第一篇：高效污水凈化器在造紙污水處理中的應(yīng)用

高效污水凈化器在造紙污水處理中的應(yīng)用

對以廢紙再生槳料造紙的廢水，采用一級物化處理工藝的EWP高效污水凈化器治理，具有工藝簡單、設(shè)備可靠、管理方便、投資省、占地少、效率高、運行費用低、經(jīng)處理廢水能達標(biāo)排放并可回用等優(yōu)點。

關(guān)鍵詞:造紙廢水,造紙廢水處理

造紙污水水量大，濃度高，可生化性差。傳統(tǒng)采用的生化法處理這類造紙污水，投資大、運行費高，去除率低。近年的治理情況表明，較為經(jīng)濟實用的是物化法[1]，在一些國家，已把處理技術(shù)的重點轉(zhuǎn)到物化凝聚法的研究和開發(fā)[2]。EWP高效污水凈化器是只有一級物化處理工藝的設(shè)備系統(tǒng)，對利用廢紙再生槳料造紙的污水進行治理，達到以污染物去除率COD在90%以上；BOD在70%能上能下；SS在95%以上，經(jīng)處理污水還可回用到生產(chǎn)上。

1、試驗研究

1.1設(shè)備原理

造紙污水經(jīng)絮凝反應(yīng)后能分離出大量的污泥，這些含有纖維的絮狀泥有類似活性碳的很好的吸附能力，以往的沉淀或氣浮工藝，只把這些固形物分離，沒有再充分發(fā)揮這些污泥的只附過濾作用。則EWP高效污水凈化器就是利用這些絮凝反應(yīng)后生成的絮凝沉淀物在凈化器內(nèi)形成一個穩(wěn)定的、可連續(xù)自動更新的只附過港督流化床，令污染物起到活性碳的作用，使進入的污水除了得到平常混凝反應(yīng)之后的固液分離效果外，還讓污水得到過濾和吸附的凈化處理，即可達到比普通的氣浮或沉淀的物化處理工藝提高10-20%的去除率。由于EWP高效污水凈化器沒有用任何的濾料或填料作為濾床，不會堵塞，所以免除了砂濾池或其他過濾裝置必需的反沖洗的麻煩和額外的動力消耗，更解決了處理裝置偶然停用后濾料干涸板結(jié)造成的堵塞問題。EWP高效污水凈化器是集污水絮凝反應(yīng)、沉淀、吸附、過濾、污泥濃縮等功能于一體的設(shè)備。

1.2試驗效果

在試驗的五個月中，分六個階段進行測試，表1結(jié)果表明試驗達到要求目標(biāo)。

2、工程應(yīng)用

2.1處理規(guī)模

珠江紙廠治理工程中，采用兩臺處理量100m3/h（高13 m）和兩臺50 m3/h（高11 m），共4臺凈化器，分別處理黃板紙和白紙的制槳、抄紙廢水。人民紙廠采用六臺處理量100（高15）的凈化器，處理黃板紙和灰板紙的制槳、抄紙廢水。配有污泥濃縮槽和加藥系統(tǒng)2套、調(diào)節(jié)池刮泥機、污泥脫水機等設(shè)備。兩個工程處理量分別為7200和15000，總投資分別為590萬元和980萬元，占地1600和2800。廣州頭號城紙箱廠應(yīng)用EWP高效污水凈化器，污水處理后回用到造紙生產(chǎn)中，使得該廠達到1噸水造1噸紙的先進水平。

2.2工藝流程

對比試驗流程增加了調(diào)節(jié)池刮泥李、泵后加藥系統(tǒng)、污泥脫水機等設(shè)備。

2.3運行效果

EWP高效污水凈化器的技術(shù)特點是沒有用任何的濾料或填料，而利用先進生產(chǎn)方式的污水中的懸浮與絮凝劑反應(yīng)后生成的絮凝沉淀物形成吸附過濾訂對連續(xù)進入的污水進行凈化。其關(guān)鍵是EWP高效污水凈化器能把污水中的絮凝沉淀物形成穩(wěn)定的流化，今污染物起到活性碳的作用，并能由新鮮進入的絮凝沉淀物推動老的絮凝沉淀物排出，始終保持凈化器的治理效果。雖然只是一級物化處理工藝，卻可比氣浮、沉淀等同類工藝提高效率10-20%。經(jīng)過三年多的運行，盡管進水濃度變化較大，但出水仍然比較好和穩(wěn)定。表2監(jiān)測結(jié)果表明，可達到去降率COD為92.5%，BOD78.5%，SS98.9%，達到項目的設(shè)計要求和國家標(biāo)準(zhǔn)。直接運行費用（藥劑費0.25元，電耗0.2度）為0.38元/噸水。

