第一篇：高度泥漿法在污水處理中的應(yīng)用第二版[范文]

高濃度泥漿法在冶煉煙氣制酸污水處理中的應(yīng)用

萬(wàn)學(xué)武，康宏宇

（中冶有色葫蘆島鋅業(yè)股份有限公司硫酸廠，遼寧葫蘆島125003）

摘要：介紹了葫蘆島鋅業(yè)硫酸廠高濃度泥漿法加電石渣-鐵鹽法污水處理系統(tǒng)的工藝流程及設(shè)備選型情況。與常規(guī)低密度石灰法（LDS）相比，高濃度泥漿法具有投資少、石灰消耗少、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率高、自動(dòng)化程度高、運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)。采用高濃度泥漿法改造后污水處理系統(tǒng)排水水質(zhì)指標(biāo)全部達(dá)到GB 25466—2010《鉛、鋅工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》排放指標(biāo)，每年可節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用約119萬(wàn)元，企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益顯著。

關(guān)鍵詞：硫酸生產(chǎn)

鋅冶煉煙氣

酸性污水

高濃度泥漿法

電石渣-鐵鹽法

應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：TQ111.16+2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1002-1507（2011）06-00 中冶有色葫蘆島鋅業(yè)股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)葫蘆島鋅業(yè)）硫酸廠西區(qū)制酸車(chē)間2×80kt/a鋅冶煉制酸裝置酸性污水處理原采用三級(jí)石灰乳中和-高鐵液反調(diào)法工藝。2007年葫蘆島鋅業(yè)新上一套109m2沸騰爐鋅精礦酸化焙燒制酸裝置，原有污水處理系統(tǒng)處理能力不足、設(shè)備老化嚴(yán)重，因此污水排放經(jīng)常超標(biāo)。2007年葫蘆島鋅業(yè)對(duì)污水處理系統(tǒng)實(shí)施技術(shù)改造，采用高濃度泥漿法治理酸性污水，實(shí)現(xiàn)了污水達(dá)標(biāo)排放。1原有污水處理工藝

2×80kt/a硫酸裝置凈化工序采用高效沖擊洗滌器—填料塔—兩級(jí)電除霧器稀酸洗凈化工藝流程，循環(huán)酸

w（H2SO4）控制在5%~10%。隨著洗滌的循環(huán)進(jìn)行，循環(huán)酸中的雜質(zhì)含量和酸濃度不斷增高，需抽出一定量的稀酸送污水處理系統(tǒng)中和處理，再補(bǔ)充新水以保證凈化指標(biāo)。污水處理采用三級(jí)石灰乳中和-高鐵液反調(diào)法處理含重金屬離子酸性污水，絮凝劑為聚丙烯酰胺（PAM），其工藝流程見(jiàn)圖1。

石灰乳泵酸泵絮聚劑一級(jí)中和槽水力分離器一級(jí)濃密機(jī)過(guò)濾機(jī)儲(chǔ)斗渣場(chǎng)絮聚劑二級(jí) 中和槽儲(chǔ)水罐儲(chǔ)水泵二級(jí)濃密機(jī)壓濾機(jī)儲(chǔ)斗渣場(chǎng)石灰乳槽電石渣高鐵液三級(jí) 中和槽三級(jí)濃密機(jī)上清液直接排放

圖1 改造前污水處理系統(tǒng)工藝流程

高效沖擊洗滌器排出的酸性污水進(jìn)沉降槽沉降后，底流經(jīng)壓濾機(jī)壓濾后送入污水處理站。酸性污水中含有As3+、Zn2+、Cu2+、F-、Pb2+、Cd2+、Hg2+等離子，用泵輸送至一級(jí)中和槽內(nèi)與加入的石灰乳液中和反應(yīng)，反應(yīng)后污水進(jìn)入一級(jí)濃密機(jī)沉降。一級(jí)濃密機(jī)底流進(jìn)入過(guò)濾機(jī)過(guò)濾，濾渣送渣場(chǎng)堆放，濾液返回一級(jí)中和槽。濃密機(jī)上清液溢流入二級(jí)中和槽與石灰乳液反應(yīng)，反應(yīng)后污水中加入PAM絮聚后進(jìn)入二級(jí)濃密機(jī)沉降。二級(jí)濃密機(jī)底流進(jìn)入壓濾機(jī)壓濾，濾餅送渣場(chǎng)堆放，濾液則返回一級(jí)中和槽。二級(jí)濃密機(jī)上清液溢流入三級(jí)中和槽和高鐵液反應(yīng)，然后進(jìn)入三級(jí)濃密機(jī)沉降，三級(jí)濃密機(jī)底液并入二級(jí)濃密機(jī)底液一起經(jīng)壓濾機(jī)壓濾，上清液直接排放。污水處理中產(chǎn)生的一級(jí)中和渣主要成分為硫酸鈣，可用作水泥生產(chǎn)的配料。二級(jí)中和渣主要含鋅和鎘，可以回收利用。三級(jí)中和渣主要成分是氫氧化鐵，可混入二級(jí)中和渣中。

該污水處理系統(tǒng)投產(chǎn)初期運(yùn)行正常，隨著設(shè)備老化和酸性污水處理量的增大，逐漸暴露以下問(wèn)題：

a.設(shè)備老化、腐蝕、結(jié)垢嚴(yán)重，自動(dòng)化操作系統(tǒng)失靈。pH電極更換頻繁，管道、閥門(mén)銹蝕、泄漏嚴(yán)重，嚴(yán)重影響了設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。

b.污泥量大且水含量高，輸送困難，污泥大部分外排到附近的泥坑中，既占用大量土地，也容易造成二次污染。

c.運(yùn)行費(fèi)用比較高，操作環(huán)境惡劣。

d.隨著109m2沸騰爐鋅精礦制酸裝置的投產(chǎn)，污水處理能力明顯不足，不能滿足生產(chǎn)要求。2改造后污水處理工藝 2.1工藝選擇 根據(jù)酸性污水排放總量并考慮日后制酸產(chǎn)能進(jìn)一步擴(kuò)大，設(shè)計(jì)污水處理系統(tǒng)處理水量80m3/h，日處理水量近2000m3。選擇工藝遵循了以下原則：（1）采用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)、可靠的工藝技術(shù)和大型節(jié)能設(shè)備；（2）采用先進(jìn)的控制、檢測(cè)等技術(shù)，建立一個(gè)、功能全面、操作簡(jiǎn)單、性?xún)r(jià)比優(yōu)越的污水自動(dòng)處理控制系統(tǒng)；（3）在環(huán)保、節(jié)能、消防、綠化等方面均執(zhí)行國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)規(guī)定；（4）盡可能利用原有的建筑物及設(shè)備、設(shè)施，合理布局、節(jié)約用地，盡可能節(jié)省投資。

通過(guò)對(duì)現(xiàn)有工藝的分析和篩選，并經(jīng)過(guò)系統(tǒng)性試驗(yàn)分析，最終確定采用高濃度泥漿法（HDS）加電石渣-鐵鹽法除砷除重金屬工藝。改造后污水處理系統(tǒng)工藝流程見(jiàn)圖2。

污酸廢水調(diào)節(jié)池石灰乳調(diào)節(jié)池污水泵一級(jí)反應(yīng)槽 絮凝劑一級(jí)絮混槽集泥池一級(jí)濃密池 板框壓濾機(jī)渣外運(yùn) 石灰底泥混合槽過(guò)濾器中間池清水池二級(jí)濃密池 排放二級(jí)絮混槽二級(jí)反應(yīng)槽 絮凝劑石灰乳鐵鹽

