摘要：現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展對(duì)水質(zhì)要求不斷提高，對(duì)水量需求越來(lái)越大。由于水體過(guò)渡污染和水資源過(guò)渡采用，全球不少地區(qū)面臨嚴(yán)重水危機(jī)。控制水質(zhì)環(huán)境成為各工業(yè)用水單位的當(dāng)務(wù)之急，工業(yè)廢水為水域的重要污染源，具有量大、面廣、成分復(fù)雜、毒性大、不易凈化、難處理等特點(diǎn)。本論文根據(jù)工業(yè)水污染的特點(diǎn)，簡(jiǎn)要介紹幾種適合處理工業(yè)用水污染的方法。
　　關(guān)鍵詞：膜處理；電磁處理；生物能源；科技處理
　　引文
　　進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái),隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的持續(xù)高速發(fā)展,人們所從事的生產(chǎn)活動(dòng)比以往任何時(shí)候都要活躍,經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的同時(shí)帶來(lái)許多不確定性的負(fù)面影響,在環(huán)境問(wèn)題上顯得日益突出,當(dāng)今城市工業(yè)企業(yè)在商品經(jīng)濟(jì)的市場(chǎng)調(diào)節(jié)作用下,為適應(yīng)或緩解商品社會(huì)供需矛盾而自我發(fā)展起來(lái)的。因此,工業(yè)企業(yè)門(mén)類(lèi)繁多、產(chǎn)品多樣,污水成分也十分復(fù)雜。針對(duì)工業(yè)水污染現(xiàn)狀分析,主要應(yīng)該采取以下幾種方法來(lái)治理工業(yè)水污染：
　　1.膜分離法
　　膜分離過(guò)程組分一般不發(fā)生相的變化，能耗較小，操作溫度在室溫左右。它是一種節(jié)能技術(shù)。膜分離范圍廣，無(wú)論工業(yè)廢水中的無(wú)機(jī)物還是有機(jī)物，細(xì)菌還是礦物微粒均可使用。膜分離適用體系也較多，大多可用膜分離。膜分離的裝置比較簡(jiǎn)單，容易控制，可以連續(xù)操作。但也存在一些問(wèn)題：熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性不高，膜的通量和選擇性待進(jìn)一步提高，膜污染的防治和濃差極化等。工業(yè)污染水處理是膜分離的重要應(yīng)用領(lǐng)域，微孔膜、超濾膜具有較大的孔徑，在深度處理前后常用作預(yù)處或后處理。由于膜分離過(guò)程基本為物理過(guò)程，不需投加其他藥劑，不產(chǎn)生副產(chǎn)物，用于飲用水處理，可以大大提高水的質(zhì)量。目前所用膜有微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜。用微濾膜和超濾膜對(duì)原水進(jìn)行精密過(guò)濾可除去細(xì)菌、病毒、膠體物，操作不受水水質(zhì)條件限制。此外地球上淡水水源曰趨減少，而海水卻取之不盡。我國(guó)不少地方的地下水為苦咸水，如甘肅省不僅為缺水省，且許多地區(qū)的地下水亦屬苦咸水。反滲透、電滲析法是海水、苦咸水脫鹽的有效方法。電子工業(yè)需純度較高的水，目前采用膜法為主的組合工藝。在市場(chǎng)上眾多的飲用純凈水也以膜分離為主。電滲析、反滲透、超濾等膜滲透的方法均在工業(yè)廢水中廣泛應(yīng)用。
　　2.電場(chǎng)處理法
　　電場(chǎng)處理法是將電場(chǎng)施加于待處理工業(yè)污染水中，觀察水體系物理、化學(xué)性質(zhì)的變化。這些性質(zhì)包括水體系密度、吸光度、電導(dǎo)率的變化及對(duì)結(jié)垢物的影響。電場(chǎng)處理可根據(jù)不同水污染工作條件分為高壓靜電場(chǎng)法、高頻電場(chǎng)法和電子處理法。
　　2.1高壓靜電法