對以廢紙再生槳料造紙的廢水，采用一級物化處理工藝的EWP高效污水凈化器治理，具有工藝簡單、設(shè)備可靠、管理方便、投資省、占地少、效率高、運行費用低、經(jīng)處理廢水能達標(biāo)排放并可回用等優(yōu)點。

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)有了突飛猛進的發(fā)展，而且也越來越多地應(yīng)用到傳統(tǒng)的一些工業(yè)領(lǐng)域

。污水處理對保護水環(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間、金錢、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題，將大數(shù)據(jù)技術(shù)等現(xiàn)代信息技術(shù)巧妙地運用到污水處理當(dāng)中，不僅實現(xiàn)了各項資源的合理利用，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)用過程中也出現(xiàn)了一些問題，要重視這些問題并提出適當(dāng)?shù)慕鉀Q方案，確保信息技術(shù)的合理運用。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù)；污水處理；應(yīng)用

一、各項信息技術(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)上進行延伸擴展的一項技術(shù)，它能將物物相連，在物與物之間進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時監(jiān)控，現(xiàn)在只需通過監(jiān)測窗口就能掌握污水處理的每一道工序和每一處細(xì)節(jié)，各項數(shù)據(jù)也能進行實時監(jiān)控并被一一記錄下來。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過智能感知技術(shù)便能采集污水的溫度、濕度等各項數(shù)據(jù)，然后通過通信系統(tǒng)將數(shù)據(jù)發(fā)送到中央處理系統(tǒng)，系統(tǒng)經(jīng)過普適計算分析后做出決策，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，而是在于對這些信息進行歸納分析和專業(yè)處理，使無序龐雜的信息變?yōu)闂l理有意義的信息。大數(shù)據(jù)分析不是對信息的收集，而是對信息進行再加工和再生產(chǎn)，是將信息進行增值處理的一項技術(shù)。污水處理是一項繁雜的任務(wù)，它的監(jiān)測設(shè)備往往收集了大量的信息，但這些信息數(shù)量大、種類多、變化性強，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)，對水質(zhì)進行有效監(jiān)控。其次，建立污水處理數(shù)據(jù)云平臺，有效記錄每次的處理數(shù)據(jù)，分析計算出相應(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，真實有效地反應(yīng)污水處理的各項數(shù)據(jù)，計算出要監(jiān)控的各項數(shù)據(jù)指標(biāo)。

（三）軟計算技術(shù)的應(yīng)用分析

軟計算技術(shù)是污水處理中必須要運用到的一項技術(shù)。污水處理系統(tǒng)是一項復(fù)雜的、動態(tài)的系統(tǒng)，在測量監(jiān)控的過程中，一些不穩(wěn)定、不確定的數(shù)據(jù)很難被實時測量，為了解決這個難題，就要運用軟計算技術(shù)。與傳統(tǒng)計算嚴(yán)格、精確的計算方法不同，軟計算主要在不穩(wěn)定、不精確的環(huán)境中進行推理計算，主要應(yīng)用模糊集合理論、近似推理等方法。軟計算的計算方法，有利于我們快速掌握和了解污水處理過程中的各種參數(shù)變化，將數(shù)據(jù)更加快速地顯示和儲存，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)用使污水處理實現(xiàn)了無人化、智能化，節(jié)省了大量的財力、人力，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控和即時錄入，并且提高了污水處理的效率與質(zhì)量，減少運營和耗材的消費，解放了勞動力，并且通過計算分析使水資源的利用率提高，堅持了可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。管理人員可以在計算機端查看污水處理系統(tǒng)的運行信息，實現(xiàn)對污水處理每一個環(huán)節(jié)的有效監(jiān)控，當(dāng)有異常情況出現(xiàn)時，系統(tǒng)會自動發(fā)送信息通知管理員，使管理員及時做出調(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)在污水處理過程中有效地降低人工勞動的強度，優(yōu)化了各個環(huán)節(jié)的操作流程，使各項信息得到二次加工，優(yōu)化了系統(tǒng)設(shè)計。此外，在數(shù)據(jù)監(jiān)控過程中也能夠及時發(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，使各項數(shù)據(jù)得到增值，提高了污水處理效率。