圖2 改造后污水處理系統(tǒng)工藝流程

該工藝分兩步處理，第一步采用高濃度泥漿法，包括混凝反應(yīng)系統(tǒng)、沉淀池、藥劑（電石渣、PAM）配置投加系統(tǒng)加藥（電石渣、PAM）系統(tǒng)、污泥收集脫水系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等。第二步深度處理采用鐵鹽-電石渣除砷除重金屬工藝，包括混凝反應(yīng)系統(tǒng)、沉淀池、藥劑（電石渣、鐵鹽、PAM）配置投加系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)和保安過(guò)濾系統(tǒng)。污水經(jīng)一步處理后即可達(dá)到回用要求，再經(jīng)第二步深度處理后即可達(dá)標(biāo)排放。凈化工序排出的酸性污水進(jìn)入調(diào)節(jié)池均化后，用調(diào)節(jié)池污水泵（即自吸耐酸泵）送入一級(jí)反應(yīng)槽，與加入的石灰乳進(jìn)行中和反應(yīng)，自動(dòng)控制pH值9~

10、反應(yīng)時(shí)間30min。反應(yīng)后污水自流至一級(jí)絮混槽，投加絮凝劑PAM并攪拌5min，隨后污水自流至一級(jí)濃密池。一級(jí)濃密池出水自流至二級(jí)反應(yīng)槽，與加入的石灰乳、鐵鹽反應(yīng)并攪拌30min，反應(yīng)后污水進(jìn)入二級(jí)絮混槽，投加PAM反應(yīng)6min后流入二級(jí)濃密池，出水進(jìn)入中間池，用泵打入過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾處理，濾液流入清水池達(dá)標(biāo)排放。

一、二級(jí)濃密池底泥排入集泥池，集泥池的作用是作為回流底泥泵和板框壓濾機(jī)工作的緩沖池，約80%的污泥用泵打返到石灰/泥漿混合槽，其余污泥用泵打到板框壓濾機(jī)壓濾脫水后外運(yùn)。2.2工藝特點(diǎn)

與常規(guī)低密度石灰法（LDS）相比，高濃度泥漿法有以下特點(diǎn)：

a.高濃度泥漿法使石灰得到充分的利用，處理同體積量酸性污水可減少石灰消耗5%~10%。b.在原有污水處理設(shè)施基礎(chǔ)上，將常規(guī)低密度石灰法改為高濃度泥漿法，可提高水處理能力1~3倍；并且技術(shù)改造簡(jiǎn)單，改造投資小。

c.高濃度泥漿法產(chǎn)生污泥固含量高，通常污泥固含量可達(dá)20%~30%，同常規(guī)低濃度石灰法產(chǎn)生固含量約1%的污泥相比，污泥體積量大幅度減小，可節(jié)省大量的污泥處置或輸送費(fèi)用。

d.高濃度泥漿法能夠大大減緩設(shè)備和管道結(jié)垢，常規(guī)低濃度石灰法通常1個(gè)月停產(chǎn)清垢一次，高濃度泥漿法一般1年時(shí)間清垢1次，可節(jié)省大量設(shè)備維護(hù)費(fèi)用并提高了設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)率。

e.常規(guī)低濃度石灰法通常為采用手動(dòng)操作，高濃度泥漿法可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化操作，藥劑的投加更

加合理、準(zhǔn)確，可有效降低運(yùn)行費(fèi)用。

另外，高濃度泥漿法與電石渣-鐵鹽法配合使用，在高濃度泥漿法除去酸性污水中80%以上的重金屬離子后，加入電石渣乳液和鐵鹽可進(jìn)一步除去污水中的砷、氟、重金屬離子，處理后污水用過(guò)濾器過(guò)濾除去其中的懸浮物，使污水可穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。2.3設(shè)計(jì)主要運(yùn)行指標(biāo)

改造后污水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要運(yùn)行指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1改造后污水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要運(yùn)行指標(biāo)

項(xiàng)目

運(yùn)行參數(shù)

石灰乳w[Ca（OH）2]，% 石灰/底泥混合槽溶液固含量（w），% 石灰/泥漿混合槽溶液pH值 一級(jí)反應(yīng)槽溶液固含量（w），% 一級(jí)反應(yīng)槽溶液pH值

一級(jí)絮混槽溶液固含量（w），% 一級(jí)絮混槽溶液pH值

一級(jí)濃密池底泥固含量（w），% 二級(jí)反應(yīng)槽溶液固含量（w），% 二級(jí)反應(yīng)槽溶液pH值

二級(jí)絮混槽溶液固含量（w），% 二級(jí)絮混槽溶液pH值

二級(jí)濃密池底泥固含量（w），% 壓濾機(jī)濾渣固含量（w），% 2.4主要設(shè)備選型

改造后污水處理系統(tǒng)主要設(shè)備情況見(jiàn)表2。

表2 改造后污水處理系統(tǒng)主要設(shè)備情況

項(xiàng) 目 一級(jí)反應(yīng)槽

規(guī)格型號(hào)

φ4000mm×5000mm，容積62.8m3，有效容積47.5m3，1臺(tái) 5 10 5 10 25 0.3 8 0.3 8 13.2 60 10 25

一級(jí)絮混槽

φ2500mm×2500mm，容積12.26 m3，有效容積10m3，1臺(tái)

一級(jí)濃密池刮泥機(jī) 石灰/泥漿混合槽

φ12m，1臺(tái)

φ2000mm×2200mm，容積6.9 m3，有效容積5.2 m3，1臺(tái)

電石渣乳液配置投加系統(tǒng)

PAM自動(dòng)配置投加系統(tǒng) 板框壓濾機(jī) 調(diào)節(jié)池污水泵 回流底泥泵 濾渣漿泵 清水回用泵

一級(jí)電石渣乳液投加泵

PAM投加泵 加酸調(diào)節(jié)計(jì)量泵 二級(jí)反應(yīng)槽 二級(jí)絮混槽

1套

投加量6g/m3（非離子型PAM），1臺(tái)

過(guò)濾面積450m2，板框1.6m，1臺(tái) Q=100m3/h，H=20m，1臺(tái) Q=40m3/h，H=30m，1臺(tái) Q=20m3/h，H=80m，1臺(tái) Q=100m3/h，H=30m，1臺(tái) Q=15m3/h，H=20m，1臺(tái)

計(jì)量泵，Q=0.8m3/h，H=20m，1臺(tái) Q=0.2m3/h，H=20m，1臺(tái)

φ3600mm×3600mm，有效容積32.6m3，1臺(tái) φ2500mm×2500mm，容積12.26m3，有效容積10m3，1臺(tái)

二級(jí)濃密池刮泥機(jī) 鐵鹽配置投加系統(tǒng) 過(guò)濾器 過(guò)濾泵

3改造后運(yùn)行情況

φ10m，1臺(tái) 1套

φ2500mm×4200mm，1臺(tái) Q=50m3/h，H=30m，1臺(tái)

改造后污水處理系統(tǒng)于2007年11月投入運(yùn)行，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)良好，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)值，實(shí)現(xiàn)了制酸污水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。改造后污水處理系統(tǒng)排水水質(zhì)指標(biāo)全部達(dá)到GB 25466—2010《鉛、鋅工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》排放指標(biāo)（見(jiàn)表3）。

表3 改造后污水處理系統(tǒng)水質(zhì)指標(biāo)

mg/L

項(xiàng)目

Zn

Cd

Pb

Hg Cu As F pH

值

原水

一級(jí)反應(yīng)槽出水

269.06 0.58

＜0.05 清水池出水

0.34

＜0.05 GB 25466—2010≤2.0 ≤0.1 標(biāo)準(zhǔn)

