污水處理新技術

1、污水處理 技術新新 1. 膜處理； 2. 磁處理； 3. 微波法； 4. 微電解。1. 膜分離技術 概況 膜分離技術是近年發(fā)展迅速、應用廣泛的高新技術，應用于各行各業(yè)。在水處理方面：既能對廢水進行有效的凈化，又能回收一些有用的物質(zhì)，因此在廢水處理中得到了廣泛的應用并顯示了廣闊的發(fā)展前景。膜的應用膜海水淡化海水淡化工業(yè)廢水處理工業(yè)廢水處理城市廢水資源化城市廢水資源化天然氣天然氣生物質(zhì)利用生物質(zhì)利用能源能源水資源水資源傳統(tǒng)工業(yè)傳統(tǒng)工業(yè)生態(tài)環(huán)境除塵除塵COCO2 2 控制控制制制 藥藥食食 品品化工與石化化工與石化電電 子子冶冶 金金燃料電池燃料電池潔凈燃燒潔凈燃燒 原理 膜分離技術的根本原理在于膜

2、具有選擇透過性。膜分離法是用天然或人工合成的高分子薄膜，以外界能量或化學位差為推動力，對溶質(zhì)和溶劑進行分離、分級、提純和富集的方法。依據(jù)其孔徑的不同可將膜分為微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜。膜分離技術的種類：. 雙膜法；. 納濾法。 雙膜法 超濾與反滲透聯(lián)合使用的技術俗稱雙膜法。超濾（UF）能截留尺寸在0.0010.1微米之間的大分子物質(zhì)及雜質(zhì)，滿足反滲透的進水要求。反滲透（RO）能有效截留所有溶解鹽及分子量大于100的有機物，允許水分子通過。工藝流程 反滲透膜：作為最為精密的一種膜分離產(chǎn)品，進水水質(zhì)要求較高。保證反滲透膜不污阻是雙膜法處理污水最關鍵的一步。關鍵膜分離裝置卷式膜分離設備中空纖

3、維式膜分離設備 雙膜法的優(yōu)勢 1. 技術成熟，系統(tǒng)自動化程度高，操作方便，產(chǎn)水水質(zhì)穩(wěn)定。 2. 適應于較大范圍的進水水質(zhì)，在處理工業(yè)廢水（如焦化廢水，電鍍廢水）和生活污水發(fā)揮很大作用。 3. 更小的基建空間需要，占傳統(tǒng)處理的25%50%。 4. 處理水水質(zhì)好，可以回用。雙膜法在實際工程中的應用超濾系統(tǒng)超濾系統(tǒng)反滲透系統(tǒng)反滲透系統(tǒng). 納濾法（NF） 納濾技術是納米技術與過濾技術交叉滲透而創(chuàng)新發(fā)明的介于超濾與反滲透之間的一個新品類，它的分離性能依賴于其活性分離層中的納米級微孔結(jié)構(gòu)，其分離機理遵循吸附-溶解-擴散-透濾模型。納濾裝置卷式膜分離設備中空纖維式膜分離設備納濾法的優(yōu)勢 1. 納濾法分離是一

4、種綠色水處理技術,在某些方面可以替代傳統(tǒng)費用高,工藝繁瑣的污水處理方法。 2. 可在高溫,酸,堿等苛刻條件下運行,耐污染。 3. 運行壓力低,膜通量高,裝置運行費用低，可以和其他污水處理過程相結(jié)合以進一步降低費用和提高處理效果。納濾法在實際工程中的應用 對于膜分離技術的思考 膜分離技術依然存在著明顯缺點： 1. 膜表面容易形成附著層，使膜的通量顯著下降。 2. 操作結(jié)束后，膜的清洗較困難， 膜的耐用性差。 3. 膜分離技術的投資費用高，與傳統(tǒng)污水處理法相比較基本無經(jīng)濟優(yōu)勢而言。 且納濾能有效去除廢水中（尤其對于造紙廢水）的色度、硬度和異味，但是我國納濾技術在造紙廢水深度處理方面尚處于研究階段，