（三）軟計算技術(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)分析問題，而軟計算技術(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動態(tài)系統(tǒng)，在處理過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)在這個過程中難以用儀器測量，這個時候，只能運用軟計算技術(shù)進行測量。它通過各種計算方法的組合測量，采用分布處理的方式，在短時間內(nèi)進行大量運算，反應(yīng)現(xiàn)場情況，適應(yīng)現(xiàn)場環(huán)境，降低不確定性。

三、信息技術(shù)在污水處理中面臨的問題

盡管信息技術(shù)對于污水處理有很積極的意義，但在運用過程中也出現(xiàn)了一些不可避免的問題。

首先，行業(yè)內(nèi)總體信息化水平不高。與計算機等行業(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)開始采用信息技術(shù)，但仍有部分污水廠并未實現(xiàn)機器的更新?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，實際流程并未實現(xiàn)信息化，信息系統(tǒng)的效率并未達到預(yù)想水平。在控制室的值班人員可以根據(jù)大屏幕對現(xiàn)場情況進行處理，但一線的值班操作人員卻并沒有從信息化系統(tǒng)中受益，同時他們也缺乏對信息化系統(tǒng)的應(yīng)用經(jīng)驗，極度依賴專業(yè)的技術(shù)人員，使整個信息系統(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。

最后，缺乏相應(yīng)的安全防護系統(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，造成巨大的財產(chǎn)損失。主要是因為信息系統(tǒng)中所采用的Windows操作系統(tǒng)沒有加密和防護技術(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)用問題的相關(guān)對策

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，要加強對一線操作人員的信息化培訓(xùn)力度，讓他們也體會系統(tǒng)信息化帶來的好處，提高信息化系統(tǒng)的使用效率，與生產(chǎn)實際情況相接。優(yōu)化相關(guān)管理制度，明確各級人員的職責(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，建立專業(yè)的安全隔離屏障，在各個基層站點配置防火墻，阻止來自外部的攻擊。值得重視的還有要對信息數(shù)據(jù)庫進行加密和防護，保障數(shù)據(jù)的安全。

五、結(jié)語

本文介紹了在污水處理過程中運用到的幾種信息技術(shù)，分析了它們在具體操作中的運用，以及在運用過程中存在的一些問題，也提出了相應(yīng)的解決方案。從本文中我們深刻地認(rèn)識到信息技術(shù)給我們的生活生產(chǎn)帶來的便利，因此我們要利用這些技術(shù)，推動現(xiàn)代社會的不斷發(fā)展，將更多的信息技術(shù)運用到污水處理當(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)與污水處理等實踐操作更緊密的聯(lián)系起來。要根據(jù)信息技術(shù)的特點，合理將其運用到污水處理的具體實踐當(dāng)中。

參考文獻

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[3]姚興桂.淺談信息技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用[J].中國新通信,2018,20(10):104

[4]許穎.污水處理廠的自動化系統(tǒng)的探究[J].科技創(chuàng)業(yè)家,2013(01):195.

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

業(yè)

化學(xué)教育

課 程

綠色化學(xué) 學(xué)生姓名

學(xué) 號

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、凈化

在本學(xué)期的《綠色化學(xué)》課程的學(xué)習(xí)中，有一次老師專門提到了水污染，并且對飲用水的凈化作了強調(diào)。我印象最為深刻的是老師的這句話：雖然平常在對水進行凈化時，已經(jīng)做到了除去顆粒，臭味，一些重金屬以及有機物或無機物，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)，其在凈化過程中并未完全除去，沒有達到其標(biāo)準(zhǔn)。這時，我聽著感覺毛骨悚然，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，運行費用高，并且還存在二次污染的問題，因此污水處理問題一直沒有達到理想的解決效果。

