談環(huán)保工程中污水處理工藝及方法

王 曉 飛

(太原市首創(chuàng)污水處理有限責(zé)任公司，山西 太原 030032)

縱觀現(xiàn)下城市化建設(shè)的不斷推進，在工業(yè)和農(nóng)業(yè)方面的發(fā)展都取得了很大的進步，與此同時，對于污水的處理也成了當(dāng)下比較棘手的環(huán)境問題之一，近幾年，隨著科技發(fā)展的日新月異，對于污水處理的工藝和方法也是越來越多，這些很大程度上促進了污水處理的工作效率，也提升了處理質(zhì)量，同時工藝和方法的進步對于提高環(huán)境整體水平，改善人民生活質(zhì)量上都起到了積極的作用?，F(xiàn)對污水處理的工藝及方法介紹如下。

1 利用生物膜技術(shù)

這里提到的生物即微生物，他們可以粘附于材料上從而在表面形成一層生物膜，特點在于其強大的吸附力和大面積性，在后期通過空氣和水流的不斷作用之下，生物膜開始不斷的接觸污水并分解污水當(dāng)中的有機物，通過新陳代謝，生物膜開始逐漸脫落并沉入水底，最終與水分離開來。

例如生物膜技術(shù)對于工業(yè)污水的處理實驗,首先,在選擇進水裝置時要選擇能持續(xù)不斷進水的機器設(shè)備而在出水處則建議使用濾布膜對污水進行過濾。其次，生物膜技術(shù)運用的設(shè)備一般分為兩部分，反應(yīng)區(qū)和沉淀區(qū)，對于反應(yīng)區(qū)的位置，一般選擇在左邊，主要是通過反應(yīng)區(qū)來使填料懸浮起來并開始處于不斷地運動與循環(huán)當(dāng)中，最終進入沉淀區(qū)停止運動。

通過這一實驗可以得出生物膜法在對污水的處理上可以起到很大的作用，這種方法能使工業(yè)廢水中所帶有的COD數(shù)量明顯減少，在NH3-N的濃度以及色度上得到很好的改善，同時，也使得其對水質(zhì)的適應(yīng)能力有所提高，從而在污水處理上達到理想的效果。

2 巧用活性污泥

這種工藝和生物膜技術(shù)相比都運用了微生物，不同的是活性污泥是將較為好氧的微生物放置在廢水中進行有氧培養(yǎng)，一段時間后就會產(chǎn)生菌膠團，這種物質(zhì)可以有效的吸附水中的污染物質(zhì)，通過不斷吸附污染物就變?yōu)榱怂^的活性污泥，最后將這些活性污泥從水中分離出來，就達到了對污水的凈化效果。

隨著社會的發(fā)展，常規(guī)的活性污泥已經(jīng)無法滿足大量廢水處理的要求，因此，分層式的活性污泥開始應(yīng)運而生，筆者對于這種分層活性污泥法處理污水的工藝進行了以下闡述。

2.1 第一階段

利用活性污泥吸附廢水當(dāng)中的有機物，并在其表面合成一種多糖類粘性物質(zhì)，將體積較大的有機物分解成為體積小的有機物。

2.2 第二階段

在氧氣充分的環(huán)境下，微生物會將污水中大量的有機物氧化分解，剩余有機物也可以為微生物提供能量使其可以進行繁殖。這樣下來，活性污泥不但可以分解污水中的有機物，同時也為自身的不斷繁殖提供了保障。

2.3 第三階段

通過處理后的液體流入二次沉淀池，活性污泥及水中其他固態(tài)物質(zhì)進行最終沉淀，澄清后剩余的廢水作為處理水排放出去即可。

經(jīng)過上述工藝將活性污泥處理污水進行分階段處理，可以很大程度的提升活性污泥對于污水處理的最終效果。

3 建造循環(huán)曝氣池

何謂循環(huán)曝氣池，就是利用曝氣讓空氣與水強制接觸的一種技術(shù)手段，目的是要將空氣當(dāng)中的氧氣充分的溶于水中，亦或讓水中的有害成分以及揮發(fā)性物質(zhì)散入空氣中，是氣體液體之間進行物質(zhì)交換的一種手段，此工藝由于成本低廉，操作方式簡捷，對污水處理時間較長，效果更好而受到了歐美國家的青睞。

4 采用光的催化作用

光催化技術(shù)對于技術(shù)含量的要求有所提高，主要是通過紫外線的照射，污水中的一些擁有高反活性的物質(zhì)可以得到有效的分解而產(chǎn)生大量自由基，其可以促使水中的氧得到活化作用，與污水中的污染物發(fā)生氧化作用，以此來分解水中的有害物質(zhì)。

