海峽科學(xué)環(huán)境科研HAI XIA KE XUE污水處理技術(shù)現(xiàn)狀和展望福州市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測站林志鵬[摘要]針對我國水資源 現(xiàn)狀呈不斷惡化的態(tài)勢，介紹現(xiàn)有的污水處理基本原理和技術(shù)，對新興的污水處理理論和技術(shù)、污水治理方法做出評價。[關(guān)鍵詞]水資源現(xiàn)狀 污水處理廢水再利用我國水域生態(tài)環(huán)境是不斷惡化的態(tài)勢,國家環(huán)境保護(hù)十水得到凈化，是水處理傳統(tǒng)方法之一。過濾介質(zhì)-般為:濾一五”規(guī)劃"中指出 ,全國26%的地表水國控(國家重點(diǎn)監(jiān)控)布、濾網(wǎng)、硅藻土、石英沙、錳砂、無煙煤、塑料、石榴石、斷面劣于水環(huán)境V類標(biāo)準(zhǔn)，62%的斷面達(dá)不到II類標(biāo)準(zhǔn);顆粒多孔陶粒、粉煤灰等。機(jī)械過濾器主要有板框壓濾機(jī)、流經(jīng)城市90%的河段受到不同程度污染，75%的湖泊出現(xiàn)富廂施壓濾機(jī)、折帶壓濾機(jī)、砂芯過濾器、砂濾器和微孔過濾營養(yǎng)化; 30%的重點(diǎn)城市飲用水源地水質(zhì)達(dá)不到II類標(biāo)準(zhǔn)。器等。各種類型的格柵、濾網(wǎng)也屬于機(jī)械過濾器的-一種。這表明當(dāng)前我國水資源被大面積污染，造成我國總的水資源2.1.2吸附法短缺，進(jìn)入了環(huán)境污染事故高發(fā)期。利用活性炭、磺化煤、大孔樹脂及粉煤灰等固體顆粒表1污水處理的基本原理面對水中的一種或多種物質(zhì)的吸附作用，以達(dá)到凈化水質(zhì)的水體污染是指排入水體的污染物使該物質(zhì)在水體中的含目的。廢水中的金屬離子、有機(jī)物能牢牢地吸附在這些吸附量超過了水體的本底含量和水體的自凈能力,這些污染物質(zhì)劑表面，從而使廢水得到凈化。由于吸附法對水的預(yù)處理要使水體的物理、化學(xué)性質(zhì)或生物群落組成發(fā)生變化，從而降求高，而且活性炭等吸附劑的價格較為昂貴，因此在廢水處低了水體的使用價值[。水污染通常可分為三大類:生物性理中，活性炭主要用來去除廢水中的微量污染物，以達(dá)到深污染、物理性污染、化學(xué)性污染。水體的主要污染物有懸浮度凈化的目的。如果吸附劑的再生問題得以解決，吸附法對物、耗氧有機(jī)物、植物性營養(yǎng)物、重金屬、難降解有機(jī)物、許許多多的低依度的廢水都有廣闊的應(yīng)用前景。酸堿污染、石油類、放射性物質(zhì)、熱污染、病原體等。2.1.3浮上法治理污水的方法和技術(shù)的基本原理主要是分離、轉(zhuǎn)化。浮上法是對不溶態(tài)污染物的分離技術(shù),指借助于水的浮分離即是對存在于廢水中的污染物，根據(jù)其存在狀態(tài)及其粒力，使水中不溶態(tài)污染物浮出水面，然后用機(jī)械加以刮除的子大小，采用不同的方法將污染物分離出去;轉(zhuǎn)化是通過化水處理方法。浮上法可分為自然浮上法、氣泡浮升法和藥劑學(xué)的或生物的方法，改變污染物的化學(xué)本性，使其從有害轉(zhuǎn)浮選法。自然浮上法又稱隔油,這是因?yàn)樵摲ㄖ饕糜诹交癁闊o害物質(zhì)或可分離物質(zhì),然后再從污染水體中分離出去。大于50~60微米的可浮油分離。氣泡浮升法主要針對油和弱2污水處理技術(shù) .親水性懸浮物，將空氣以微小氣泡形式通入水中，使微小氣現(xiàn)代污水處理技術(shù)，按原理可分為物理處理法、化學(xué)處泡與在水中懸浮的顆粒粘附，形成水-氣~顆粒三相混合體理法和生物處理法三類。系,顆粒粘附上氣泡后,密度小于水即上浮水面，從水中分2.1利用物理作用的水處理技術(shù)離出去,形成浮渣層。