5、膜組件大都從國外進口。 尋求廉價易得的，性能好的，易清洗的膜組件，是當前解決膜技術缺陷的關鍵。 以前得到大量使用的醋酸纖維膜已經(jīng)漸漸被其他各種各樣的新型膜材料代替，如（合成復合膜，聚芳砜，異丙基聚芳砜等）。在一定程度上優(yōu)化了抗菌性能，耐熱性能以及機械性能。解決途徑解決途徑2. 磁處理技術 概況 磁分離技術用于水處理工程，它可以稱得上是一門新興技術。磁分離作為物理處理技術在水處理中獲得了許多成功應用。磁處理技術的應用磁處理磁處理水資源水資源能源能源生物工程生物工程工業(yè)污水處理城市污水的處理礦石精選礦石精選煤脫硫煤脫硫高齡土提純高齡土提純細胞分離細胞分離 原理 磁分離的物理作用基本原理就是通過外加

6、磁場產(chǎn)生磁力把廢水中具有磁性的懸浮顆粒吸出使之與廢水分離達到去除或回收的目的。 磁分離技術的種類 . 磁凝聚分離； . 磁盤分離； . 高梯度磁分離。 磁凝聚分離 利用磁盤吸引磁性顆粒,顆粒越大所受到的磁力越大,越易被去除。首先，廢水通過磁場,水中磁性顆粒被磁化,形成小磁體。由于磁場梯度為零,因此它受到的大小相等方向相反的力的作用,合力為零,顆粒不被磁場捕集,但顆粒之間卻相互吸引,聚集成大顆粒，再由磁盤吸引。磁凝聚分離的優(yōu)勢 可節(jié)省大量用于化學絮凝的藥劑以及相應的貯存、制備和投加設備； 無二次污染,不增加廢水的含鹽量,有利于水的循環(huán)利用； 與用化學藥劑比,污泥體積較少,容易脫水,污泥可回收利用

7、。 磁盤分離 借助磁盤的磁力將污水中的磁性懸浮顆粒吸著在緩慢轉(zhuǎn)動的磁盤上,隨著磁盤的轉(zhuǎn)動,將泥渣帶出水面,經(jīng)刮泥板除去,盤面又進入水中,重新吸著水中的顆粒,如此周而復始。為提高處理效果,磁盤常常與磁凝聚或藥劑絮凝聯(lián)合使用。 磁盤的構(gòu)造 磁盤分離的優(yōu)勢 效率高,凈化時間短。（處理鋼鐵廢水時,其在磁盤工作區(qū)間僅需停留25 s,通過全部流程僅需2 min左右,凈化效率可達94%99.5； 占地面積小,只需一般沉淀池的5%左右，磁盤及其附屬設備構(gòu)造簡單； 可處理的廢水種類繁多； 處理后污泥含水率低,易脫水。 高梯度磁分離法 高梯度磁分離器以纖維狀鐵磁性不銹鋼毛為介質(zhì),當廢水中的污染物對鋼毛的磁力作用大

8、于其粘性阻力和重力作用時,污染物被截留在鋼毛介質(zhì)上,在切斷磁路后,磁力消失,被捕集到的污染物用水或氣水反沖洗下來。工藝流程廢水高梯度磁分離器水/汽水反沖洗凈化水切斷磁路 磁處理技術在實際工程中的應用對于磁處理技術的思考 1. 磁分離技術用于處理非磁性物質(zhì)，由于增加了接種混凝和磁種分離、再生等操作而使工藝復雜化，成本也相應提高。 2. 磁分離現(xiàn)在需研究減少電耗和提高處理效率的合理處理系統(tǒng)和流程。3. 微波處理技術 概況 20世紀微波技術在食品加工、環(huán)境保護、醫(yī)藥生產(chǎn)、冶金提煉和納米產(chǎn)品的研制技術等領域得到了廣泛應用。在近十幾年中,采用微波處理廢水方法取得了較大的進展,微波處理廢水方法,適應性強,