＜0.2 ≤1.0

19.26 16.80.56 0.00

0.0019 ≤0.05

＜0.05 ＜0.05 ≤0.5

≤0.5

≤10

6~9

0.14

2.12

1.72

22.2 124.256.5 11.27 10.78.64 1.6 改造后污水處理成本由原來(lái)的6.72元/t下降到4.84元/t，每年可節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用約119萬(wàn)元，同時(shí)向城市管網(wǎng)中排放有害物質(zhì)量大大減少。

目前污水處理系統(tǒng)尚存在以下問(wèn)題有待解決：（1）中和渣只是堆存處理，未能資源化利用。根據(jù)葫蘆島鋅業(yè)的實(shí)際情況，以后可將中和渣加入銅熔煉爐用作造渣劑或部分用于水泥制塊。（2）深度處理后的清水主要是外排，未能有效循環(huán)利用。目前葫蘆島鋅業(yè)正考慮將其與其他單位產(chǎn)生的污水統(tǒng)一進(jìn)行深度處理，再返回到生產(chǎn)系統(tǒng)循環(huán)使用。5結(jié)語(yǔ)

葫蘆島鋅業(yè)高濃度泥漿法加電石渣-鐵鹽法污水處理系統(tǒng)已穩(wěn)定運(yùn)行3年多時(shí)間，改造后污水處理工藝流程縮短、處理成本減少、污泥量大大減少、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率大有提高，污水很容易達(dá)標(biāo)排放。高濃度泥漿法酸性污水處理技術(shù)已在礦山、有色冶煉、鋼鐵、化工等行業(yè)應(yīng)用多年，這一節(jié)能環(huán)保技術(shù)值得在硫酸行業(yè)推廣應(yīng)用?！?/p>

收稿日期：2011-07-18。

著者簡(jiǎn)介：萬(wàn)學(xué)武，男，中冶有色葫蘆島鋅業(yè)股份有限公司硫酸廠技術(shù)廠長(zhǎng)、高級(jí)工程師，從事硫酸生產(chǎn)技術(shù)管理工作。

第二篇：淺析信息技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用

淺析信息技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用

摘要：在第三次科技革命中，電子信息技術(shù)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，而且也越來(lái)越多地應(yīng)用到傳統(tǒng)的一些工業(yè)領(lǐng)域

。污水處理對(duì)保護(hù)水環(huán)境有著極為重要的意義，污水處理廠就是污水處理的前沿陣地。從前的污水處理廠處理工序復(fù)雜，不僅需要消耗巨大的時(shí)間、金錢(qián)、人力，而且往往效率也很低下。信息技術(shù)的發(fā)展在一定程度上就有效地解決了這些問(wèn)題，將大數(shù)據(jù)技術(shù)等現(xiàn)代信息技術(shù)巧妙地運(yùn)用到污水處理當(dāng)中，不僅實(shí)現(xiàn)了各項(xiàng)資源的合理利用，并且保證了污水處理的高效率、高質(zhì)量。但在信息技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中也出現(xiàn)了一些問(wèn)題，要重視這些問(wèn)題并提出適當(dāng)?shù)慕鉀Q方案，確保信息技術(shù)的合理運(yùn)用。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù)；污水處理；應(yīng)用

一、各項(xiàng)信息技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用分析

（一）物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用分析

物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上進(jìn)行延伸擴(kuò)展的一項(xiàng)技術(shù)，它能將物物相連，在物與物之間進(jìn)行信息的交換與通信。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到污水處理系統(tǒng)中，使其實(shí)現(xiàn)了智能化、信息化。污水處理不再像從前一樣需要工作人員時(shí)時(shí)監(jiān)控，現(xiàn)在只需通過(guò)監(jiān)測(cè)窗口就能掌握污水處理的每一道工序和每一處細(xì)節(jié)，各項(xiàng)數(shù)據(jù)也能進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控并被一一記錄下來(lái)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過(guò)智能感知技術(shù)便能采集污水的溫度、濕度等各項(xiàng)數(shù)據(jù)，然后通過(guò)通信系統(tǒng)將數(shù)據(jù)發(fā)送到中央處理系統(tǒng)，系統(tǒng)經(jīng)過(guò)普適計(jì)算分析后做出決策，再將決策內(nèi)容發(fā)送到具體的設(shè)備處理器中，最終污水處理系統(tǒng)中的各項(xiàng)設(shè)備就可以做出智能精準(zhǔn)的調(diào)整，更好地凈化污水，增加可利用的水資源。

（二）大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用分析

對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用的關(guān)鍵不在于掌握巨大的數(shù)據(jù)信息，而是在于對(duì)這些信息進(jìn)行歸納分析和專(zhuān)業(yè)處理，使無(wú)序龐雜的信息變?yōu)闂l理有意義的信息。大數(shù)據(jù)分析不是對(duì)信息的收集，而是對(duì)信息進(jìn)行再加工和再生產(chǎn)，是將信息進(jìn)行增值處理的一項(xiàng)技術(shù)。污水處理是一項(xiàng)繁雜的任務(wù)，它的監(jiān)測(cè)設(shè)備往往收集了大量的信息，但這些信息數(shù)量大、種類(lèi)多、變化性強(qiáng)，我們往往不能直接看出數(shù)據(jù)背后的有效信息，由此便需要引入大數(shù)據(jù)技術(shù)。首先，應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)建立污水處理數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)模型，科學(xué)有效地分析篩選數(shù)據(jù)，對(duì)水質(zhì)進(jìn)行有效監(jiān)控。其次，建立污水處理數(shù)據(jù)云平臺(tái)，有效記錄每次的處理數(shù)據(jù)，分析計(jì)算出相應(yīng)的數(shù)值、指標(biāo)，制定有效的污水超標(biāo)治理方案。同時(shí)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)參數(shù)預(yù)防污水指數(shù)超標(biāo)等情況的出現(xiàn)，做好應(yīng)急方案。大數(shù)據(jù)的處理模式保證了信息處理的高效性和精密性，真實(shí)有效地反應(yīng)污水處理的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，計(jì)算出要監(jiān)控的各項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo)。

（三）軟計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用分析

軟計(jì)算技術(shù)是污水處理中必須要運(yùn)用到的一項(xiàng)技術(shù)。污水處理系統(tǒng)是一項(xiàng)復(fù)雜的、動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)，在測(cè)量監(jiān)控的過(guò)程中，一些不穩(wěn)定、不確定的數(shù)據(jù)很難被實(shí)時(shí)測(cè)量，為了解決這個(gè)難題，就要運(yùn)用軟計(jì)算技術(shù)。與傳統(tǒng)計(jì)算嚴(yán)格、精確的計(jì)算方法不同，軟計(jì)算主要在不穩(wěn)定、不精確的環(huán)境中進(jìn)行推理計(jì)算，主要應(yīng)用模糊集合理論、近似推理等方法。軟計(jì)算的計(jì)算方法，有利于我們快速掌握和了解污水處理過(guò)程中的各種參數(shù)變化，將數(shù)據(jù)更加快速地顯示和儲(chǔ)存，使前沿控制更加快速有效。