藥劑浮選法是在水中加入浮選劑，使利用物理作用分離廢水中呈懸浮狀態(tài)的污染物質(zhì),在處親水粒子的表面性質(zhì)由親水性轉(zhuǎn)變?yōu)槭杷?，降低水的表面理過程中沒有改變污染物的化學(xué)性質(zhì)。對存在于廢水中的污張力，提高氣泡膜的彈性和強(qiáng)度，使細(xì)微氣泡不易破裂。染物，根據(jù)其存在狀態(tài)及其粒子大小，采用不同的方法將污2.2利用化學(xué)方法的水處理技術(shù)染物分離出去。一般常用的分離方法有格柵、篩網(wǎng)、微孔材所謂化學(xué)處理法，就是通過化學(xué)的方法，改變污染物的料過濾法，還有吸附、浮選等方法?；瘜W(xué)本性，使其從有害轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)或可分離物質(zhì),然后2.1.1 過濾法再從污染水體中分離。利用一種或幾種過濾介質(zhì),在- -定的壓力下， 使廢水通中國煤化工:中的有毒物質(zhì)因發(fā)生過該介質(zhì)，降低水體中濁度,截留除去水中的懸浮物、有機(jī)物、膠質(zhì)顆粒、微生物、氟、嗅味及部分重金屬離子,使給氧化還0HCNMHG法,稱氧化還原處理2008年第11期(總第23期)41污水處理技術(shù)現(xiàn)狀和展望法。廢水氧化還原法分氧化法和還原法兩大類。氧化法主要物質(zhì)處理堿性廢水，讓兩者中和后，加以過濾可將廢水基本用于水中氫化物、硫化物、酚、醇、醛、油類等有毒物質(zhì)去凈化。除及脫色、脫臭、殺菌等。常用的氧化劑有:氧、臭氧、氯2.2.4電化學(xué)法氣等。還原法主要用于冶煉工業(yè)生產(chǎn)Cu、Pb、Zn、Cr. Hg水處理中的電化學(xué)法是利用溶液與外電路組成回路，使等廢水處理。常用還原劑有:鐵屑、鋅粉、氰化亞鐵、亞硫電能和化學(xué)能發(fā)生轉(zhuǎn)化，電流在溶液中通過并促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)鹽、硫酸亞鐵等。的方法。電化學(xué)法處理廢水具有氧化還原、凝聚、氣浮、殺除了以上常規(guī)處理方法，新工藝層出不窮。超臨界水氧菌消毒和吸附等多種功能，并具有設(shè)備體積小，占地面積少，化技術(shù)(SCWO ) B.1是- -種在均- -相中進(jìn)行，反應(yīng)不會因相操作簡單靈活，可以去除多種污染物，同時還可以回收廢水間轉(zhuǎn)移而受限制,能夠快速破壞有機(jī)物結(jié)構(gòu)的新型氧化技術(shù)。中的貴重金屬等優(yōu)點(diǎn)。近年已廣泛應(yīng)用于處理電鍍廢水、化SCwo是- -項(xiàng)高溫高壓技術(shù),利用水在超臨界條件下( Pc=工廢水、印染廢水、制藥廢水、制革廢水、造紙黑液等的研220.55 bar, Tc -373.976C)的特性,處理有機(jī)化合物和有毒究。廢物及有機(jī)反應(yīng)研究(如選擇性氧化)。超臨界水的獨(dú)特性2.3利用生物方法的水處理技術(shù)質(zhì)是超臨界水氧化工藝的關(guān)鍵，O2和有機(jī)物質(zhì)完全溶于超臨現(xiàn)代科學(xué)推動了環(huán)境科學(xué)和污染治理技術(shù)的發(fā)展。生物界水中，相界面消失，形成單-相，使有機(jī)物與氧氣能夠自治理技術(shù)，即利用能參與凈化活動的生物種屬，通過其本身由均相反應(yīng)，反應(yīng)速度得到了急劇提高。反應(yīng)完成后,即生特有的新陳代謝活動，吸收積累分解轉(zhuǎn)化污染物,降低污染成了包括水、氣體和固體的混合物，有機(jī)物中的C轉(zhuǎn)化為物濃度，使有毒物變?yōu)闊o毒,最終達(dá)到水排放標(biāo)準(zhǔn)。