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《環(huán)保型水處理化學品及水處理技術(shù)分析》論文發(fā)表期刊:《清洗世界》;發(fā)表周期:2020年09期
《環(huán)保型水處理化學品及水處理技術(shù)分析》論文作者信息:作者:屠征波(1970-),男,本科學歷,研究方向 :水環(huán)境保護和治理。
摘要:隨著人類文明進程加速,人類生產(chǎn)活動對水資源造成了不同程度的污染,水處理技術(shù)隨之產(chǎn)生。水處理技術(shù)多種多樣,見效最快的是化學制劑凈水,但是部分化學品會對環(huán)境造成二次污染,所以針對環(huán)保型水處理化學品的研究成為熱點,環(huán)保型水處理技術(shù)也備受重視。本文首先分析了當下的環(huán)保型水處理化學品和水處理技術(shù),然后展望了環(huán)保型水處理化學品和處理技術(shù)的發(fā)展趨勢。
關(guān)鍵詞:水處理技術(shù);環(huán)保;水處理化學品
1環(huán)保型水處理化學品淺析
1.1高錳酸鉀
高猛酸鉀是環(huán)保型水處理化學品之一。其凈水效果較好,屬于強氧化劑,可以與水中具有還原性的物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應,比如水中的有機物和微生物等,這樣可以達到水處理的目的。高錳酸鉀在光照條件下將水中的物質(zhì)還原,同時生成二氧化錳。二氧化錳是固體小顆粒,在沉降過程中,還可以負載部分水中雜質(zhì),達到再次凈水的作用。另外,二氧化錳是常見的催化劑,可以加速部分化學反應的速率,例如氯酸鉀分解和雙氧水分解中可以提高化學反應速率。由此可見,高錳酸鉀具有多重凈水作用。在化學品凈水中,為了提高環(huán)保效果,要提升其凈水能力,F(xiàn)階段,相關(guān)研究人員將高錳酸鉀與某些鹽類復合成為新型的氧化劑。這種復合氧化劑的優(yōu)點是凈水效果得到提升,主要表現(xiàn)在可以凈化水體,并且可以控制凈水過程中的部分影響因素。
1.2聚合氯化鐵
聚合氯化鐵是環(huán)保型水處理化學品之一。其常用于處理低溫環(huán)境下的地濁度水體。氯化鐵在水中發(fā)生水解反應,形成氧化鐵,具有吸附作用,可以負載水中的部分雜質(zhì),最后沉降,達到凈水目的。聚合氯化鐵在低溫環(huán)境中的水處理效果較好,在低溫范圍內(nèi),相對較高的溫度下,沉淀沉降的速度也相對較快。自然界中水體溫度的高低與當?shù)氐牡刭|(zhì)水文特點直接相關(guān)。在化學品水中,為了提高環(huán)保效果,要用輔助方法提升其凈水能力。在相對較低溫度下,如果受到水文特征和水溫影響,形成氫氧化鐵的速度慢,則可以通過攪拌的方法來促進反應的進行,而不應該增加聚合氯化鐵的用量。
1.3高鐵酸鉀
高鐵酸鉀是環(huán)保型水處理化學品之一。其顯著特點是具有極強的氧化能力,其氧化能力僅次于氟氣,可以處理掉水中多種有機物和微生物,處理效率很高。高鐵酸鉀中的各個元素對環(huán)境都沒有污染,不屬于重金屬,支架排放到環(huán)境中不會再次污染水體,也不會對水生生物的生長造成威脅。另外,高鐵酸鉀溶于水后,可以形成懸浮物,并且?guī)в须姾伞腋∥锟梢载撦d水中的雜質(zhì),帶有一定的電荷,在正負電荷相互作用下,可以吸收更多的懸浮物或帶有相反電荷的離子。這就使得高鐵酸鉀具有卓越的凈水能力,但在我國產(chǎn)量有限。
