污水處理技術研究綜述

單博

摘要：水體污染通常是指由于人類的社會活動，向水體中排放的污染物質以及有害能量超出了水體本身該類物質的本底含量，造成水環境生態系統的急劇惡化，導致水環境功能出現顯著的下降。我國的水體污染主要是由于生活污水、生產廢水、農業廢水等超標排放進入水體造成的，常規的污水處理技術包括物理處理技術、化學處理技術以及生物處理技術等三大類。本文通過對我國水污染現狀的相關介紹，對污水處理的物理、化學以及生物方法進行了探討。

關鍵詞：水污染：物理處理：化學處理：生物處理

中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3024（2016）08-150-01

1物理處理技術

1.1吸附技術

常用的吸附技術按所用吸附劑種類的不同，可以劃分為離子吸附技術、物理吸附技術以及化學吸附技術等三大類；通常應用于污水處理技術中的吸附劑主要包括活性炭、活性煤、腐植酸以及吸附樹脂等，張鑫等采用CaO絮凝沉淀一樹脂吸附兩步法對硫銨間甲氧嘧啶制藥廢水進行了處理發現，經過CaO絮凝沉淀一樹脂吸附兩步法后，硫銨間甲氧嘧啶制藥廢水中化學需要量COD_Cr的去除率為81.66%，而且樹脂在經歷5次的重復利用后，仍能保持較高的吸附性能。

1.2氣浮技術

氣浮技術的作用機理是以高度分散的微小氣泡為載體，將廢水中的污染物吸附到該類氣泡上，使得污染物及其吸附載體的密度低于廢水的正常密度，出現上浮，實現對固體與液體以及液體與液體之間的分離過程，具有操作過程簡單、維修技術方便、能量消耗低以及投資成本少等多種優點。

1.3膜分離技術

廢水處理技術中的膜分離方法，其作用機理是利用特制薄膜將濃溶液與稀溶液分割開來，通過在稀溶液側施加外援壓力，是稀溶液側與濃溶液側的壓力差超過正常情況下兩側的滲透壓，進而改變了自然狀況下特制薄膜兩側水透過的方向，高濃度溶液一側的水進入到低濃度一側的稀溶液，進而實現了對廢水的凈化與濃縮過程。

2化學處理技術

2.1鐵-碳法水處理技術

鐵-碳法水處理技術（Fe-C）在廢水處理的研究與應用當中應用范圍較廣、處理效率較高的污水處理技術，其作用原理是在反應容器內充入pH值在3-6之間的廢水，使其作為反應設備的電解質溶液，與此同時，反應設備中的鐵屑與碳顆粒之間形成大量的微小原電池，釋放出具有較高化學活性的[H]，該類[H]能夠與廢水中許多的污染物質發生氧化還原作用，進而實現對廢水中高分子量有機物質的降解，周立峰等以某制藥廢水中的較低可生化性為研究對象，采用鐵一碳法水處理技術對該類制藥廢水進行了處理發現，經過鐵一碳法水處理技術處理后的制藥廢水中的BOD₅/COD_Cr從處理前的0.10上升到了處理后的0.32，鐵一碳法水處理技術顯著提高了該類制藥廢水的可生化性。

2.2芬頓試劑氧化法水處理技術

芬頓試劑氧化法主要組成成分主要是由過氧化氫（H₂O₂）與二價亞鐵離子（Fe²⁺）構成的氧化體系；該類水處理技術屬于均相催化氧化法，其作用機理是在酸性條件下，向含有二價鐵離子的廢水中加的過氧化氫，能夠在二價亞鐵離子的作用下發生分解，產生兩種具有較高化學活性的氫氧自由基，分別為·HO₂和·OH，這兩種氫氧自由基，尤其是·OH的氧化還原電位為2.80V，僅次于氟（其氧化還原電位為2.87），因此在通常條件下，·OH幾乎能與廢水中的所有有機物發生氧化還原反應，并將其直接氧化成水、二氧化碳以及無機鹽類物質。

2.3臭氧氧化法水處理技術

臭氧氧化法水處理技術的作用原理是利用臭氧本身所有的強氧化性，能夠將廢水中難于降解的有機污染物質進行氧化分解，使廢水中環狀分子的部分環產生開環或者長鏈條分子的部分鏈發生斷鏈，進而使得廢水中的大分子、難降解類污染物質變成小分子、易于降解類的物質，顯著提高了廢水的可生化性：與其他廢水處理技術相比，臭氧氧化法水處理技術具有氧化能力強、氧化反應速度快、不產生生物降解污泥以及無二次污染等顯著特點，在廢水處理領域已得到了廣泛應用。

3生物處理技術

3.1好氧生物處理技術

傳統的活性污泥處理工藝是應用最早的好氧生物污水處理技術，早在上世紀的70年代即在國外發達國家的制藥廢水處理領域得到了廣泛應用，但是在實際的水處理應用過程中，傳統的活性污泥處理工藝容易出現進水污染物濃度低、污泥膨脹、污泥產量大以及處理負荷較低等諸多問題，往往需要采用二級或多級連用的方式已達到較高的處理效果：對于傳統活性污泥處理工藝的改良，目前研究的方向主要是采用特定的處理技術實現對曝氣方式進行改進、對好氧污泥負荷進行提高。

3.2厭氧生物處理技術

廢水的厭氧生物水處理技術通常是指在厭氧條件（一般指的是沒有氧氣分子存在）下，利用厭氧微生物以及兼性微生物的正常代謝作用。目前生產性規模應用較為成功的厭氧生物處理技術主要為上流式厭氧污泥床（UASB）以及普通厭氧消化池處理工藝，而其他的厭氧生物處理工藝（諸如厭氧過濾池AF、膨脹顆粒污泥床EGSB、復合式厭氧流化床UBF等），目前尚處于擴大試驗階段。

3.3厭氧+好氧耦合生物處理技術

將常規的厭氧生物處理技術與好氧生物處理技術進行有機串聯，在充分發揮厭氧生物處理技術與好氧生物處理技術各自優點的同時，還能夠彌補各自存在的不足：自從上世紀的80年代開始，厭氧+好氧生物處理技術就已經逐漸成為處理高濃度污染物質廢水的主導工藝，厭氧+好氧生物處理技術能夠根據實際處理廢水的水質特性、各類好氧及厭氧生物處理工藝的適用范圍，對其進行靈活組合，與此同時，該組合工藝還可以與物理處理技術或化學處理技術相結合，已達到更高的處理效果。