主要方CO2, H轉(zhuǎn)化為H20，CI 轉(zhuǎn)化為氯化物離子,硝基化合物轉(zhuǎn)法可分為兩大類:即利用好氧微生物作用的好氧氧化法和利化為硝酸鹽，s轉(zhuǎn)化為硫酸鹽，P轉(zhuǎn)化為磷酸鹽。排放的氣用厭氧微生物作用的厭氧還原法。體中無NO2、酸氣(如HCl或so,等)和粉塵微粒等,Co2.3.1活性污泥法的含量低于10 ppm,完全符合排放水標(biāo)準(zhǔn)和氣體排放標(biāo)準(zhǔn)。因懸浮的微生物群體呈泥花狀態(tài)，故名活性污泥法，一另外，因超臨界水氧化反應(yīng)具有極快的反應(yīng)速度，即使用小般指需氧活性污泥過程。目前有多種方式，如普通活性污泥型的設(shè)備,也可處理大量的廢水。scwo的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)有: @法、SBR法(間歇周期活性污泥法)、CASS (周期循環(huán)活綠色化學(xué)，環(huán)境友好，且用途廣泛;②對難分解有機(jī)物有高性污泥法)、完全混合加速曝氣法、延時曝氣曝氣法等等。的處理效率9999%以上) ;③被排的氣體中無NOx、酸在曝氣池中廢水與積累的活性污泥充分混合接觸,污染物轉(zhuǎn)氣和粉塵等二次大氣污染物;④處理水符合法律上的排放水移到污泥上，微生物以污染物為養(yǎng)料并從水中取得氧氣生長標(biāo)準(zhǔn)，只存在極微量的有機(jī)物;⑤可進(jìn)行多樣濃度的廢水處繁殖,某些代謝產(chǎn)物(如二氧化碳、氨)則進(jìn)入水中。隨后，理;⑥氧化反應(yīng)快，可使超臨界水氧化裝置設(shè)計(jì)上更加小型混合液流過沉淀池，泥水分離，出水得到處理.污泥則回流化，結(jié)構(gòu)更緊湊;⑦無需進(jìn)行二次處理。到曝氣池人口，再次進(jìn)人過程?；钚晕勰噙^程穩(wěn)定和澄清廢光催化降解在環(huán)境污染治理中的應(yīng)用研究近幾年尤受重水的效率-般是高的，BOD, 和懸浮固體去除率均可達(dá)90%視。多相光催化降解是在污染體系中投加一定量的光敏半導(dǎo)以上。如進(jìn)一步用快濾池過濾，出水的BOD,和懸浮固體有體材料，同時結(jié)合- -定能量的光輻射。 目前有關(guān)光催化降解可能降低到1- 2mg/L左右。為了減輕曝氣池的負(fù)荷，在池的研究報(bào)道中，以應(yīng)用人工光源的紫外輻射為主，對分解有前常設(shè)初次沉淀池，這時后面的沉淀池常稱二次沉淀池。機(jī)物效果顯著,但費(fèi)用較高且需要消耗電能，因此國內(nèi)外研2.3.2生物膜法究者均提出應(yīng)開發(fā)利用自然光源或自然、人工光源相結(jié)合的生物膜法是通過附著而固定于特定載體上的結(jié)構(gòu)復(fù)雜的技術(shù)，充分利用清潔的可再生能源，使太陽能利用與環(huán)境保微生物共生體來處理污水的方法。相對于活性污泥來說，生護(hù)相結(jié)合，發(fā)揮光化學(xué)降解在環(huán)境污染治理中的優(yōu)勢。物膜法在單位體積生物膜中所含的微生物數(shù)量更高、比表面2.2.2混凝法.積更大，具有更強(qiáng)的吸附能力和降解能力。在使用生物膜法混凝法是通過向污水中投加混凝劑，使細(xì)小懸浮顆粒和處理污水時，要求在處理系統(tǒng)的構(gòu)筑物中裝填- -定數(shù)量的填膠體顆粒聚集成較粗大的顆粒而沉淀，得以與水分離，使污料,這些填料-方面可以擴(kuò)大處理系統(tǒng)的比表面積，另-方水得到凈化的方法?？山档陀∪緩U水中的濁度、色度，去除面為微生物提供附著固定的載體。根據(jù)生物膜法處理系統(tǒng)中多種高分子物質(zhì)、有機(jī)物,以及某些重金屬有毒物質(zhì)?；炷玫奶盍系牟煌?