1.4天然有機物
天然有機物是典型的環(huán)保型凈水物質(zhì)。其顯著的特點是取之自然,不需要在生產(chǎn)上產(chǎn)生能耗,也不會對環(huán)境造成污染。天然高分子與金屬離子可以相互作用,天然高分子帶有羥基和羧基等基團,基團上有電子,金屬離子則有空軌道,這樣兩者就極易形成金屬配合物。所以,利用天然高分子,就可以讓其與水中的金屬離子發(fā)生反應,從而達到降低水中金屬含量的作用。利用天然高分子凈水,古已有之,現(xiàn)代化工行業(yè)用索氏提取法和浸取法等從茶葉、蒲公英、褐藻等植物體內(nèi)提取天然高分子,并應用于凈水等各個領(lǐng)域。
2環(huán)保型水處理技術(shù)淺析
2.1 高級氧化處理
高級氧化處理技術(shù)是典型的環(huán)保型水處理技術(shù)。該技術(shù)的顯著優(yōu)點是處理效率高,處理質(zhì)量優(yōu)異。高級氧化技術(shù)也叫深度氧化技術(shù),其氧化劑是羥基自由基。在一定條件下,羥基自由基可以與水中多種物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應,起到凈水作用。高級氧化處理技術(shù)的缺點是成本比較高,需要具有專門的氧基自由基生產(chǎn)企業(yè),還需要專門的凈水企業(yè)來進行操作,從而能夠保證精確控制高溫、高壓、聲、光、電、催化等反應條件。
2.2膜處理技術(shù)
膜處理技術(shù)是具有強大應用潛力的水處理技術(shù)。該技術(shù)是將生物學和物理學結(jié)合的產(chǎn)物,生物膜兩邊具有滲透壓,膜具有透過性,可將不同尺寸的離子用生物膜分離。在水處理中,水中的有機物或重金屬離子尺寸較大,利用膜處理技術(shù)可以讓水分子透過膜,讓有機物分子或重金屬離子留在膜的另一邊。這樣就達到了凈水目的。膜處理技術(shù)術(shù)語物理性凈水,所以在凈水前后不會對水體造成二次污染,還可以實現(xiàn)重金屬離子的富集。隨著科學技術(shù)的不斷進步,已經(jīng)生產(chǎn)出多款半透膜,根據(jù)過濾粒徑的大小可以分為微濾、納濾等。通常情況下,微濾可以將水中的微藻、細菌等過濾掉:納濾可以將有機物分子和重金屬離子過濾掉。膜處理技術(shù)的缺點是費用較高,目前國內(nèi)在膜制作方面還有很高的提升空間,需要通過強化自主研發(fā)來推進膜處理技術(shù)的廣泛應用。
23超聲凈化技術(shù)
超聲凈化技術(shù)是典型的環(huán)保型凈化方法。利用超聲波來凈水,是一個完全的物理凈水過程,全程不會對水體產(chǎn)生二次污染。該方法在農(nóng)村水體凈化中應用最為廣泛,如果水體中具有較高的農(nóng)藥含量,則可以用超聲凈化技術(shù)來進行處理。需要注意的是,超聲波凈水技術(shù)常常與生物反應器聯(lián)用。聯(lián)合使用可以提高凈水效率,如果超聲波的功率為10 w,生物膜反應器的活性會大幅度提升,凈水效率也會隨之提高。
2.4菌和酶聯(lián)合處理
菌和酶聯(lián)合處理技術(shù)沒有利用任何物理或化學方法凈水,屬于純粹的生物凈水法,符合環(huán)保理念。菌和酶可以消耗水中的有機物或金屬離子,將水中的污染物作為其生長代謝的養(yǎng)料。這樣就實現(xiàn)了凈水目的。菌和酶聯(lián)合使用,在菌種選擇和酶種類選擇上,要根據(jù)目標水體來確定。針對不同的水體,所用的菌和酶也不盡相同。菌和酶聯(lián)合處理的顯著優(yōu)點是一勞永逸。針對某水體,投放一定量的酶和菌,水中污染物是其基本養(yǎng)料,酶和菌會不斷繁殖,這樣就提高了水體的自凈能力。雖然,菌和酶聯(lián)合的處理方式有諸多好處,但是在實踐中也有一定難度,比如選擇菌株非常困難,菌株既要滿足凈水需求,又要對環(huán)境具有較強的耐受力,所以篩選和培育具有優(yōu)秀凈水能力的菌株是科研人員的當務之急。
