污水深度處理的11種方法！
介紹：污水深度處理，又稱高級處理或三級處理。通過對二級處理出水再進行物理、化學和生物處理，可有效地去除污水中各種性質不同的雜質，達到用戶使用水質的要求。以下是一些常用的深度處理方法。
1.活性炭吸附和離子交換。
由于活性炭具有多孔性，且易于自動控制，對水量、水質、水溫變化的適應性較強，所以活性炭吸附法是一種很有發(fā)展前途的污水深度處理技術。對500~3000分子量的有機物質，活性炭的去除效果非常明顯，去除率一般在70%~86.7%之間，對氣味、色度、重金屬、消毒副產物、氯化有機物、殺蟲劑、放射性有機物等去除效果較好。普通活性炭主要有粉末活性炭(PAC)、顆�；钚蕴�(GAC)和生物活性炭(BAC)三種。近幾年來，國外對PAC的研究較多，對其吸附各種特定污染物的能力進行了深入研究。淄博引黃供水有限公司根據水質污染程度，在水處理系統中投加粉末活性炭，用其去除水中的COD，過濾后水中的色度可降低1~2度，臭味降至0度。在國外，GAC被廣泛應用于水處理領域，其處理效果也比較穩(wěn)定，美國環(huán)保署(USEPA)的64項水質有機指標中，有51項被GAC列為最有效的技術。該工藝的缺點是建設和運行成本高，易產生亞硝酸鹽等致癌物，對突發(fā)污染適應性差。怎樣進一步降低基建投資和運行費用，降低活性炭的再生成本，將是今后研究的重點。
生物活性炭可起到生化、物化處理的協同作用，從而延長活性炭工作周期，大幅度提高處理效率，改善出水水質。其缺點是活性炭微孔極易堵塞，進水水質pH適用范圍窄，抗沖擊負荷差等�，F在歐洲應用BAC技術的水廠已超過70家，其中應用最廣泛的是深度處理水。通過采用BAC技術，撫順石化分公司三廠不僅節(jié)約了新鮮水的補充量，減少了污水的排放，減少了水體污染，降低了生產成本，而且還體現了經濟效益和社會效益的統一。未來研究重點是降低投資成本，增加與BAC聯用的各種預處理措施，提高處理效果。
2.膜分離
膜分選技術是一種新的流體分離單元操作技術，以聚合物分離膜為代表。其最大特點是分離過程中無相變化，單憑一定的壓力作為動力，即可達到較好的分離效果，是一種節(jié)能型分離技術。
微過濾能去除細菌、病毒、寄生菌等，還能降低水中磷的含量。天津開發(fā)區(qū)污水處理廠采用微濾膜深度處理SBR二級出水，滿足了景觀、道路沖洗、沖廁等市政及生活雜用用水。
超濾用于去除大分子，COD和BOD對二次出水的去除率在50%以上。北京市高碑店污水處理廠采用超濾深度處理二級出水，產水水質達到生活雜用水標準，污水回用后用于洗車，每年可節(jié)省4700m3的水量。
采用反滲法降低了礦化度，去除了總溶解物，對二次出水、COD、BOD去除率分別為90%、85%左右，細菌去除率為90%以上。緬甸一家電廠的鍋爐補水采用了反滲透膜與電除鹽聯用技術。水反滲透處理后，可除去大部分無機鹽、有機物及微生物。
納濾介于反滲透與超濾之間，其工作壓力一般在0.5~1.0MPa，其顯著特點之一是具有離子選擇性，對二價離子的脫除率可達95%以上，對一價離子的脫除率可達40%~80%。利用膜生物反應器-納濾膜一體化工藝處理糖蜜酒精廢水，潘巧明等人取得了良好的效果，出水COD小于100mg/L，廢水回用率達到80%以上。
國內膜技術在深度處理領域的應用與國際先進水平相比還有很大差距。開發(fā)和生產高強度、長壽命、抗污染、高通量的膜材料，重點解決膜污染、濃差極化和清洗等關鍵技術。
3.高氧化方法
在工業(yè)生產中，排放的高濃度有機污染物和有毒有害污染物種類繁多，危害嚴重，其中一些污染物很難被生物降解，對生化反應具有抑制和毒性。在反應中采用先進的氧化工藝，生成極具活性的自由基(例如，OH等)，將難降解有機污染物轉化為易降解的小分子物質，甚至直接生成CO2和H2O，從而實現無害化。
4.濕式氧化
濕法氧化法是利用氧氣或空氣為氧化劑，在高溫(150~350℃)、高壓(0.5~20MPa)條件下，對水中的有機物或無機物進行氧化處理，以去除污染物，其最終產物為CO2和H2O。2002年福建煉油化工有限公司引進WAO工藝，徹底解決了堿渣后續(xù)治理及堿渣臭味污染的問題，且運行費用低，氧化效果好。
5.濕式催化氧化
濕法催化氧化(CWAO)是在傳統的濕法氧化處理工藝中，通過添加合適的催化劑，使氧化反應能夠在較溫和的條件下、較短的時間內完成，從而減少設備腐蝕，降低運行成本，現已建成昆明市的一整套連續(xù)流動CWAO工業(yè)試驗裝置，已顯示了良好的經濟效益。