，分為以下幾種類型:滴濾系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)生法的機(jī)理主要是壓縮雙電層,吸附表面中和,吸附架橋和沉物接觸氧化系統(tǒng)或牛物轉(zhuǎn)盤、流化床反應(yīng)器。淀網(wǎng)捕四種。中國煤化工于其中微生物活性的2.2.3酸堿中和法YHCNMHG一般來說，生物膜法酸堿中和法是指采用加堿性物質(zhì)處理酸性廢水，加酸性較多應(yīng)用于特殊行業(yè)的廢水處理中，如印染(下轉(zhuǎn)第44頁)422008年第11期(總第23期)強(qiáng)化監(jiān)督措施提升行政執(zhí)行 力3群眾監(jiān)督保專項(xiàng)行動的良好輿論氛圍。通過群眾監(jiān)督，發(fā)現(xiàn)我們工作毛澤東同志指出,“從群眾中來,到群眾中去.集中起來，中的問題，能有效地改進(jìn)我們的工作，使我們的各項(xiàng)環(huán)保方堅(jiān)持下去”，是我們黨的根本工作方法。切實(shí)維護(hù)群眾的環(huán)境針、政策、法律、制度，更加切合我們的經(jīng)濟(jì)工作、科技工權(quán)益，是我們環(huán)保工作的出發(fā)點(diǎn)和歸宿。堅(jiān)持群眾路線，是作和環(huán)保工作實(shí)際，提高工作效率。實(shí)踐證明，環(huán)保工作只.衡量我們環(huán)保工作政績的“標(biāo)尺”。群眾路線是我們環(huán)保工作要扎根于群眾之中,我們的環(huán)保事業(yè)就能永遠(yuǎn)立于不敗之地。的生命線。強(qiáng)化地方政府責(zé)任，逐步建立整治違法排污企業(yè)的長效我們的各級環(huán)保部門，既是各級人民政府的職能部門,管理機(jī)制。要建立健全國家監(jiān)察、地方監(jiān)管、單位負(fù)責(zé)的環(huán)也是密切人民群眾的“橋梁"和“紐帶”。搞好環(huán)保工作,境監(jiān)管機(jī)制;建立法律、行政手段相配合的綜合治理機(jī)制;首先要做好群眾的宣傳教育工作,把黨和國家的環(huán)保方針、建立健全環(huán)境保護(hù)目標(biāo)責(zé)任制和責(zé)任追究制。深人開展環(huán)境政策原原本本交給群眾，把“心”交給群眾，提高公眾的環(huán)執(zhí)法效能監(jiān)察, 提高依法行政和執(zhí)法水平;建立和完善環(huán)境境意識和綠色消費(fèi)意識。環(huán)境保護(hù)工作要得以順利開展，必保護(hù)企業(yè)約束機(jī)制和公眾監(jiān)督機(jī)制,加強(qiáng)環(huán)境執(zhí)法能力建設(shè)，須贏得廣大人民群眾的信任、支持和擁護(hù)。建立和完善環(huán)境建立保障環(huán)境執(zhí)法的投人機(jī)制。信息公開制度，公開環(huán)境質(zhì)量、環(huán)境管理和企業(yè)污染治理等要把市縣區(qū)黨政-把手實(shí)行環(huán)保實(shí)績考核和離任審計(jì)制信息,公布環(huán)境保護(hù)專項(xiàng)檢查結(jié)果,開展環(huán)評群眾聽證會等,作為落實(shí)環(huán)境保護(hù)目標(biāo)管理責(zé)任制的- -項(xiàng)基本考核制度。各推行“陽光政務(wù)”。讓公民有環(huán)境知情權(quán)，動員群眾參與，級政府要對本地區(qū)環(huán)境質(zhì)量全面負(fù)責(zé)。對社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重發(fā)動群眾對環(huán)境保護(hù)工作的方方面面進(jìn)行監(jiān)督。積極鼓勵群大決策和規(guī)劃，要進(jìn)行科學(xué)論證和環(huán)境評估。建立起落實(shí)檢眾廣泛參與。