2.5 反滲透水處理技術(shù)
反滲透技術(shù)是高效的水處理技術(shù),其利用半透膜來進行水體內(nèi)微觀世界的調(diào)控。該技術(shù)在沿海地區(qū)的應用較廣,反滲透技術(shù)在應用時要控制好兩側(cè)的滲透壓、余氯量、pH值以及二段壓差。在污水處理中,反滲透技術(shù)適用于電化學生產(chǎn)用水,水中離子濃度較大,有機物較少,利用反滲透技術(shù)具有較高的處理效率。
3環(huán)保型水處理化學品及水處理技術(shù)發(fā)展趨勢
3.1環(huán)保型水處理化學品發(fā)展趨勢環(huán)保型水處理化學品是凈水的利器,在凈水工作中必不可少。化學制劑凈水的顯著特點是見效快,可以大規(guī)模凈水,F(xiàn)有的水處理化學品種,高鐵酸鉀因其具有超強的氧化能力而備受關(guān)注,其產(chǎn)物中的鐵和鉀都是動植物生長所需元素,不會對自然界造成污染,具有很高的應用潛力。所以,未來環(huán)保型水處理化學品中,高鐵酸鉀的生產(chǎn)能力會受到關(guān)注,提升該凈水劑的產(chǎn)能。
3.2環(huán)保型水處理技術(shù)的發(fā)展趨勢環(huán)保型水處理技術(shù)有很多種,大體上分為化學型、物理型、生物型;瘜W型凈水劑的弊端是對環(huán)境造成直接或間接的影響,物理型凈水劑則需要較高的能耗,不夠經(jīng)濟。所以,生物型凈水技術(shù)具有良好的發(fā)展前景。當下生物型凈水劑主要是利用菌和酶或者生物膜進行凈水,尚未能大規(guī)模投入使用。所以,未來要在菌株選擇和培育方面進行深入研究,并且提升國內(nèi)膜制造技術(shù)。
3.3環(huán)保型水處理化學品和水處理技術(shù)的應用領(lǐng)域各有側(cè)重
化學品水處理方法可以對水進行全面凈化,使得水達到各類使用標準,具有見效快和處理徹底的優(yōu)點。這種處理方法適用于飲用水和較高規(guī)格的水體凈化中。水處理技術(shù)中的生物水處理技術(shù),比如菌和酶聯(lián)合使用,可以改善水體的自凈能力,投入較小,環(huán)境污染為零。這種水處理方式會應用在自然水體的凈化和調(diào)節(jié)中。
4結(jié)語
綜上所述,當前我國環(huán)保型水處理化學品和水處理技術(shù)發(fā)展態(tài)勢良好,能夠達到凈水效果,同時避免了對環(huán)境的影響。但是凈水化學品和水處理技術(shù)還有很大的提升空間,部分水處理聯(lián)合使用也體現(xiàn)出了顯著的優(yōu)勢。所以,未來需要在環(huán)保型水處理技術(shù)和凈水化學品生產(chǎn)方面深入研究,其實將水資源凈化和生態(tài)環(huán)保工作貫徹落實下去。
參考文獻:
[1]鄒敏,黨媛,環(huán)保型水處理技術(shù)及發(fā)展趨勢探討[J].環(huán)境與發(fā)展,2018304:111-112
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