1、飲用水中微污染物的的種類、來源、危害

飲用水中的微污染物包括無機微污染物和有機微污染物。其中，無機微污染物主要有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源廣泛，包括礦冶、機械制造、化工、電子、儀表等工業(yè)生產(chǎn)過程中產(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)過生物累積可以在人體內(nèi)逐漸富集，長期危害人體健康。

有機微污染物也被發(fā)現(xiàn)在飲用水中廣泛存在，可分為兩大類：天然有機物(NOM)和人工合成有機物(soc)。NOM 是動植物在自然循環(huán)過程 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、溶解的動植物組織及動物的廢棄物等。SOC大多為有毒有機污染物，其中有些種類是致癌物或誘變劑等，是飲用水致突變活性增強的重要起因，如三氯甲烷、多氯聯(lián)苯、殺蟲劑、鹵代脂肪烴、多環(huán)芳烴等。長期飲用含有微污染物的水，通過生物累積作用，可對人體產(chǎn)生致癌、致畸致突變等效應(yīng)

有研究顯示，自來水中有機污染物在一定劑量范圍內(nèi)可對細(xì)胞產(chǎn)生不同程度的DNA損傷作用。如果動物長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)生的呋喃酮也會對人體產(chǎn)生毒害，是強致突變物質(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。另一項針對挪威全國新生兒的流行病學(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微污染物有著重要關(guān)聯(lián)。與有機微污染物類似，無機微污染物(如重金屬離子)也對人體健康產(chǎn)生長期的嚴(yán)重危害。一些重金屬離子(如鉛、砷、氟、鎘等)通過飲用水進人人體并在體內(nèi)積累，可導(dǎo)致機體代謝途徑受阻，進而危害人體健康，甚至造成特殊的地方病。其中，砷已被美國疾病控制中心和國際防癌研究機構(gòu)確定為第一類致癌物。

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，已發(fā)現(xiàn)數(shù)百種有機污染物質(zhì)可以通過光催化氧化技術(shù)進行處理。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)具有無二次污染的特點，不僅降解效率高、無選擇性，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，因此稱納濾。納濾技術(shù)屬于壓力推動的膜工藝，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，對制漿和造紙工業(yè)廢水中的污染物進行處理，可除去來自木漿漂白過程中產(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，獲得了世界各國的水處理工作者的普遍關(guān)注，在水處理技術(shù)的研究和開發(fā)領(lǐng)域取得了可喜的成績。納濾原理: 源水 →源水泵 →機械過濾器 →活性炭過濾器 →精密過濾器 →高壓泵 →納濾主過濾系統(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大的吸附能力，因此通過吸附架橋、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。

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TiO2。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，具有很強的還原能力，因此在有機污水處理中，能將高氧化態(tài)銀、鉑等貴重金屬離子吸附于材料的表面，通過光電子產(chǎn)生的強還原能力，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。而在無機污水處理中，納米TiO2作為光催化劑。在陽光下，它能催化氧化污水中的有機污染物質(zhì)，使其迅速、完全降解為水、CO2 等無害物質(zhì)。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計，納米TiO2，能處理80多種有機有毒物質(zhì)。

4、納米技術(shù)在污水處理中的新前景

來自英國科學(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，多重金屬組分是必要的。當(dāng)移除較小組分時，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，通過滲透力，讓清水不斷進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，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)人類面臨的最富有挑戰(zhàn)性的問題之一。針對飲用水中微污染物的檢測與去除開展研究，具有重要的科學(xué)價值和社會意義。

1）飲用水中微污染物的檢測與凈化，是一個普遍性課題，與每個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，也應(yīng)考慮其成本、簡易性、便攜性與普適性。

2)納米材料具有高活性的同時，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)的檢測規(guī)范與評價標(biāo)準(zhǔn)，是未來一段時間內(nèi)需要提上議事日程的新

參考文獻

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第四篇：藻類在污水處理中的應(yīng)用

藻類在污水處理中的應(yīng)用

摘要

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

藻類細(xì)胞微小，形體多樣，適應(yīng)性強，分布廣泛。作為一種易得的生物資源，藻類正在被應(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越受到重視。

