【摘要】本文闡明了深度處理技術將是未來全球水處理的必然趨勢，綜述了近年來研究與采用的廢水深度處理技術。闡述了各種技術的原理、應用范圍、應用情況、技術創(chuàng)新點及尚待改進技術難點，并展望了廢水深度處理的前景。

【關鍵詞】深度處理 廢水 新技術

【中圖分類號】TD926.5【文獻標識碼】A【文章編號】1673-8209(2010)07-0-01

水資源是世界上分布最廣，數(shù)量最大的資源。隨著人口的增長，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，造成了水資源供需矛盾的日益加劇。從本世紀初以來，到70年代中期，全世界農(nóng)業(yè)用水量增長了7倍，工業(yè)用水量增長了21倍。經(jīng)濟社會的發(fā)展，又加劇了對水資源的污染，使得水資源匱乏的形勢更加嚴峻。

隨著水資源短缺日益加劇和水污染日趨嚴重，各國專家積極致力于水處理工藝研究與開發(fā)。面對越來越嚴格的廢水排放標準及節(jié)能減排的要求，一、二級處理工藝已不能滿足要求，必須采取三級處理或深度處理。它是將二級處理出水再進一步進行物理、化學和生物處理，以便有效去除污水中各種不同性質(zhì)的雜質(zhì)，從而滿足用戶對水質(zhì)的使用要求。深度處理的對象主要是水中殘存的懸浮物、難降解有機物、氮和磷等營養(yǎng)鹽、溶解性無機鹽以及細菌、病毒等。常用的深度處理技術有:混凝沉淀、過濾、膜分離、高級氧化、活性炭吸附以及組合等技術。

1混凝、沉淀(澄清)、氣浮

混凝沉淀是指，向水中投加藥劑，通過快速混合，使藥劑均勻分散在污水中，然后慢速混合形成大的可沉絮體，通過重力作用將其從水中分離出去。對于難以沉淀的絮體，還可以采取氣浮進行分離?；炷?、沉淀、澄清、氣浮以及過濾是傳統(tǒng)的廢水深度處理技術，目前，這些技術在各種廢水深度處理中廣泛應用。

2 過濾

在廢水深度處理技術中，過濾技術是最普遍的一種技術。過濾是以具有孔隙的粒狀料層截留廢水中的雜質(zhì)從而使水變澄清的一種技術。濾池按濾料分為單層濾料濾池、雙層濾料濾池、混合濾料濾池。單層濾料濾池多采用石英砂，雙層濾料濾池多采用無煙煤和石英砂。多層濾料濾池的材料除了石英砂和無煙煤外，經(jīng)常用磁鐵或石榴石。濾料層是濾池的重要部分，是過濾技術改進的一個重要方向。隨著化工行業(yè)的發(fā)展，新型的濾料的有了更強大的功能，不僅具有更高截污能力，濾料表面還可以輔助降解污染物。例如高效纖維過濾采用了一種新型的軟填料——纖維束或纖維球，具有巨大的比表面積，可有效地去除水中的懸浮物、有機物和膠體。

3 膜分離

膜分離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，對雙組分或多組分的溶質(zhì)和溶劑進行分離、分級、提純和富集。常見的膜技術主要有:微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)、反滲透(RO)、電滲析(ED)等，各自有不同的分離的對象。

膜分離方法的工程應用:(1)微濾，主要分離對象:固體懸浮物、濁度、細菌、病毒等。工程應用:食品工業(yè)廢水、電子工業(yè)廢水、制藥。(2)超濾，主要分離對象:高分子化合物、蛋白質(zhì)、大多數(shù)細菌、病毒。工程應用:飲用水、純水、生活污水深度處理、乳化油廢水、電泳涂漆廢水、冶金廢水。(3)納濾，主要分離對象:大分子物質(zhì)。工程應用:紡織廢水、染料廢水、中藥提取液回收。(4)反滲透，主要分離對象:小分子物質(zhì)、色度、無機離子。

工程應用:海水淡化、電鍍廢水等。

膜分離技術對廢水進行深度處理，出水水質(zhì)優(yōu)良，但膜的使用壽命是其應用中的一個關注點。如果解決了膜污染、膜劣化、濃差極化及膜組件價格昂貴等難題，膜技術將會在廢水深度處理中廣泛應用。