二、信息技術(shù)在污水處理中的作用

(一）物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在污水處理中的作用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在污水處理中的廣泛應(yīng)用使污水處理實(shí)現(xiàn)了無(wú)人化、智能化，節(jié)省了大量的財(cái)力、人力，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和即時(shí)錄入，并且提高了污水處理的效率與質(zhì)量，減少運(yùn)營(yíng)和耗材的消費(fèi)，解放了勞動(dòng)力，并且通過(guò)計(jì)算分析使水資源的利用率提高，堅(jiān)持了可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。管理人員可以在計(jì)算機(jī)端查看污水處理系統(tǒng)的運(yùn)行信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)污水處理每一個(gè)環(huán)節(jié)的有效監(jiān)控，當(dāng)有異常情況出現(xiàn)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)送信息通知管理員，使管理員及時(shí)做出調(diào)整。

（二）大數(shù)據(jù)在污水處理中的作用

大數(shù)據(jù)技術(shù)在污水處理過(guò)程中有效地降低人工勞動(dòng)的強(qiáng)度，優(yōu)化了各個(gè)環(huán)節(jié)的操作流程，使各項(xiàng)信息得到二次加工，優(yōu)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)。此外，在數(shù)據(jù)監(jiān)控過(guò)程中也能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的異常，能夠讓系統(tǒng)人員盡快采取措施解決相關(guān)問(wèn)題，避免事故的發(fā)生。大數(shù)據(jù)系統(tǒng)還為污水處理的裝置篩選、工藝處理、選擇優(yōu)化等提供了必要的數(shù)據(jù)支持。大數(shù)據(jù)技術(shù)使污水處理流程優(yōu)化，使各項(xiàng)數(shù)據(jù)得到增值，提高了污水處理效率。

（三）軟計(jì)算技術(shù)在污水處理中的作用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)解決了污水處理中較為精確的數(shù)據(jù)分析問(wèn)題，而軟計(jì)算技術(shù)就解決部分不穩(wěn)定、不確定的數(shù)據(jù)的分析與處理問(wèn)題。污水處理系統(tǒng)并非是單線輸入單線輸出的線性系統(tǒng)，它是極為繁瑣的多輸入多輸出的一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，在處理過(guò)程中要求輸出的水質(zhì)量穩(wěn)定且符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，但反應(yīng)水質(zhì)好壞的指標(biāo)在這個(gè)過(guò)程中難以用儀器測(cè)量，這個(gè)時(shí)候，只能運(yùn)用軟計(jì)算技術(shù)進(jìn)行測(cè)量。它通過(guò)各種計(jì)算方法的組合測(cè)量，采用分布處理的方式，在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行大量運(yùn)算，反應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)情況，適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，降低不確定性。

三、信息技術(shù)在污水處理中面臨的問(wèn)題

盡管信息技術(shù)對(duì)于污水處理有很積極的意義，但在運(yùn)用過(guò)程中也出現(xiàn)了一些不可避免的問(wèn)題。

首先，行業(yè)內(nèi)總體信息化水平不高。與計(jì)算機(jī)等行業(yè)相比，污水處理的信息化水平還有很大不足，而且在行業(yè)內(nèi)的發(fā)展也很不均衡。雖然大部分的污水處理廠已經(jīng)開(kāi)始采用信息技術(shù)，但仍有部分污水廠并未實(shí)現(xiàn)機(jī)器的更新?lián)Q代，較老化的硬件設(shè)備不能夠滿足信息化的需要，因此，也就不能夠發(fā)揮信息技術(shù)在污水處理中的作用。

其次，實(shí)際流程并未實(shí)現(xiàn)信息化，信息系統(tǒng)的效率并未達(dá)到預(yù)想水平。在控制室的值班人員可以根據(jù)大屏幕對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行處理，但一線的值班操作人員卻并沒(méi)有從信息化系統(tǒng)中受益，同時(shí)他們也缺乏對(duì)信息化系統(tǒng)的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，極度依賴(lài)專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員，使整個(gè)信息系統(tǒng)的效率并未想預(yù)想當(dāng)中的那樣高效，發(fā)揮不出信息系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。

最后，缺乏相應(yīng)的安全防護(hù)系統(tǒng)，如果有人惡意攻擊污水處理廠的信息系統(tǒng)，就很容易導(dǎo)致信息泄露，造成巨大的財(cái)產(chǎn)損失。主要是因?yàn)樾畔⑾到y(tǒng)中所采用的Windows操作系統(tǒng)沒(méi)有加密和防護(hù)技術(shù)，很容易遭受外部不法分子的攻擊和利用，使數(shù)據(jù)丟失，系統(tǒng)紊亂。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)也存在著非常多的安全漏洞，很容易導(dǎo)致重要信息丟失和損壞。

四、信息技術(shù)應(yīng)用問(wèn)題的相關(guān)對(duì)策

首先要投入適當(dāng)資金更換信息化需要的硬件設(shè)備，滿足污水處理信息化建設(shè)的需要。其次，要加強(qiáng)對(duì)一線操作人員的信息化培訓(xùn)力度，讓他們也體會(huì)系統(tǒng)信息化帶來(lái)的好處，提高信息化系統(tǒng)的使用效率，與生產(chǎn)實(shí)際情況相接。優(yōu)化相關(guān)管理制度，明確各級(jí)人員的職責(zé)分工，避免違規(guī)操作和怠慢工作現(xiàn)象的發(fā)生，降低安全隱患。最后，建立專(zhuān)業(yè)的安全隔離屏障，在各個(gè)基層站點(diǎn)配置防火墻，阻止來(lái)自外部的攻擊。值得重視的還有要對(duì)信息數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行加密和防護(hù)，保障數(shù)據(jù)的安全。

五、結(jié)語(yǔ)

本文介紹了在污水處理過(guò)程中運(yùn)用到的幾種信息技術(shù)，分析了它們?cè)诰唧w操作中的運(yùn)用，以及在運(yùn)用過(guò)程中存在的一些問(wèn)題，也提出了相應(yīng)的解決方案。從本文中我們深刻地認(rèn)識(shí)到信息技術(shù)給我們的生活生產(chǎn)帶來(lái)的便利，因此我們要利用這些技術(shù)，推動(dòng)現(xiàn)代社會(huì)的不斷發(fā)展，將更多的信息技術(shù)運(yùn)用到污水處理當(dāng)中，更好的節(jié)約資源，提高效率。繼續(xù)利用信息技術(shù)發(fā)展污水處理產(chǎn)業(yè)是當(dāng)今污水處理的大方向，我們還要繼續(xù)深入研究，積極將信息技術(shù)與污水處理等實(shí)踐操作更緊密的聯(lián)系起來(lái)。要根據(jù)信息技術(shù)的特點(diǎn)，合理將其運(yùn)用到污水處理的具體實(shí)踐當(dāng)中。

參考文獻(xiàn)

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第三篇：納米材料在污水處理中的應(yīng)用

題目 本科課程論文

新納米水凈化技術(shù)去除飲用水中微污染物

院（系）

化學(xué)學(xué)院 專(zhuān)

業(yè)

化學(xué)教育

課 程

綠色化學(xué) 學(xué)生姓名

學(xué) 號(hào)

指導(dǎo)教師

二○一三年六月

新納米水凈化技術(shù)去除飲用水中微污染物

摘要：“應(yīng)用納米技術(shù)去除飲用水中微污染物的基礎(chǔ)研究”和納米試劑盒技術(shù)，可快速檢測(cè)并清除污染物。這套包括新型納米材料及配套處理程序的技術(shù)對(duì)控制飲用水源砷、氟等污染具有重要意義。關(guān)鍵詞：納米材料、飲用水、微污染物、檢測(cè)、凈化