濕法催化氧化的催化劑一般分為金屬鹽、氧化物和復合氧化物三種類型。從經濟角度來看，目前最常用的催化劑是過渡金屬氧化物如Cu,Fe,Ni,Co,Mn以及它們的鹽。使用固體催化劑也可以避免催化劑的損失，造成二次污染和浪費資金。
6.超臨界水氧化
超聲波氧化法是將溫度、壓力提高到水的臨界值以上，這種狀態(tài)下的水稱為超聲波氧化水。這種狀態(tài)下下水的密度，介電常數，粘度，擴散系數，電導率和溶劑化學性質都與普通水不同。高溫(400~600℃)、高壓還可加速反應速度，可在數秒內對有機物達到極高的破壞效率。
首次采用超臨界水氧化法處理美國德克薩斯州哈靈頓的污泥，日處理能力達到9.8噸。該系統運行表明，其COD去除率大于99.9%，污泥中的有機物全部轉化為CO2、H2O等無害物質，運行費用較低。
7.光化學催化氧化
光化學催化氧化法已有較多的研究，其中以TiO2為主的氧化方法，以Fenton試劑法、類Fenton試劑法為主。
芬頓試劑法由芬頓在20世紀發(fā)現，現在重新得到了重視，它是廢水處理領域中有意義的研究方法。本發(fā)明利用H2O2和Fe2+鹽生成•OH試劑，由于鐵是豐富而無毒的元素，并且H2O2也易于使用并且對環(huán)境安全，因此該反應物在廢水處理中具有極高的吸引力。費頓試劑可以破壞廢水中的有毒化合物，如苯酚和除草劑。對印染廢水中的Fenton試劑進行了大量的研究，結果表明，Fenton試劑對印染廢水具有良好的脫色效果。此外，國內外的研究也表明，含油性、醇性、苯系物、硝基苯和酚類物質的廢水，可以得到有效的處理。
該試劑法設備簡單，反應條件溫和，操作簡便，在處理有毒、有害、難生物降解的有機廢水方面具有很大的應用前景。該方法實際應用中存在的主要問題是處理成本高，僅適用于少量低濃度廢水處理。把它作為難降解有機廢水的預處理或深度處理方法，與其它處理方法(如生物法、混凝法等)結合起來使用，能更好地降低廢水處理成本，提高處理效率，擴大該技術的應用范圍。
光催化法是用光催化某些半導體光催化劑，如TiO2,ZnO,CdS,WO3等產生的一種強氧化自由基，使得許多難以實現的化學反應能在常規(guī)條件下完成。形成于銳鈦礦的TiO2具有穩(wěn)定性高，性能優(yōu)異，成本低廉等特點。世界各地進行的最新研究都是采用改良(摻入其他成分)TiO2，改進后的TiO2吸收譜線較寬，量子產率也較高。
8.電化學氧化
電化學氧化又稱電化學燃燒，是環(huán)境電化學的一個分支。其基本原理是在電極表面的電催化作用下或在由電場作用而產生的自由基作用下使有機物氧化。除可將有機物徹底氧化為CO2和H2O外，電化學氧化還可作為生物處理的預處理工藝，將非生物相容性的物質經電化學轉化后變?yōu)樯锵嗳菪晕镔|。這種方法具有能量利用率高，低溫下也可進行;設備相對較為簡單，操作費用低，易于自動控制;無二次污染等特點。
9.臭氧氧化法
臭氧具有極強的氧化性，對許多有機物或官能團發(fā)生反應，有效地改善水質。臭氧能氧化分解水中各種雜質所造成的色、嗅，其脫色效果比活性炭好;還能降低出水濁度，起到良好的絮凝作用，提高過濾濾速或者延長過濾周期。目前，由于國內的臭氧發(fā)生技術和工藝比較落后，所以運行費用過高，推廣有難度。
10.超聲波降解法
超聲輻射降解法主要源于液體在超聲波輻射下產生空化氣泡，它能吸收聲能并在極短時間內崩潰釋放能量，在其周圍極小的空間范圍內產生1 900~5200 K的高溫和超過50 MPa的高壓。進入空化氣泡的水分子可發(fā)生分解反應產生高氧化活性的•OH，誘發(fā)有機物降解;此外，在空化氣泡表層的水分子則可以形成超臨界水，有利于化學反應速度的提高。
超聲波對含鹵化物的脫鹵、氧化效果顯著，氯代苯酚、氯苯、CH2Cl2、CHCl3、CCl4等含氯有機物最終的降解產物為HCl、H2O、CO、CO2等。超聲降解對硝基化合物的脫硝基也很有效。添加O3、H2O2、Fenton試劑等氧化劑將進一步增強超聲降解效果。超聲與其他氧化法的組合是目前的研究熱點，如US/O3、US/H2O2、US/Fenton、US/光化學法。目前，超聲輻射降解水體污染物的研究仍處于試驗探索階段。
11.輻射法
輻射法是利用高能射線(γ、χ射線)和電子束等對化合物的破壞作用所開發(fā)的污水輻射凈化法。一般認為輻射技術處理有機廢水的反應機理是由于水在高能輻射的作用下產生•OH、H2O2、•HO2等高活性粒子，再由這些高活性粒子誘發(fā)反應，使有害物質降解。
輻射法對有機物的處理效率高、操作簡便。該技術存在的主要難題是用于產生高能粒子的裝置昂貴、技術要求高，而且該法的能耗大、能量利用率較低;此外為避免輻射對人體的危害，還需要特殊的保護措施。因此該法要投入運行，還需進行大量的研究探索工作。
