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          水處理技術簡史(下)

          欄目:行業資訊 發布時間:2023-12-29

          紫外線消毒法


          紫外線消毒法最早應用于美國,現已在美國和加拿大普遍應用。紫外線消毒技術為物理消毒方式的一種.具有廣譜殺菌能力,無二次污染,經過30多年的發展,已經成為成熟可靠、高效、環保的消毒技術,在國外各個領域得到了廣泛的運用。在我國由于對其技術的了解有一定的局限性,在污水處理中的應用不多。進入21世紀后,隨著對污水消毒的日益重視和運行經驗的積累,紫外線消毒技術將得到推廣,預計今后有條件的污水處理廠中50%將會采用紫外線消毒,并成為取代傳統化學消毒方法的主流技術。

          高級氧化技術(AOPS)


          高級氧化技術是20世紀80年代開始形成的處理有毒污染物技術,它的特點是通過反應產生羥基自由基(·OH),該自由基具有極強的氧化性,通過自由基反應能夠將有機污染物有效的分解,甚至徹底的轉化為無害的無機物,如二氧化碳和水等。由于高級氧化工藝具有氧化性強、操作條件易于控制的優點,因此引起世界各國的重視,并相繼開展了該方向的研究與開發工作。高級氧化技術主要分為Fenton氧化法、光催化氧化法、 臭氧氧化法、超聲氧化法、濕式氧化法和超臨界水氧化法。AOPS技術經濟指標先進、無毒、無污染,是典型的綠色水處理技術,其中由于光催化氧化法最為經濟而成為研究的熱點。

          電去離子


          電去離子,又稱填充床電滲析(EDI/CDI), 是在電滲析器的隔膜之間裝填陰陽離子交換樹脂、將電滲析與離子交換有機的結合起來的一種水處理技術。它被認為是水處理領域具有革命性創新的技術之一。


          電去離子的概念早在上世紀50年代就已被提出,但它真正大規模應用僅僅在30年以前。1987年,美國Millipore公司研制成功第一臺商業EDI設備:Ionpure CDITM,標志著EDI技術達到實用化水平,EDI技術的研究和發展從此進入了一個快速發展的時期,目前具有領先水平國外公司主要有:美國Millipore、美國Ionics、加拿大E_cell、日本旭硝子。


          我國的EDI技術研究起步并不算晚,80年代初期,我國也建立了填充床電滲析的實驗裝置,研究了離子交換導電網電滲析、纖維填充床電滲析、樹脂填充床電滲析,并建立了生產離子交換纖維的生產基地,技術水平在當時應屬國際領先。然而由于種種原因及國內的特殊情況,在其后10年多時間里,國內在此方面的研究卻幾乎停滯了,直到90年代中期,國外EDI技術不斷取得突破,并在許多工業系統成功應用,證明EDI具有極高的應用價值,國內又對其開始重視起來。自1996至今,多家研究機構從事其研究工作,并且取得了不錯的成果。

          磁分離技術


          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。對于水中非磁性或弱磁性的顆粒,利用磁性接種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、鐵鹽共沉技術、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。

          低溫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產生等離子體,或者將氣體放電等離子體中的活性粒子引入水中,可使水中的污染物徹底氧化、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產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。

          人工濕地技術


          人工濕地是一種環保、節能、循環再利用的技術。人工濕地是由人工建造和控制運行的與沼澤地類似的地面,將污水、污泥有控制地投配到經人工建造的濕地上,在污水污泥流動的過程中,利用土壤、人工介質、植物三方協同作用,對污水、污泥進行處理。20世紀80、90年代,該技術在歐洲、美國、加拿大、日本等國家中得到廣泛應用。而美國、英國以及澳大利亞等國家還舉一反三,將人工濕地建成了新的景觀,將處理污水與旅游景點二者結合起來。

          組合式軟化水技術


          組合式軟化水設備是由全自動軟水控制器、樹脂罐(一般為玻璃鋼樹脂罐和不銹鋼樹脂罐)、強酸型鈉離子陽樹脂、鹽箱以及軟水器配件組成。通過流量和時間控制方式發出指令給多路通伺服閥或電磁閥,來完成軟化水設備的供水及再生,是工業鍋爐、冷卻循環水、煉鋼、軋鋼、大型變壓器、民用熱水鍋爐等場合中應用最為廣泛的硬水軟化處理設備。

          正滲透水處理技術


          正滲透(Forward osmosis, FO)是近年來發展起來的一種濃度驅動的新型膜分離技術,它是依靠選擇性滲透膜兩側的滲透壓差為驅動力自發實現水分子傳遞的膜分離過程,是目前世界膜分離領域研究的熱點之一。相對于壓力驅動的膜分離過程如微濾、超濾和反滲透技術,這一技術從過程本質上講具有許多獨特的優點,如低壓甚至無壓操作,因而能耗較低;對許多污染物幾乎完全截留,分離效果好;低膜污染特征;膜過程和設備簡單等。在許多領域,特別是在海水淡化、飲用水處理和廢水處理中表現出很好的應用前景。

          再生粉末活性炭水處理技術


          此技術為國內首創。粉末活性炭(PAC)內部微孔結構發達,比表面積達1000~1500m2/g,是一種吸附能力很強的吸附材料。PAC能夠很好地去除相對分子質量為500~3000的有機物,主要用于飲用水的除嗅、突發性水污染應急處理和廢水的物理化學處理領域。PAC的水處理過程多為間歇操作,可通過單獨投加方式或與其他方法(投加高錳酸鉀、膜處理、預氯化、預臭氧、投加硅藻土)聯用來提高出水水質。再生粉末活性炭治理污水技術具有高效、徹底等優點,且材料可再生,重新使用,處理成本不高。


          電子束輻射技術


          隨著大型鈷源和電子加速器技術的發展,電子束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污染物的研究引起了各國的關注和重視。


          電子束輻射法(EB)是利用電子加速器產生的高能電子束對水中有毒有害物質進行處理的一種方法。根據其能量作用模式通??煞譃閮深?,一類是高能電子束本身直接穿透水對污染物進行處理;另一類是通過高能電子束轟擊高原子序數金屬產生的韌致輻射或x光對污染物進行處理。在水處理中主要是根據水質條件來確定電子束輻射的輻射方式。輻射技術處理污染物是一種清潔的、可持續利用的技術,被國際原子能機構列為21世紀和平利用原子能的主要研究方向。


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