1.藻類處理污水原理

1.1 對營養(yǎng)物質(zhì)的去除

藻類的近似分子式為10626311016，在生長過程中，藻類以C2為碳源，吸收氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)，通過藻類細(xì)胞中的葉綠素的光合作用產(chǎn)生藻類自身的細(xì)胞物質(zhì)，完成藻類增殖并在這個過程中釋放氧氣[1]。反應(yīng)方程式為：

1.2對重金屬的去除

用于去除重金屬的常用藻類為綠藻門、褐藻門和紅藻門，它們的細(xì)胞壁有著共同特點：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，可以與重金屬結(jié)合。

藻類對重金屬的吸附過程分為兩個階段：第一階段與代謝無關(guān)，金屬離子通過絡(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程，即與細(xì)胞代謝直接相關(guān)的過程，在此階段中金屬被運送至細(xì)胞內(nèi)，并儲存起來[2]。1.3菌藻共生系統(tǒng)凈化污水

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

2.利用藻類技術(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對污水和有機廢水進行生物處理的方法。該方法與自然水體的自凈過程相似，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，稱兼性區(qū)（過渡區(qū)），由兼性微生物起凈化作用；下層塘水無溶解氧，稱厭氧區(qū)，沉淀污泥在塘底進行厭氧分解。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高效藻類塘

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

（1）塘深較淺,一般為0.3～0.6m；

（2）停留時間較短，比一般的穩(wěn)定塘的停留時間短7～10日；

（3）有一個垂直于塘內(nèi)廊道的、連續(xù)攪拌裝置。

高效藻類塘可以認(rèn)為是普通穩(wěn)定塘的優(yōu)化升級，能夠強化細(xì)菌和藻類之間的相互作用，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負(fù)荷。2.3藻類固定技術(shù)

藻類固化技術(shù)是指利用物理或化學(xué)手段將游離的藻類細(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)處理難以達標(biāo)的情況下，藻類固定法成為有效的廢水處理輔助方法。將藻類固定法與傳統(tǒng)處理法結(jié)合起來，可揚長避短，改善處理效果。

3.藻類的監(jiān)測及檢測作用

大部分藻類對環(huán)境敏感，可以作為環(huán)境監(jiān)測指標(biāo)。比較常見的指示種類：藻類多樣性、生物量、形態(tài)。其中，以某種藻類的存在或消失為檢測指標(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。

藻類在水污染檢測方面最常用的是室內(nèi)的毒性測試[7]。污水雖然經(jīng)過了處理，但是重金屬不能被生物降解，污水處理廠產(chǎn)出的污泥在作進一步處理之前進行生物測試是非常有必要的。

4.總結(jié)與展望

利用藻類技術(shù)處理污水工藝具有自然環(huán)保的特點，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—— 藻類固定技術(shù)，能夠與傳統(tǒng)的工藝結(jié)合起來，達到更好的水處理效果，是一個很有潛力的發(fā)展方向。

在環(huán)境監(jiān)測等方面，藻類技術(shù)具有操作簡單、檢測靈敏及現(xiàn)象直觀的優(yōu)勢，可以廣泛的加以利用。

5.參考文獻

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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 等無機材料，利用中國千年傳統(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，利用壓力差為推動力，使小分子物質(zhì)可以通過，大分子物質(zhì)則被截留，從而實現(xiàn)它們之間的分離。平板陶瓷膜具有過濾面積大、分離效率高、效果穩(wěn)定、化學(xué)穩(wěn)定性好、耐酸堿、耐有機溶劑、耐菌、耐高溫、抗污染、機械強度高、再生性能好、分離過程簡單、能耗低、操作維護簡便、使用壽命長等眾多優(yōu)勢，將在人類面臨的能源、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)成為多層非對稱結(jié)構(gòu)，由兩層或兩層以上的膜層構(gòu)成，既形成一種無缺陷、具有良好分離功能的活性頂層，同時又減少膜的滲透阻力，保證平板陶瓷膜具有足夠的機械強度和高的滲透通量。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行修飾，增加過濾精度以及過濾通量。

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、分離精度高、機械強度大、易再生、使用壽命長等有機膜無法比擬的優(yōu)點。