充分利用電視、廣播、報(bào)紙、互聯(lián)網(wǎng)等媒體,查考核政府環(huán)保工作的具體措施。加大環(huán)境保護(hù)法律法規(guī)的宣傳力度，創(chuàng)造群眾參與和監(jiān)督環(huán)(上接第42頁)廢水等。它的有機(jī)負(fù)荷較高，接觸停留時間針對日益緊縮的淡水資源而言,廢污水的循環(huán)再利用無短，減少占地面積,節(jié)省投資。此外，運(yùn)行管理時沒有污泥疑是節(jié)水的好方式之一。尤其是只要確認(rèn)這些廢污水在經(jīng)過膨脹和污泥回流問題。一系列的操作與規(guī)劃之后, -些指標(biāo)如BOD、COD、生菌數(shù)、2.3.3厭氧生物處理法離子濃度與懸浮微粒等能夠達(dá)到回收的標(biāo)準(zhǔn)時，就可使用。厭氧生物處理是在沒有游離氧存在的條件下，兼性與厭.4結(jié)論氧細(xì)菌降解有機(jī)物的生物,結(jié)果是復(fù)雜的有機(jī)化合物被降解、以上介紹的各種技術(shù)絕大部分已經(jīng)在國內(nèi)外污水處理廠轉(zhuǎn)化為簡單化合物，同時釋放能量。它適用于有機(jī)污泥和高實(shí)際運(yùn)行。就目前國際上污水處理發(fā)展現(xiàn)狀看,并不存在適濃度有機(jī)廢水可采用厭氧生物處理法。故相對于好氧生物處用于任何場合、有百利無- -弊的所謂“最先進(jìn)”技術(shù)，每一種理法，它具有其污泥增長率小，處理過程不需另加氧源，運(yùn)工藝都有一個適應(yīng)性問題。在選擇處理工藝時- -定要 根據(jù)本行費(fèi)用低，剩余污泥量少,可回收能量(CH4)等優(yōu)點(diǎn)。其地的實(shí)際情況，如水溫、水質(zhì)條件、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、環(huán)境容主要缺點(diǎn)是反應(yīng)速度較慢，時間較長，處理構(gòu)筑物容積大,量等,綜合考慮，最終確定具體的處理工藝。熟悉了解國內(nèi)能耗大等。外這些工藝，對其利弊進(jìn)行客觀辯證分析，因地制宜地合理2.3.4自然生物處理法選擇適用技術(shù),對污水處理工程設(shè)計(jì)和建設(shè)都有著重要意義。自然條件下的生物處理法主要有水體凈化法和土壤凈化此外，廢水再利用，實(shí)現(xiàn)廢水資源化，是目前解決節(jié)水、治法兩類。屬于畝儲的有氧化塘和養(yǎng)殖搪,統(tǒng)稱為生物穩(wěn)定塘,污兩大向題的最有效途徑，在水資源嚴(yán)重短缺的當(dāng)今社會有其凈化機(jī)理與活性污泥法相似;屬于后者的有土壤滲濾和污著重要意義。水灌溉,統(tǒng)稱為廢水的土地處理,其凈化機(jī)理與生物膜法相似。自然條件下的生物處理法不但費(fèi)用低廉、運(yùn)行管理簡便,參考文獻(xiàn)而且對難生化降解有機(jī)物、氮磷營養(yǎng)物和細(xì)菌的去除率都高[1]國家環(huán)境保護(hù)總局，發(fā)展改革委國家環(huán)境保護(hù)十-五規(guī)劃(R], 2007.于常規(guī)二級處理,達(dá)到部分三級處理的效果。此外，在一定[2]吳國琳水染的監(jiān)測與控制M.北京科學(xué)出版社200.條件下，生物穩(wěn)定塘還能作為養(yǎng)殖塘加以利用，污水灌溉則[3] Model! Treatment for Oxidaion ofrganic Matcrial in Supercrial Water.中國煤化工可將廢水和其中的營養(yǎng)物質(zhì)作為水肥資源利用，獲得除害興4MCNMHG_ion ofOrganics in Suprcniai利、一舉兩得的效果。Waucr. Us,4,343, 1yu,IT] 170,時, 4.:MH3廢水再利用42008年第11期(總第23期)