在本學(xué)期的《綠色化學(xué)》課程的學(xué)習(xí)中，有一次老師專(zhuān)門(mén)提到了水污染，并且對(duì)飲用水的凈化作了強(qiáng)調(diào)。我印象最為深刻的是老師的這句話：雖然平常在對(duì)水進(jìn)行凈化時(shí)，已經(jīng)做到了除去顆粒，臭味，一些重金屬以及有機(jī)物或無(wú)機(jī)物，但是，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)是不夠的，我們所飲用的水中仍然有很多含有大量微生物或者含有氯元素的物質(zhì)，其在凈化過(guò)程中并未完全除去，沒(méi)有達(dá)到其標(biāo)準(zhǔn)。這時(shí)，我聽(tīng)著感覺(jué)毛骨悚然，一想到其中含有大量微生物，就有些后怕，所以在本次論文中，我收集了很多關(guān)于除去微生物的技術(shù)，主要是納米技術(shù)。

污水中一般都含有細(xì)菌病毒、有毒有害的物質(zhì)、懸浮物質(zhì)、異味污染物等污染物，并對(duì)人們的生活和健康造成不良影響。因此，污水處理就是去除污水中的污染物，使得污水得到凈化。

由于傳統(tǒng)的污水處理方法不僅效率低，運(yùn)行費(fèi)用高，并且還存在二次污染的問(wèn)題，因此污水處理問(wèn)題一直沒(méi)有達(dá)到理想的解決效果。

1、飲用水中微污染物的的種類(lèi)、來(lái)源、危害

飲用水中的微污染物包括無(wú)機(jī)微污染物和有機(jī)微污染物。其中，無(wú)機(jī)微污染物主要有Pb(II)、As(Il1)、Hg(II)、Cu(II)、Cr(V)等金屬離子和氟離子。飲用水中的重金屬離子來(lái)源廣泛，包括礦冶、機(jī)械制造、化工、電子、儀表等工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的重金屬離子廢水，以及天然地質(zhì)結(jié)構(gòu)中緩慢溶出的重金屬離子等。礦山工業(yè)產(chǎn)生的廢水主要是采礦和選礦廢水，其中含有各種礦物質(zhì)懸浮物和有關(guān)重金屬離子。有色冶金、加工業(yè)排出的廢水中，多含有汞、砷、鉻等元素。此外，一些輕工業(yè)和化學(xué)工業(yè)排出的廢水也含有汞、鉛、砷等重金屬離子。若上述廢水未經(jīng)處理或處理不完全便流人江河，就對(duì)飲用水源造成了污染。飲用水中只要含有微量的重金屬離子即可產(chǎn)生毒性效應(yīng)，且具有持續(xù)性和放大作用，經(jīng)過(guò)生物累積可以在人體內(nèi)逐漸富集，長(zhǎng)期危害人體健康。

有機(jī)微污染物也被發(fā)現(xiàn)在飲用水中廣泛存在，可分為兩大類(lèi)：天然有機(jī)物(NOM)和人工合成有機(jī)物(soc)。NOM 是動(dòng)植物在自然循環(huán)過(guò)程 中經(jīng)腐爛所產(chǎn)生的物質(zhì)，主要包括腐殖質(zhì)、微生物分泌物、溶解的動(dòng)植物組織及動(dòng)物的廢棄物等。SOC大多為有毒有機(jī)污染物，其中有些種類(lèi)是致癌物或誘變劑等，是飲用水致突變活性增強(qiáng)的重要起因，如三氯甲烷、多氯聯(lián)苯、殺蟲(chóng)劑、鹵代脂肪烴、多環(huán)芳烴等。長(zhǎng)期飲用含有微污染物的水，通過(guò)生物累積作用，可對(duì)人體產(chǎn)生致癌、致畸致突變等效應(yīng)

有研究顯示，自來(lái)水中有機(jī)污染物在一定劑量范圍內(nèi)可對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生不同程度的DNA損傷作用。如果動(dòng)物長(zhǎng)期暴露于高劑量氯化消毒副產(chǎn)物中(例如三氯甲烷)，可以導(dǎo)致肝癌和腎癌。另外，飲用水氯化消毒產(chǎn)生的呋喃酮也會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生毒害，是強(qiáng)致突變物質(zhì)之一研究了瑞典嬰兒的出生缺陷影響因素，發(fā)現(xiàn)飲用水中的三氯甲烷可以增加先天性心臟病的患病幾率。另一項(xiàng)針對(duì)挪威全國(guó)新生兒的流行病學(xué)調(diào)查也顯示，心臟病和呼吸系統(tǒng)的出生缺陷與飲用水中有機(jī)微污染物有著重要關(guān)聯(lián)。與有機(jī)微污染物類(lèi)似，無(wú)機(jī)微污染物(如重金屬離子)也對(duì)人體健康產(chǎn)生長(zhǎng)期的嚴(yán)重危害。一些重金屬離子(如鉛、砷、氟、鎘等)通過(guò)飲用水進(jìn)人人體并在體內(nèi)積累，可導(dǎo)致機(jī)體代謝途徑受阻，進(jìn)而危害人體健康，甚至造成特殊的地方病。其中，砷已被美國(guó)疾病控制中心和國(guó)際防癌研究機(jī)構(gòu)確定為第一類(lèi)致癌物。

2、納米技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用

納米技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用主要為光催化氧化技術(shù)、納濾技術(shù)和絮凝技術(shù)三種。

1)光催化氧化技術(shù)。光催化氧化技術(shù)可以有效處理氰化物、金屬粒子及各種有機(jī)酸等物質(zhì)，使污水中的污染物最終氧化降解生成H2O和CO2，據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)，已發(fā)現(xiàn)數(shù)百種有機(jī)污染物質(zhì)可以通過(guò)光催化氧化技術(shù)進(jìn)行處理。而這種技術(shù)作用的關(guān)鍵在于其光氧化催化劑，TiO2 被認(rèn)為是目前最有效的光氧化催化劑。

由于納米TiO2，光催化氧化技術(shù)具有無(wú)二次污染的特點(diǎn)，不僅降解效率高、無(wú)選擇性，而且其氧化反應(yīng)的條件溫和，因此幾乎適用所有的污水處理。

2)納濾技術(shù)。納濾(NF)是介于超濾與反滲透之間的一種膜分離技術(shù)，其截留分子量在80-1000的范圍內(nèi)，孔徑為幾納米，因此稱(chēng)納濾。納濾技術(shù)屬于壓力推動(dòng)的膜工藝，這種技術(shù)作用的關(guān)鍵在于納濾膜。納濾膜可以取代電化學(xué)和吸附的方法，對(duì)制漿和造紙工業(yè)廢水中的污染物進(jìn)行處理，可除去來(lái)自木漿漂白過(guò)程中產(chǎn)生的氯化物和深色物質(zhì)。另外，納濾膜也可用于纖維加工過(guò)程中漂白水的處理，以控制污染物的排放量。納濾膜法水處理技術(shù)以其特殊的優(yōu)勢(shì)，獲得了世界各國(guó)的水處理工作者的普遍關(guān)注，在水處理技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)領(lǐng)域取得了可喜的成績(jī)。納濾原理: 源水 →源水泵 →機(jī)械過(guò)濾器 →活性炭過(guò)濾器 →精密過(guò)濾器 →高壓泵 →納濾主過(guò)濾系統(tǒng)

3)納米絮凝技術(shù)。納米絮凝技術(shù)是以納米絮凝劑(如SiO2)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的絮凝劑，由于納米顆粒具有強(qiáng)大的吸附能力，因此通過(guò)吸附架橋、卷掃網(wǎng)捕等絮凝作用，可以除去傳統(tǒng)絮凝法無(wú)法除去的污染物質(zhì)，并且相關(guān)的沉淀物質(zhì)具有易脫水的特點(diǎn)。