原理

自然界中能夠作為膜的材料眾多，按膜材質(zhì)來分，可分為有機膜、無機膜及金屬膜。平板陶瓷膜是由陶瓷制成的無機膜。其按孔徑分為微濾、超濾和納濾。分離過程可以看作是膜孔徑大小相關(guān)的篩分過程，以膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動力，膜為過濾介質(zhì)，在一定壓力作用下當(dāng)料液流過膜表面時，只允許水、無機鹽、小分子物質(zhì)透過膜，而阻止水中的懸浮物、膠和微生物等大分子物質(zhì)通過。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)已被國際上稱為二十一世紀(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。我國陶瓷膜的研究始于20世紀(jì)八十年代初，進入90年代，原國家科委對無機陶瓷膜的工業(yè)化技術(shù)組織了科技攻關(guān)，推進了陶瓷微濾膜的工業(yè)化進程。國家“863”計劃也將“無機分離催化膜”項目列入其中。陶瓷膜主要分為平板、管式和多通道三種，管式膜由于其強度較差，已逐漸退出工業(yè)應(yīng)用。而平板陶瓷膜以其過濾面積大、化學(xué)穩(wěn)定性好、耐酸堿、耐高溫、抗微生物能力強、分離精度高、機械強度大、易再生、使用壽命長等優(yōu)勢居陶瓷膜之首，平板陶瓷膜生產(chǎn)技術(shù)工藝難度也相對較大，目前世界上研發(fā)并規(guī)模生產(chǎn)平板陶瓷膜的有德國ITN、日本明電舍和中國的澳水魔方（北京）環(huán)?？萍加邢薰?，平板陶瓷膜的國產(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)域的無可比擬的卓越性將為中國環(huán)保行業(yè)開創(chuàng)新的局面，促進社會可持續(xù)發(fā)展。

應(yīng)用

石油工業(yè)污水處理

在石油開采過程中，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δ秤吞锊捎臀鬯M行了處理試驗，經(jīng)過平板陶瓷膜處理過的采油廢水的水質(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％，且對細(xì)菌的去除能力更強，幾乎達到100％，經(jīng)過平板陶瓷膜處理后的采油廢水水質(zhì)可達到A1級要求，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)，平板陶瓷膜機械性能好，滲透性強，可以較好地分離過濾印染廢水中的污染物質(zhì)。實驗結(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。實驗結(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)去除率達到90%以上，達到國家頒布的造紙工業(yè)污水排放標(biāo)準(zhǔn)。

冶金工業(yè)污水處理

在冶金生產(chǎn)過程中，會產(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濾冶金廢水時可以保持比較高的膜通量，處理過廢水的平板陶瓷膜經(jīng)過反沖洗，膜通量可以恢復(fù)，滿足工業(yè)連續(xù)生產(chǎn)的要求。經(jīng)對某鋼廠冶金乳化液進行處理實驗，有機金屬離子及含油量的去除率達到99%以上，完全達到國標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn)。

城鎮(zhèn)生活污水處理

平板陶瓷膜對城鎮(zhèn)生活污水處理結(jié)果表明COD去除率高達99．5％，氨氮和懸浮固體的去除率分別達到99．9％和100％，出水水質(zhì)完全達到生活雜用水標(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，對重金屬、致癌物質(zhì)、微生物菌去除率達到99.9以上，完全可達國家頒布的飲用水標(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

陶瓷是我國古代的重大發(fā)明之一，是中國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“中國創(chuàng)造”的核心產(chǎn)品。澳水魔方（北京）環(huán)?？萍加邢薰臼菄鴥?nèi)首個研發(fā)生產(chǎn)平板陶瓷膜的企業(yè)，結(jié)合了德國ITN、日本明電舍產(chǎn)品的優(yōu)勢，利用中國傳統(tǒng)陶瓷燒制工藝和現(xiàn)代先進的生產(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，分離精度達到世界最優(yōu)；大尺寸平板設(shè)計，通水量及強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；專利膜表面涂層使過濾精度和過濾通量等得到極大提升。為了讓平板陶瓷膜應(yīng)用更加簡便易操作,澳水魔方研發(fā)了微集成膜組件設(shè)備,通過配置不同數(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