　　高壓靜電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為3000-5000V/cm。美國(guó)學(xué)者將10000V的高壓加于工業(yè)原污染水時(shí)，產(chǎn)生極好的阻垢效果，他們認(rèn)為這種阻垢作用是由于電場(chǎng)作用下流動(dòng)的水產(chǎn)生微弱電流所致。形成水垢的化合物大多為離子化合物，由正、負(fù)離子組成，當(dāng)水中施加電場(chǎng)時(shí)，離子會(huì)受到電場(chǎng)的吸引，使其難以結(jié)合成固體物。1970年代末，日本將靜電除垢器與給水槽和脫氣裝置組合，用于工業(yè)給水處理，取消化合加藥，亦可達(dá)到防垢、緩蝕的目的。1970年代后期，國(guó)內(nèi)亦陸續(xù)研制了靜電水處理器并在一些工業(yè)用水處理工廠中應(yīng)用。高壓靜電場(chǎng)法除了可以阻垢、除垢外，還可以緩蝕、消滅工業(yè)廢水中的細(xì)菌。
　　2.2高磁電場(chǎng)法
　　高頻電場(chǎng)法的電場(chǎng)強(qiáng)度并不大，一般在1000V／cm以下，而電場(chǎng)頻率要高，通常在10Mnz以上。試驗(yàn)表明，工業(yè)污染水流速一定時(shí)，隨著電場(chǎng)頻率增大，阻垢率隨之增大；當(dāng)頻率在10MHZ以上時(shí)，流速對(duì)阻垢率影響很小�？梢�(jiàn)頻率足夠高時(shí)在短時(shí)間內(nèi)就能阻止工業(yè)廢水垢形成。阻垢作用可能是在高頻電場(chǎng)作用下，極小晶粒表面帶電，阻礙晶粒正常成長(zhǎng)，從處理前后電鏡照片明顯看出工業(yè)污染水中固體形態(tài)的差別。
　　2.3電子處理法
　　電子處理法與前兩種電場(chǎng)法的區(qū)別在于該法直接向工業(yè)污染水中通入微小電流，所以裝置由直流穩(wěn)壓電源和處理器兩部分組成。管狀處理器的中心有一金屬正極，處理器殼體為負(fù)極。該類(lèi)處理器1970年代首先由美國(guó)研制成功，1980年代末國(guó)內(nèi)亦有產(chǎn)品問(wèn)世。陳家森等研究表明，電場(chǎng)還會(huì)對(duì)工業(yè)污染水的結(jié)構(gòu)發(fā)生影響，引起水中部分氫氧鍵斷裂，水中出現(xiàn)過(guò)量超氧陰離子自由基、過(guò)氧化氫及自由質(zhì)子。其中氫氧鍵的斷裂是通過(guò)電場(chǎng)對(duì)水分子的附加能進(jìn)行估算：用核磁共振波譜儀測(cè)試質(zhì)子核磁縱向弛豫時(shí)問(wèn)用以證實(shí)電場(chǎng)處理后水中過(guò)量超氧陰離子自由基存在，這種自由基和氧分子一樣，具有順磁性；用光子計(jì)數(shù)器通過(guò)魯米諾化學(xué)發(fā)光現(xiàn)象，可以確定電場(chǎng)處理前后過(guò)氧化氫濃度在體系中的變化。
　　3.磁場(chǎng)處理法
　　磁化法用于工業(yè)廢水防垢效果明顯。此外，有試驗(yàn)表明磁化水可提高樹(shù)脂的離子交換容量，可作為離子交換前的預(yù)處理。磁化水用于混凝土可縮短固化時(shí)間、提高強(qiáng)度和增加防凍性及化學(xué)穩(wěn)定性。經(jīng)過(guò)處理后的飲用磁化水還有排除人體膽結(jié)石的作用。磁法水處理技術(shù)還可用于含油工業(yè)污水處理中。與其他方法相比，磁法分離凈化技術(shù)更徹底、無(wú)二次污染。將磁性材料(如Ni-Cu-Zn鐵氧體等)制成粉狀，放入含油工業(yè)廢水中攪拌，油被磁粉吸附。再通過(guò)磁分離裝置，吸附了油的磁粉留在磁場(chǎng)中，而水被分離。而改性磁粉法可將磁粉表面用適當(dāng)材料處理使其親油。若用石臘、高級(jí)脂肪酸等處理，表面覆蓋一層親油疏水薄膜。這種改性磁粉加入含油污水中時(shí)增加了對(duì)油的親合力，油和磁粉凝聚成泥狀物下沉。最后用磁場(chǎng)將油泥物分離。
　　4.生物法處理工業(yè)水污染
　　4.1傳統(tǒng)生物法