3、納米材料在污水處理中的應(yīng)用

納米材料由納米微粒組成，具有吸附、催化等多種新的特性，目前應(yīng)用最為普遍的納米材料為T(mén)iO2。在污水處理方面，TiO2 扮演著非常重要的角色。

其中，由于納米TiO2，具有很強(qiáng)的還原能力，因此在有機(jī)污水處理中，能將高氧化態(tài)銀、鉑等貴重金屬離子吸附于材料的表面，通過(guò)光電子產(chǎn)生的強(qiáng)還原能力，將金屬粒子還原為細(xì)小的金屬晶體，不僅除去了污水的毒性，還利于貴重金屬的回收。而在無(wú)機(jī)污水處理中，納米TiO2作為光催化劑。在陽(yáng)光下，它能催化氧化污水中的有機(jī)污染物質(zhì)，使其迅速、完全降解為水、CO2 等無(wú)害物質(zhì)。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，納米TiO2，能處理80多種有機(jī)有毒物質(zhì)。

4、納米技術(shù)在污水處理中的新前景

來(lái)自英國(guó)科學(xué)家發(fā)明了一種納米多孔材料制備新方法——共滲透振動(dòng)法，該方法有望應(yīng)用于水凈化和化學(xué)感應(yīng)器等諸多領(lǐng)域。

通常，制備納米多孔材料時(shí)，多重金屬組分是必要的。當(dāng)移除較小組分時(shí)，小的納米孔就產(chǎn)生了。但是，由于要移除較小組分必須布滿材料內(nèi)外，因此制備納米多孔材料受到制約。而COS法則更高效靈活，就像如何釋放裝滿鹽水的氣球里的鹽分一樣。只需要把它放在清水；里，通過(guò)滲透力，讓清水不斷進(jìn)入氣球直至氣球破裂，從而釋放出所有鹽分。最后將一系列碎片連起來(lái)，就得到納米多孔材料。

5、展望

飲用水的安全衛(wèi)生是21世紀(jì)人類(lèi)面臨的最富有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題之一。針對(duì)飲用水中微污染物的檢測(cè)與去除開(kāi)展研究，具有重要的科學(xué)價(jià)值和社會(huì)意義。

1）飲用水中微污染物的檢測(cè)與凈化，是一個(gè)普遍性課題，與每個(gè)人自身的健康息息相關(guān)。因此，發(fā)展新型納米材料與技術(shù)的同時(shí)，也應(yīng)考慮其成本、簡(jiǎn)易性、便攜性與普適性。

2)納米材料具有高活性的同時(shí)，也極易受到各種雜質(zhì)的影響，甚至引起中毒失活。在納米材料應(yīng)用過(guò)程中配套以相應(yīng)的預(yù)處理和后處理措 施，是保障納米材料長(zhǎng)期穩(wěn)定起效的必要環(huán)節(jié)。3)基于納米材料與技術(shù)較傳統(tǒng)的飲用水凈化體系的不同之處，建立相應(yīng)的檢測(cè)規(guī)范與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，是未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)需要提上議事日程的新

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第四篇：藻類(lèi)在污水處理中的應(yīng)用

藻類(lèi)在污水處理中的應(yīng)用

摘要

藻類(lèi)能夠去除污水中的氮、磷營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及重金屬，還能與菌類(lèi)形成復(fù)雜的共生系統(tǒng)，促進(jìn)污水的凈化。本文總結(jié)了藻類(lèi)塘及固定藻等藻類(lèi)技術(shù)在污水處理領(lǐng)域的應(yīng)用，也介紹了藻類(lèi)的檢測(cè)作用。作為一種良好的凈水材料，藻類(lèi)有著良好的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：污水處理；藻類(lèi)技術(shù)；穩(wěn)定塘

藻類(lèi)細(xì)胞微小，形體多樣，適應(yīng)性強(qiáng)，分布廣泛。作為一種易得的生物資源，藻類(lèi)正在被應(yīng)用于食品、生物燃料等領(lǐng)域，在污水處理方面的作用也越來(lái)越受到重視。

1.藻類(lèi)處理污水原理

1.1 對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的去除

藻類(lèi)的近似分子式為10626311016，在生長(zhǎng)過(guò)程中，藻類(lèi)以C2為碳源，吸收氮磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，通過(guò)藻類(lèi)細(xì)胞中的葉綠素的光合作用產(chǎn)生藻類(lèi)自身的細(xì)胞物質(zhì)，完成藻類(lèi)增殖并在這個(gè)過(guò)程中釋放氧氣[1]。反應(yīng)方程式為：

1.2對(duì)重金屬的去除

用于去除重金屬的常用藻類(lèi)為綠藻門(mén)、褐藻門(mén)和紅藻門(mén)，它們的細(xì)胞壁有著共同特點(diǎn)：含有大量的多糖及蛋白質(zhì)，而多糖和蛋白質(zhì)中含有多種功能基團(tuán)，可以與重金屬結(jié)合。

藻類(lèi)對(duì)重金屬的吸附過(guò)程分為兩個(gè)階段：第一階段與代謝無(wú)關(guān)，金屬離子通過(guò)絡(luò)合、離子交換等作用附在細(xì)胞表面；第二階段為生物富集過(guò)程，即與細(xì)胞代謝直接相關(guān)的過(guò)程，在此階段中金屬被運(yùn)送至細(xì)胞內(nèi)，并儲(chǔ)存起來(lái)[2]。1.3菌藻共生系統(tǒng)凈化污水

在凈化污水的過(guò)程中，藻類(lèi)和細(xì)菌形成復(fù)雜的共生系統(tǒng)，促進(jìn)了污水的凈化[3]。好氧菌將含碳有機(jī)物降解為二氧化碳和水，對(duì)含氮有機(jī)物進(jìn)行氨化，繼而進(jìn)行硝化，生成氨氮、亞硝酸鹽和硝酸鹽，將含磷有機(jī)物最后降解為正磷酸鹽。氧化降解過(guò)程中產(chǎn)生的能量為細(xì)菌的代謝活動(dòng)提供能量。而細(xì)菌降解有機(jī)質(zhì)產(chǎn)生的C2又成為藻類(lèi)的主要碳源，促進(jìn)了藻類(lèi)的光合作用。在藻類(lèi)新陳代謝的過(guò)程中，藻類(lèi)能將細(xì)菌代謝中產(chǎn)生的物質(zhì)吸收轉(zhuǎn)化為藻類(lèi)的細(xì)胞物質(zhì)。藻類(lèi)光合作用釋放出的氧，增加了水中的溶解氧，促進(jìn)了好氧菌的代謝活動(dòng)，使其能夠維持正常的生命活動(dòng)。

2.利用藻類(lèi)技術(shù)處理污水的工藝

2.1穩(wěn)定塘

穩(wěn)定塘又名生物塘，是一種利用水塘中的微生物和藻類(lèi)對(duì)污水和有機(jī)廢水進(jìn)行生物處理的方法。該方法與自然水體的自?xún)暨^(guò)程相似，多用于小型污水處理。其工作原理為：利用“藻菌共生系統(tǒng)”進(jìn)行廢水凈化。

在穩(wěn)定塘中最為流行的是兼性塘，其塘深一般為1.5～2.5m，上層是好氧區(qū)，藻類(lèi)的光合作用和大氣復(fù)氧作用使其有較高的溶解氧,由好氧微生物起凈化污水作用；中層的溶解氧逐漸減少，稱(chēng)兼性區(qū)（過(guò)渡區(qū)），由兼性微生物起凈化作用；下層塘水無(wú)溶解氧，稱(chēng)厭氧區(qū)，沉淀污泥在塘底進(jìn)行厭氧分解。其工作原理如圖所示。

