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(jìn)，在工業(yè)和農(nóng)業(yè)方面的發(fā)展都取得了很大的進(jìn)步，與此同時(shí)，對(duì)于污水的處理也成了當(dāng)下比較棘手的環(huán)境問(wèn)題之一，近幾年，隨著科技發(fā)展的日新月異，對(duì)于污水處理的工藝和方法也是越來(lái)越多，這些很大程度上促進(jìn)了污水處理的工作效率，也提升了處理質(zhì)量，同時(shí)工藝和方法的進(jìn)步對(duì)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(duì)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(diǎn)在于其強(qiáng)大的吸附力和大面積性，在后期通過(guò)空氣和水流的不斷作用之下，生物膜開(kāi)始不斷的接觸污水并分解污水當(dāng)中的有機(jī)物，通過(guò)新陳代謝，生物膜開(kāi)始逐漸脫落并沉入水底，最終與水分離開(kāi)來(lái)。

例如生物膜技術(shù)對(duì)于工業(yè)污水的處理實(shí)驗(yàn),首先,在選擇進(jìn)水裝置時(shí)要選擇能持續(xù)不斷進(jìn)水的機(jī)器設(shè)備而在出水處則建議使用濾布膜對(duì)污水進(jìn)行過(guò)濾。其次，生物膜技術(shù)運(yùn)用的設(shè)備一般分為兩部分，反應(yīng)區(qū)和沉淀區(qū)，對(duì)于反應(yīng)區(qū)的位置，一般選擇在左邊，主要是通過(guò)反應(yīng)區(qū)來(lái)使填料懸浮起來(lái)并開(kāi)始處于不斷地運(yùn)動(dòng)與循環(huán)當(dāng)中，最終進(jìn)入沉淀區(qū)停止運(yùn)動(dòng)。

通過(guò)這一實(shí)驗(yàn)可以得出生物膜法在對(duì)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(shí)，也使得其對(duì)水質(zhì)的適應(yīng)能力有所提高，從而在污水處理上達(dá)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(yùn)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(jìn)行有氧培養(yǎng)，一段時(shí)間后就會(huì)產(chǎn)生菌膠團(tuán)，這種物質(zhì)可以有效的吸附水中的污染物質(zhì)，通過(guò)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(lái)，就達(dá)到了對(duì)污水的凈化效果。

隨著社會(huì)的發(fā)展，常規(guī)的活性污泥已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足大量廢水處理的要求，因此，分層式的活性污泥開(kāi)始應(yīng)運(yùn)而生，筆者對(duì)于這種分層活性污泥法處理污水的工藝進(jìn)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(jī)物，并在其表面合成一種多糖類(lèi)粘性物質(zhì)，將體積較大的有機(jī)物分解成為體積小的有機(jī)物。

2.2 第二階段

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

2.3 第三階段

通過(guò)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(jìn)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(guò)上述工藝將活性污泥處理污水進(jìn)行分階段處理，可以很大程度的提升活性污泥對(duì)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(qiáng)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(jìn)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(jiǎn)捷，對(duì)污水處理時(shí)間較長(zhǎng)，效果更好而受到了歐美國(guó)家的青睞。

4 采用光的催化作用

光催化技術(shù)對(duì)于技術(shù)含量的要求有所提高，主要是通過(guò)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(lái)分解水中的有害物質(zhì)。

我國(guó)對(duì)于光催化處理廢水的設(shè)備裝置的發(fā)明與實(shí)驗(yàn)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(duì)污水處理效果進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，后期經(jīng)過(guò)了近30年的發(fā)展，但是對(duì)于光催化處理污水的工藝依然處于實(shí)驗(yàn)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(duì)于我國(guó)日益增多的污水壓力，對(duì)于光催化處理污水的相關(guān)科研人員從沒(méi)有停下過(guò)步伐。

經(jīng)過(guò)相關(guān)調(diào)查和研究筆者發(fā)現(xiàn)，當(dāng)下我國(guó)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(dòng)的，主要是根據(jù)廢水的流速以及光催化劑的用量上來(lái)控制催化劑和污水的分布情況，這樣在一定程度上對(duì)于污水的處理量上難以達(dá)到很好的效果。

為解決上述問(wèn)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(diǎn)是其主體部分不再是傳統(tǒng)的靜止?fàn)顟B(tài)而是在電動(dòng)機(jī)的作用下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)起來(lái)，研究人員通過(guò)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(guò)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(duì)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(gè)部分：第一部分，當(dāng)超聲波的頻率處于16 kHz之上來(lái)輻射污水時(shí)，水中的微小氣泡在超聲波的負(fù)壓作用下迅速增大，同時(shí)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?chē)鷺O小的范圍內(nèi)出現(xiàn)高達(dá)2 000 K～5 000 K的高溫和1 000 MPa高壓，與此同時(shí)產(chǎn)生沖擊波和射流現(xiàn)象，這個(gè)過(guò)程就是超聲波處理污水的第一部分稱(chēng)為空化效應(yīng)；第二部分，通過(guò)超聲空化，氣泡瞬間崩潰的過(guò)程，時(shí)間小于100 ns，雖然時(shí)間很短但足以使H2O分解成為H和HO的自由基，自由基還會(huì)引發(fā)轉(zhuǎn)移和氧化反應(yīng)，此時(shí)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(lèi)型有很大的關(guān)系。此時(shí)在合適的條件下加上合理的反應(yīng)時(shí)間，通過(guò)超聲降解形成有機(jī)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(guò)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(shí)，此時(shí)的水分子處在超臨界范圍即是超臨界水，這時(shí)水的物理及化學(xué)性質(zhì)開(kāi)始發(fā)生變異而成為極好的化學(xué)溶劑，還形成類(lèi)似氣體的物質(zhì)且具有流動(dòng)性，同時(shí)其密度遠(yuǎn)大于普通氣體，通過(guò)互相之間的流動(dòng)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(guò)發(fā)出各種不同波段頻率的超聲波，在其強(qiáng)大的震動(dòng)作用和氧化作用之下，污染物很快會(huì)和水分離開(kāi)，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(jī)污染物，都可以利用超聲波震動(dòng)得到有效的降解。

6 生物炭的應(yīng)用

運(yùn)用生物炭來(lái)處理污水可謂是污水處理技術(shù)上的一項(xiàng)創(chuàng)新，對(duì)于相對(duì)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(duì)有害物質(zhì)進(jìn)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(qiáng)大，這一工藝可謂是“強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手”，更有效的將污染物從水中分離出來(lái)。

7 結(jié)語(yǔ)

一直以來(lái)，水資源貧乏是我國(guó)當(dāng)下面臨的主要環(huán)境問(wèn)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(jìn)程的不斷推進(jìn)過(guò)程中，對(duì)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)。