9、處理率高,尤其對污水中難降解有機物的去除具有針對性,使得微波處理廢水技術日臻完善。經(jīng)微波處理后的污水可全部再利用，實現(xiàn)了高效、節(jié)能、環(huán)保的目的。原理 將污水送入微波場中，極性分子在微波場作用下，發(fā)生高頻振蕩，消耗能量而發(fā)熱，加速流體中固、液分離。對有些不能直接與微波反映的有機化合物，可通過敏化劑把微波能傳給這些物質(zhì)而誘發(fā)化學反應。 微波電磁場能使極性分子產(chǎn)生高速旋轉(zhuǎn)碰撞而產(chǎn)生熱效應,從而改變體系的熱力學函數(shù),降低反應的活化能和分子的化學鍵強度。 此外,微波還有非熱效應的特點,即在微波場中的極性分子震蕩能使化學鍵斷裂。利用這些特點使得微波的技術在廢水處理工藝中得到了應用。 微波能的化學作用：能夠

10、極化水分子及有機化合物分子，使有機化合物與添加劑之間形成過渡態(tài)產(chǎn)物，降低氧化和分解有害有機化合物所需要的活化能，使反應加速進行。 微波能的物理作用：能夠加熱和極化水及污染物分子，使絮凝劑與污染物之間形成的共聚物的沉淀反應更完全、更快速。 微波在處理水中污染物的同時，也能殺滅水中的細菌、藻類等微生物。工藝流程調(diào)節(jié)池格柵混合反應罐微波反應器沉淀過濾設備污泥池 微波法的優(yōu)勢 工藝流程短，絮凝沉淀速度快，占地面積小。 工程投資強度低，建設工期短，調(diào)試周期短。 適應性強，殺菌滅藻能力強，無二次污染。微波處理技術在實際工程中的應用對于微波處理技術的思考 污染物去除效率低、對某種有機物去除效果好卻對另一種有

11、機物達不到處理的要求。 其次是微波技術自身的不足,即微波輻射技術在污水處理中的應用多是靜態(tài)的,微波誘導催化氧化和吸附不能同時進行,很難實現(xiàn)整個處理過程的連續(xù)化。4.微電解技術 概況 微電解(micro-electrolysis)技術,又稱為內(nèi)電解、鐵還原、鐵碳法、零價鐵法等技術,是被廣泛研究與應用的一項廢水處理技術。生物難降解廢水,如染料、印染、農(nóng)藥、制藥等工業(yè)廢水的處理可以用微電解為預處理手段,從而實現(xiàn)大分子有機污染物的斷鏈、發(fā)色與助色基團的脫色,提高廢水的可生化性,便于后續(xù)生化反應的進行原理 在電極反應的基礎上,微電解降解水中污染物的可能的作用機理有下面五種。 1.電場作用 微電池產(chǎn)生微電

12、場,廢水中分散的膠體顆粒、極性分子、細小污染物受微電場的作用后形成電泳,向相反電荷的電極方向移動,聚集在電極上,形成大顆粒沉淀,使COD降低。 2.鐵的還原作用 鐵是活潑金屬,在酸性條件下可使一些重金屬離子和有機物還原為還原態(tài)。 鐵的還原作用使廢水中重金屬離子轉(zhuǎn)變?yōu)閱钨|(zhì)或沉淀物而被除去,使一些大分子染料降解為小分子無色物質(zhì),具有脫色作用,同時提高了廢水的可生化性。 3.氫的氧化還原作用 電極反應中得到的新生態(tài)氫具有較大的活性,能與廢水中許多組分發(fā)生氧化還原作用,破壞發(fā)色、助色基團的結(jié)構(gòu),使偶氮鍵破裂、大分子分解為小分子、硝基化合物還原為胺基化合物,達到脫色的目的 4.鐵離子的絡合作用 從陽極得到的Fe2+在有氧和堿性條件下,會生成Fe(OH)2和Fe(OH)3 生成的Fe(OH)3可能水解生成Fe(OH)2+、Fe(OH)+2等絡離子,具有很強的絮凝功能,吸附水中不溶性物質(zhì),使廢水得到凈化。 5.電子傳遞作用 鐵是生物氧化酶中細胞色素的重要組成部分,通過Fe2+、Fe3+之間的氧化還原反應進行電子傳遞。微電解出水中新生態(tài)的鐵離子能參與這種電