穩(wěn)定塘的綜合成本低，并能進(jìn)行污水資源化，但占地面積大，處理效果受氣候影響，因此一般用于農(nóng)村及城鎮(zhèn)地區(qū)。2.2高效藻類(lèi)塘

高效藻類(lèi)塘[5]不同于傳統(tǒng)的穩(wěn)定塘，主要表現(xiàn)在三個(gè)方面：

（1）塘深較淺,一般為0.3～0.6m；

（2）停留時(shí)間較短，比一般的穩(wěn)定塘的停留時(shí)間短7～10日；

（3）有一個(gè)垂直于塘內(nèi)廊道的、連續(xù)攪拌裝置。

高效藻類(lèi)塘可以認(rèn)為是普通穩(wěn)定塘的優(yōu)化升級(jí)，能夠強(qiáng)化細(xì)菌和藻類(lèi)之間的相互作用，具有比普通氧化塘更加豐富的生物相，因此可以大大提高處理污水的有機(jī)負(fù)荷。2.3藻類(lèi)固定技術(shù)

藻類(lèi)固化技術(shù)是指利用物理或化學(xué)手段將游離的藻類(lèi)細(xì)胞定位于限定的空間區(qū)域，使其成為一種既保持本身代謝活性，又可在連續(xù)反應(yīng)后回收利用的生物體系[6]。

在污染物排放標(biāo)準(zhǔn)比較嚴(yán)格而單純依靠傳統(tǒng)處理難以達(dá)標(biāo)的情況下，藻類(lèi)固定法成為有效的廢水處理輔助方法。將藻類(lèi)固定法與傳統(tǒng)處理法結(jié)合起來(lái)，可揚(yáng)長(zhǎng)避短，改善處理效果。

3.藻類(lèi)的監(jiān)測(cè)及檢測(cè)作用

大部分藻類(lèi)對(duì)環(huán)境敏感，可以作為環(huán)境監(jiān)測(cè)指標(biāo)。比較常見(jiàn)的指示種類(lèi)：藻類(lèi)多樣性、生物量、形態(tài)。其中，以某種藻類(lèi)的存在或消失為檢測(cè)指標(biāo)，是最經(jīng)典的一種方法。

（1）水體嚴(yán)重污染的指示藻：綠色裸藻、靜裸藻、小顫藻；

（2）水體中度污染的指示藻：被甲柵藻、四角盤(pán)星藻、環(huán)綠藻、脆弱剛毛藻、蜂巢席藻；

（3）清潔水體的指示藻：肘狀針桿、簇生竹枝藻等。

藻類(lèi)在水污染檢測(cè)方面最常用的是室內(nèi)的毒性測(cè)試[7]。污水雖然經(jīng)過(guò)了處理，但是重金屬不能被生物降解，污水處理廠產(chǎn)出的污泥在作進(jìn)一步處理之前進(jìn)行生物測(cè)試是非常有必要的。

4.總結(jié)與展望

利用藻類(lèi)技術(shù)處理污水工藝具有自然環(huán)保的特點(diǎn)，有著良好的應(yīng)用前景。其典型工藝——穩(wěn)定塘技術(shù)，綜合成本低，并能進(jìn)行污水資源化，非常適合農(nóng)村及小城鎮(zhèn)地區(qū)，應(yīng)當(dāng)大力推廣。另一種工藝—— 藻類(lèi)固定技術(shù)，能夠與傳統(tǒng)的工藝結(jié)合起來(lái)，達(dá)到更好的水處理效果，是一個(gè)很有潛力的發(fā)展方向。

在環(huán)境監(jiān)測(cè)等方面，藻類(lèi)技術(shù)具有操作簡(jiǎn)單、檢測(cè)靈敏及現(xiàn)象直觀的優(yōu)勢(shì)，可以廣泛的加以利用。

5.參考文獻(xiàn)

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第五篇：平板陶瓷膜在污水處理中的應(yīng)用

平板陶瓷膜（plate ceramic membrane）是新一代陶瓷膜技術(shù)，采用Al2O3、ZrO2、TiO2、SiO2、SiC 等無(wú)機(jī)材料，利用中國(guó)千年傳統(tǒng)燒結(jié)工藝制備而成。它主要是依據(jù)“物理篩分”理論，根據(jù)在一定的膜孔徑范圍內(nèi)滲透的物質(zhì)分子直徑不同則滲透率不同，利用壓力差為推動(dòng)力，使小分子物質(zhì)可以通過(guò)，大分子物質(zhì)則被截留，從而實(shí)現(xiàn)它們之間的分離。平板陶瓷膜具有過(guò)濾面積大、分離效率高、效果穩(wěn)定、化學(xué)穩(wěn)定性好、耐酸堿、耐有機(jī)溶劑、耐菌、耐高溫、抗污染、機(jī)械強(qiáng)度高、再生性能好、分離過(guò)程簡(jiǎn)單、能耗低、操作維護(hù)簡(jiǎn)便、使用壽命長(zhǎng)等眾多優(yōu)勢(shì)，將在人類(lèi)面臨的能源、資源、環(huán)境和健康等重要領(lǐng)域發(fā)揮關(guān)鍵作用，其應(yīng)用市場(chǎng)涉及食品工業(yè)、化工與石油化工、生物醫(yī)藥、環(huán)保及能源等諸多領(lǐng)域。結(jié)構(gòu)

平板陶瓷膜（plate ceramic membrane）是新一代陶瓷膜技術(shù)，是以Al2O3、ZrO2、TiO2、SiO2、SiC等原料經(jīng)一系列特殊工藝制作而成的具有多孔結(jié)構(gòu)的分離材料，構(gòu)成為多層非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，由兩層或兩層以上的膜層構(gòu)成，既形成一種無(wú)缺陷、具有良好分離功能的活性頂層，同時(shí)又減少膜的滲透阻力，保證平板陶瓷膜具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和高的滲透通量。膜孔徑涵蓋超濾、微濾以及納濾范圍，其過(guò)濾孔徑可根據(jù)可濾介質(zhì)的不同在10納米到10微米可調(diào)，孔徑分布窄，并且膜表面可用不同的材料進(jìn)行修飾，增加過(guò)濾精度以及過(guò)濾通量。

特性

平板陶瓷膜具有化學(xué)穩(wěn)定性好、耐酸堿、耐高溫、抗微生物能力強(qiáng)、分離精度高、機(jī)械強(qiáng)度大、易再生、使用壽命長(zhǎng)等有機(jī)膜無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。

原理

自然界中能夠作為膜的材料眾多，按膜材質(zhì)來(lái)分，可分為有機(jī)膜、無(wú)機(jī)膜及金屬膜。平板陶瓷膜是由陶瓷制成的無(wú)機(jī)膜。其按孔徑分為微濾、超濾和納濾。分離過(guò)程可以看作是膜孔徑大小相關(guān)的篩分過(guò)程，以膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動(dòng)力，膜為過(guò)濾介質(zhì)，在一定壓力作用下當(dāng)料液流過(guò)膜表面時(shí)，只允許水、無(wú)機(jī)鹽、小分子物質(zhì)透過(guò)膜，而阻止水中的懸浮物、膠和微生物等大分子物質(zhì)通過(guò)。膜的截留作用可歸納為篩分作用、架橋作用及吸附作用。