　　傳統(tǒng)生物處理工業(yè)污染水的方法包括活性污泥法、氧化塘生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤(pán)等�；钚晕勰喾ㄊ亲钪饕�的傳統(tǒng)生物法，利用曝氣池進(jìn)行廢水處理微生物作剛下廢水得到凈化�；钚杂湍佄锿ǔＲ���(jīng)過(guò)接種、培養(yǎng)、馴化，由細(xì)菌、原生動(dòng)物和其他雜質(zhì)組成。氧化塘足最原始的生物水處理方法，可以利用池塘、洼地，不需要另外的設(shè)施，因其處理效果差，1960年代末增加人工強(qiáng)化條件，發(fā)展為新的氧化溝技術(shù)。生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤(pán)都是利用濾料上附著的生物膜。這種方法在某些方面優(yōu)于活性污泥法。傳統(tǒng)生物法的系統(tǒng)由水、污染物、微生物、氧組成。一般有工業(yè)污水的地方就會(huì)出現(xiàn)這種天然處理系統(tǒng)。活性污泥既是微生物載體，又是微生物代謝的產(chǎn)物。系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程不斷從界鼓入空氣，其中的氧溶解于工業(yè)污水中，通過(guò)生物體酶的催化與污染物相作用。污染物一般為含碳有機(jī)物，如果條件適宜，會(huì)發(fā)生階段性降解，或徹底降解，最終變?yōu)槎�氧化碳和���；钚晕勰嘀谐Ｓ卸喾N微生物，在常溫附近都能正常生存，處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所以它的優(yōu)點(diǎn)是處理污染物種類(lèi)多、對(duì)許多有機(jī)物處理效率高、受氣候條件影響小、管理不復(fù)雜。這種技術(shù)的應(yīng)用始于1914年，長(zhǎng)期以來(lái)，是城市污水及某些工業(yè)廢水的主要處理方法。由于一般工業(yè)廢水中污染物和氧的濃度都較低，微生物的專(zhuān)屬性不會(huì)很高，氧化有機(jī)物的速率較慢，導(dǎo)致這種系統(tǒng)主要缺點(diǎn)是處理周期長(zhǎng)、占地面積大、同時(shí)運(yùn)行費(fèi)用也較高。
　　4.2酶處理法
　　微生物與工業(yè)污水中有機(jī)物接觸時(shí)發(fā)生多種化學(xué)反應(yīng)，如氧化還原、脫羧、脫氮、脫水、水解。這些作用不是微生物與有機(jī)物的直接反應(yīng)，而是通過(guò)微生物細(xì)胞產(chǎn)生的酶，經(jīng)過(guò)一系列催化階段，使有機(jī)物得到降解。微生物體內(nèi)的酶體系由于遺傳變異和高速繁殖對(duì)環(huán)境有很強(qiáng)的適應(yīng)性，可用來(lái)處理不同的工業(yè)污水質(zhì)。根據(jù)微生物的特性可分為需氧法和厭氧法。需氧法應(yīng)用較多，厭氧法亦受到重視。生物法氧化有機(jī)物通常分階段進(jìn)行，初期生物降解只引起化合物母體結(jié)構(gòu)變化，即有中間產(chǎn)物生成。最終生物降解可以完全無(wú)機(jī)化。
　　5.總結(jié)
　　綜上所述，本研究通過(guò)工業(yè)污染水的幾種處理方法分析了工業(yè)用水污染控制情況，這些工業(yè)廢水如直接排放或處理不當(dāng),將影響水體的自凈,因而使水質(zhì)惡化。由于工業(yè)廢水的組成復(fù)雜,往往需要由幾種方法組成一個(gè)處理系統(tǒng),才能完成所要求的處理功能,因此應(yīng)用于工業(yè)廢水處理的化學(xué)法、物理化學(xué)法和生物法取得了極大進(jìn)展，因此研究開(kāi)發(fā)高效、經(jīng)濟(jì)的應(yīng)用于工業(yè)廢水處理新技術(shù)將成為未來(lái)幾年內(nèi)新的環(huán)保研究熱點(diǎn)。
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