4 高級氧化

高級氧化法是利用強化化學氧化過程，將一些難降解的機污染物進行分解，消除其毒性。包括臭氧/UV、臭氧/H2O2、Fenton法、二氧化氯氧化法、光催化氧化法、超臨界氧化等。高級氧化法最顯著的特點是以羥基自由基為主要氧化劑與有機物發(fā)生反應，反應中生成的有機自由基可以繼續(xù)參加-OH的鏈式反應，或者通過生成有機過氧化物自由基后，進一步發(fā)生氧化分解反應直至降解為最終產(chǎn)物CO2和H2O，從而達到了氧化分解有機物的目的。

同普通的化學氧化法相比，高級氧化法具有氧化能力強、氧化過程無選擇性、反應徹底等優(yōu)點，對含微量難降解有機物廢水的處理具有極大的應用價值。高級氧化法既可作為單獨處理，又可與其他處理過程相匹配。但對如何進一步提高其處理效率、降低處理成本以及消除各種不利因素(如碳酸鹽等)對其影響等問題還需要在今后作進一步研究。

5 活性炭吸附

活性炭是一種非常優(yōu)良的吸附劑，它是利用木炭、竹炭、各種果殼和優(yōu)質(zhì)煤等作為原料，通過物理和化學方法對原料進行破碎、過篩、催化劑活化、漂洗、烘干和篩選等一系列工序加工制造而成?；钚蕴坷w維比傳統(tǒng)的活性炭吸附效率高，再生速度快，比例高，有一定的市場前景。改性后的活性炭比傳統(tǒng)的活性炭適用范圍有所改變，可能會引起活性炭應用工藝的變革。

隨著活性炭的應用范圍日趨廣泛，活性炭的回收開始得到了人們的重視。如果用過的活性炭無法回收，除了每噸廢水的處理費用將會增加外，還會對環(huán)境造成二次污染。因此，活性炭的再生是活性炭應用需研究的一個方面。

6 組合技術

單一的處理技術無法處理廢水中的全部污染物時，可以多種處理技術組合后對廢水進行綜合處理，能夠更有效地去除污染物，出水水質(zhì)能滿足各種不同的使用水質(zhì)要求。組合技術就是指將物理、化學、生物等的處理技術有機地組合起來，采用優(yōu)勢互補，充分發(fā)揮各處理手段的長處，以期達到最佳的去除效果。

曝氣生物濾池(Biological Aerated Filter簡稱BAF)，它的實質(zhì)是一種生物膜法。隨著研究的深入，已經(jīng)從單一工藝逐漸發(fā)展成綜合工藝，具有去除SS、COD、BOD、硝化、脫氮除磷、除去AOX的作用。在降解氨氮方面，R·Pujol等的實驗結果表明，在溫度為22℃、氨氮負荷2.5 kg/(m3·d)條件下，BAF對氨氮的去除率可達90%以上。目前，我國曝氣生物濾池在乙烯廢水、印染廢水、焦化廢水深度處理中等都有研究。

此外，新的組合技術不斷出現(xiàn)如:微絮凝深床過濾—超濾組合工藝深度處理印染廢水、臭氧—混凝法處理造紙廢水、生化組合工藝對高濃度制漿造紙廢水的深度處理、紫外線(UV)與(03、H2O2)等氧化劑的聯(lián)用等組合處理工藝?；钚蕴抗に嚺c其它手段的結合:臭氧—生物活性炭、生物活性炭法、活性炭負載納米TiO2—電催化技術、微波—H2O2—活性炭協(xié)同催化氧化技術等，活性炭領域將有廣闊的發(fā)展空間，發(fā)展勢頭難以估量。

7 結論

近年來廢水深度處理技術的研究較為活躍，一方面是因為水資源匱乏、節(jié)能減排的大勢所趨;另一方面是由于工業(yè)的發(fā)展，廢水的特性和處理要求不一，需要低能耗、經(jīng)濟、高效、綠色的廢水深度處理方式。所以，深度處理技術具有廣闊的應用前景，但處理技術還需進一步研究開發(fā)。

參考文獻

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