發(fā)展歷程

膜分離技術(shù)已被國(guó)際上稱(chēng)為二十一世紀(jì)最具應(yīng)用前景的高新技術(shù)之一，而陶瓷膜是膜技術(shù)的佼佼者，陶瓷膜的研究始于20世紀(jì)40年代，20世紀(jì)80年代初期成功地在法國(guó)的奶業(yè)和飲料業(yè)推廣應(yīng)用后，陶瓷膜分離技術(shù)和產(chǎn)業(yè)地位逐步確立。我國(guó)陶瓷膜的研究始于20世紀(jì)八十年代初，進(jìn)入90年代，原國(guó)家科委對(duì)無(wú)機(jī)陶瓷膜的工業(yè)化技術(shù)組織了科技攻關(guān)，推進(jìn)了陶瓷微濾膜的工業(yè)化進(jìn)程。國(guó)家“863”計(jì)劃也將“無(wú)機(jī)分離催化膜”項(xiàng)目列入其中。陶瓷膜主要分為平板、管式和多通道三種，管式膜由于其強(qiáng)度較差，已逐漸退出工業(yè)應(yīng)用。而平板陶瓷膜以其過(guò)濾面積大、化學(xué)穩(wěn)定性好、耐酸堿、耐高溫、抗微生物能力強(qiáng)、分離精度高、機(jī)械強(qiáng)度大、易再生、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)居陶瓷膜之首，平板陶瓷膜生產(chǎn)技術(shù)工藝難度也相對(duì)較大，目前世界上研發(fā)并規(guī)模生產(chǎn)平板陶瓷膜的有德國(guó)ITN、日本明電舍和中國(guó)的澳水魔方（北京）環(huán)?？萍加邢薰荆桨逄沾赡さ膰?guó)產(chǎn)化大大降低了企業(yè)應(yīng)用的成本，平板陶瓷膜在工業(yè)污水處理領(lǐng)域的無(wú)可比擬的卓越性將為中國(guó)環(huán)保行業(yè)開(kāi)創(chuàng)新的局面，促進(jìn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。

應(yīng)用

石油工業(yè)污水處理

在石油開(kāi)采過(guò)程中，由于油田地質(zhì)條件不同、注水水質(zhì)不同等原因，采油廢水的成分較為復(fù)雜，除了含有原油、重金屬外還含有化學(xué)添加劑等污染物。澳水魔方（北京）環(huán)?？萍加邢薰緦?duì)某油田采油污水進(jìn)行了處理試驗(yàn)，經(jīng)過(guò)平板陶瓷膜處理過(guò)的采油廢水的水質(zhì)較為穩(wěn)定，原油和懸浮物的含量均在l mg／L以下，去除率分別為98％和94％，濁度小于1NTU，去除率為97％，且對(duì)細(xì)菌的去除能力更強(qiáng)，幾乎達(dá)到100％，經(jīng)過(guò)平板陶瓷膜處理后的采油廢水水質(zhì)可達(dá)到A1級(jí)要求，完全滿足油田注水水質(zhì)要求。

印染工業(yè)污水處理

印染廢水的成分較復(fù)雜，其中含有各種漿料、COD、殘留漂白劑等污染物質(zhì)，平板陶瓷膜機(jī)械性能好，滲透性強(qiáng)，可以較好地分離過(guò)濾印染廢水中的污染物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，印染廢水經(jīng)平板陶瓷膜處理后，出水的水質(zhì)較為穩(wěn)定，廢水中COD含量在500 mg／L左右，色度為400倍左右，可以去除廢水中90％的COD含量，色度去除率可達(dá)90％以上，處理效果非常理想。

造紙工業(yè)污水處理

造紙廢水中的造紙黑液堿性大、濃度高，主要含有木質(zhì)素、鈉鹽等堿性物質(zhì)，其對(duì)分離膜的性能要求比較高，而平板陶瓷膜的耐酸堿性和耐高溫性可以較好地處理造紙廢液。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，經(jīng)平板陶瓷膜分離后，木質(zhì)素、鈉鹽等堿性物質(zhì)去除率達(dá)到90%以上，達(dá)到國(guó)家頒布的造紙工業(yè)污水排放標(biāo)準(zhǔn)。

冶金工業(yè)污水處理

在冶金生產(chǎn)過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生重金屬污水、含油污水以及采礦污水等冶金廢水。平板陶瓷膜在分離過(guò)濾冶金廢水時(shí)可以保持比較高的膜通量，處理過(guò)廢水的平板陶瓷膜經(jīng)過(guò)反沖洗，膜通量可以恢復(fù)，滿足工業(yè)連續(xù)生產(chǎn)的要求。經(jīng)對(duì)某鋼廠冶金乳化液進(jìn)行處理實(shí)驗(yàn)，有機(jī)金屬離子及含油量的去除率達(dá)到99%以上，完全達(dá)到國(guó)標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn)。

城鎮(zhèn)生活污水處理

平板陶瓷膜對(duì)城鎮(zhèn)生活污水處理結(jié)果表明COD去除率高達(dá)99．5％，氨氮和懸浮固體的去除率分別達(dá)到99．9％和100％，出水水質(zhì)完全達(dá)到生活雜用水標(biāo)準(zhǔn)的全部要求。

農(nóng)村生活用水凈化

農(nóng)村地下水污染嚴(yán)重，平板陶瓷膜可用于農(nóng)村生活井水的處理，對(duì)重金屬、致癌物質(zhì)、微生物菌去除率達(dá)到99.9以上，完全可達(dá)國(guó)家頒布的飲用水標(biāo)準(zhǔn)。

平板陶瓷膜可廣泛應(yīng)用于各類(lèi)工業(yè)污水處理及生活用水凈化，是環(huán)保和水凈化領(lǐng)域的高科技新材料。技術(shù)前沿

陶瓷是我國(guó)古代的重大發(fā)明之一，是中國(guó)燦爛文明的重要組成部分。陶瓷制作工藝翹楚世界，陶瓷膜作為二十一世紀(jì)最卓越的材料之一，必將成為“中國(guó)創(chuàng)造”的核心產(chǎn)品。澳水魔方（北京）環(huán)?？萍加邢薰臼菄?guó)內(nèi)首個(gè)研發(fā)生產(chǎn)平板陶瓷膜的企業(yè)，結(jié)合了德國(guó)ITN、日本明電舍產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)，利用中國(guó)傳統(tǒng)陶瓷燒制工藝和現(xiàn)代先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)出的平板陶瓷膜，技術(shù)領(lǐng)先?？讖皆?0微為到10納米可調(diào)，全面滿足不同的污水處理及分離、凈化需求，分離精度達(dá)到世界最優(yōu)；大尺寸平板設(shè)計(jì)，通水量及強(qiáng)度比管式陶瓷膜有極大提高，滿足大型污水處理需求，反沖洗清潔功能保證了生產(chǎn)的連續(xù)性；專(zhuān)利膜表面涂層使過(guò)濾精度和過(guò)濾通量等得到極大提升。為了讓平板陶瓷膜應(yīng)用更加簡(jiǎn)便易操作,澳水魔方研發(fā)了微集成膜組件設(shè)備,通過(guò)配置不同數(shù)量的膜組件全面滿足小型、中型、大型不同企業(yè)污水處理需求,安裝簡(jiǎn)單,使用方便。

平板陶瓷膜的應(yīng)用才剛剛起步，提升分離精度，拓展應(yīng)用范圍大有前途。

參考資料 板式陶瓷膜 微集成設(shè)備

《當(dāng)代化工》第43卷第3期