段。
 

11、鐵炭微電解處理技術

 
铁炭微电解法是利用Fe/C原电池反应原理对废水进行处理的良好工艺,又称内电解法、铁屑过滤法等。铁炭微电解法是电化学的氧化还原、电化学电对对絮体的电富集作用、以及电化学反应产物的凝聚、新生絮体的吸附和床层过滤等作用的综合效应,其中主要是氧化还原和电附集及凝聚作用。铁屑浸没在含大量电解质的废水中时,形成无数个微小的原电池,在铁屑中加入焦炭后,铁屑与焦炭粒接触进一步形成大原电池,使铁屑在受到微原电池腐蚀的基础上,又受到大原电池的腐蚀,从而加快了电化学反应的进行。此法具有适用范围广、处理效果好、使用寿命长、成本低廉及操作维护方便等诸多优点,并使用废铁屑为原料,也不需消耗电力资源,具有“以废治废”的意义。目前铁炭微电解技术己经广泛应用于印染、农药/制药、重金属、石油化工及油分等废水以及垃圾渗滤液处理,取得了良好的效果。 各种工業汙水處理設備。