我國對于光催化處理廢水的設(shè)備裝置的發(fā)明與實驗最初是在20世紀(jì)90年代，大連市環(huán)境科學(xué)研究院研發(fā)出了光催化的相關(guān)設(shè)備，并且對污水處理效果進行了實驗，后期經(jīng)過了近30年的發(fā)展，但是對于光催化處理污水的工藝依然處于實驗階段，很多技術(shù)仍不純熟難以形成真正意義上的工業(yè)設(shè)備，但是對于我國日益增多的污水壓力，對于光催化處理污水的相關(guān)科研人員從沒有停下過步伐。

經(jīng)過相關(guān)調(diào)查和研究筆者發(fā)現(xiàn)，當(dāng)下我國關(guān)于光催化處理污水的裝置，都具有的共同特征是：設(shè)備的主體都是靜止不動的，主要是根據(jù)廢水的流速以及光催化劑的用量上來控制催化劑和污水的分布情況，這樣在一定程度上對于污水的處理量上難以達到很好的效果。

為解決上述問題，近幾年湖北省科技信息研究所研發(fā)出了一種“轉(zhuǎn)筒式”的光催化廢水處理設(shè)備如圖1所示。

此裝置最大的特點是其主體部分不再是傳統(tǒng)的靜止?fàn)顟B(tài)而是在電動機的作用下開始運動起來，研究人員通過控制轉(zhuǎn)筒的旋轉(zhuǎn)速度改變光催化劑和廢水的分布接觸情況，污水中的有害成分和光催化劑通過離心力以及重力的不斷作用下得到充分的接觸，加大了二者的接觸面積，很大程度上，轉(zhuǎn)筒式光催化裝置提升了光催化法對于污水處理的效果。

5 活用超聲波技術(shù)

目前超聲波處理污水的原理主要總結(jié)為三個部分：第一部分，當(dāng)超聲波的頻率處于16 kHz之上來輻射污水時，水中的微小氣泡在超聲波的負(fù)壓作用下迅速增大，同時在超聲波的正壓下被壓縮產(chǎn)生破裂，在其破裂的一瞬間就生成了空化氣泡加上周圍極小的范圍內(nèi)出現(xiàn)高達2 000 K～5 000 K的高溫和1 000 MPa高壓，與此同時產(chǎn)生沖擊波和射流現(xiàn)象，這個過程就是超聲波處理污水的第一部分稱為空化效應(yīng)；第二部分，通過超聲空化，氣泡瞬間崩潰的過程，時間小于100 ns，雖然時間很短但足以使H2O分解成為H和HO的自由基，自由基還會引發(fā)轉(zhuǎn)移和氧化反應(yīng)，此時在超聲波的降解作用下可以產(chǎn)生復(fù)雜的化合物，這些化合物與液體當(dāng)中的自由基類型有很大的關(guān)系。此時在合適的條件下加上合理的反應(yīng)時間，通過超聲降解形成有機礦化物，此為第二部分，自由基的氧化反應(yīng)；第三部分，超臨界水的氧化反應(yīng)，此反應(yīng)是通過之前的空化反應(yīng)在溫度和壓力高于水分子的臨界溫度和壓力時，此時的水分子處在超臨界范圍即是超臨界水，這時水的物理及化學(xué)性質(zhì)開始發(fā)生變異而成為極好的化學(xué)溶劑，還形成類似氣體的物質(zhì)且具有流動性，同時其密度遠(yuǎn)大于普通氣體，通過互相之間的流動及各種理化反應(yīng)，提高了液體最終的化學(xué)反應(yīng)速度。

利用超聲波技術(shù)分解污水當(dāng)中的有害物質(zhì)，通過發(fā)出各種不同波段頻率的超聲波，在其強大的震動作用和氧化作用之下，污染物很快會和水分離開，不論是工農(nóng)業(yè)產(chǎn)生的化學(xué)污染還是生活當(dāng)中產(chǎn)生的有機污染物，都可以利用超聲波震動得到有效的降解。

6 生物炭的應(yīng)用

運用生物炭來處理污水可謂是污水處理技術(shù)上的一項創(chuàng)新，對于相對復(fù)雜的污水環(huán)境也能產(chǎn)生很好的效果，生物炭中不但含有之前提到的活性污泥，其自身富含的粉末狀活性炭都可以對有害物質(zhì)進行有效的吸附作用，尤其是活性炭，相較于活性污泥活性炭的吸附力更加強大，這一工藝可謂是“強強聯(lián)手”，更有效的將污染物從水中分離出來。

7 結(jié)語

一直以來，水資源貧乏是我國當(dāng)下面臨的主要環(huán)境問題之一，污水處理作為當(dāng)下環(huán)保工程當(dāng)中的重要環(huán)節(jié)，在城市化進程的不斷推進過程中，對于技術(shù)的工藝及方法也亟待提高，要提升污水的處理效率，提高基層設(shè)施，合理選擇污水的處理方式，提高現(xiàn)有的污水處理技術(shù)。