綠色水處理技術(shù)的研究與應(yīng)用進展

張凱紅

摘 要：隨著社會的快速發(fā)展，人們對環(huán)保問題的關(guān)注程度逐漸提高。但是，受到科學(xué)技術(shù)的限制，要想實現(xiàn)工業(yè)的全綠色生產(chǎn)還存在一定的困難，廢水的產(chǎn)生是很難完全避免的，需要進行廢水的末端處理。從水處理現(xiàn)狀可以看出，水處理過程中還存在很多問題，而且效率比較低。綠色水處理技術(shù)屬于新型水處理技術(shù)，不僅高效，而且該技術(shù)的應(yīng)用成本比較低，不會出現(xiàn)二次污染的問題，是比較安全可行的水處理措施。如今，綠色水處理技術(shù)的應(yīng)用范圍在不斷擴大，受到人們的歡迎和認可。

關(guān)鍵詞：綠色水處理技術(shù) 研究 應(yīng)用進展

中圖分類號：X7 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）02（b）-0068-02

如今，環(huán)境問題已經(jīng)成為全世界各國關(guān)注的焦點，環(huán)境相關(guān)的法律法規(guī)也在不斷完善。在新形勢下，傳統(tǒng)的水處理技術(shù)受到很多因素的限制，已經(jīng)無法滿足水處理的需求。綠色水處理技術(shù)的出現(xiàn)解決了水處理中存在的問題，國家相關(guān)部門還在加大綠色水處理技術(shù)的研發(fā)力度，不斷完善綠色水處理技術(shù)，保證綠色水處理技術(shù)應(yīng)用的合理性。

1 超聲波綠色水處理技術(shù)的研究及應(yīng)用

1.1 超聲波綠色水處理技術(shù)

超聲波水處理技術(shù)屬于綠色水處理技術(shù)的一種，超聲波實際上就是頻率超過25 kHz的聲波，超聲波在處理污水的過程中會發(fā)生很多化學(xué)變化，這種現(xiàn)象也被人們稱之為超聲空化效應(yīng)。合理地應(yīng)用超聲波水處理技術(shù)可以實現(xiàn)廢水的快速處理，特別是對含有化學(xué)物質(zhì)的廢水進行有效處理，處理的效果比較理想。如今，無論是西方國家還是我國都加大了超聲波水處理技術(shù)的研究力度，研究的范圍也在不斷擴大。如今，工作人員不僅可以使用超聲波水處理技術(shù)單獨處理污水，還可以把超聲波水處理技術(shù)轉(zhuǎn)換為復(fù)合技術(shù)，提高污水處理效率。氧化物質(zhì)有以下幾種：一是空氣；二是O2；三是O3；四是H202；五是Fenton。但是，相關(guān)部門最早研究的對象是空氣和O2，超聲波和臭氧結(jié)合在一起可以形成超聲波臭氧的氧化技術(shù)，效果十分明顯。污水中可以降解的物質(zhì)有以下幾種：一是酚類；二是染料；三是芳香化合物。工作人員使用超聲波臭氧的氧化技術(shù)處理污水效果遠遠超過單獨使用超聲波水處理技術(shù)。在分解污水中染料時，超聲波與臭氧氧化結(jié)合在一起會產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，臭氧會轉(zhuǎn)化成自由基。采用超聲波臭氧的氧化技術(shù)處理污水中的染料，在1l min內(nèi)就可以達到95%的脫色率，而且可以節(jié)省原料。除此之外，超聲波臭氧的氧化技術(shù)可以降低污水中的酚，比例高達99.1%，有機碳的處理率達到65%。如今，我國也展開了超聲化學(xué)技術(shù)的研究，但是還處于研究的初期階段。超聲光化學(xué)也是研究部門研究的重點，在30 kHz超聲波與9 W紫外燈下污水中的苯酚去除率可以達到99.5%。由此可以看出，超聲波與紫外線結(jié)合可以產(chǎn)生協(xié)同作用，但是作用機理至今還未明確。目前，研究人員還把超聲波和生物處理技術(shù)結(jié)合在一起，主要的作用是可以降低污水中的毒性，分解污水中的有毒物質(zhì)。在超聲波生物技術(shù)下，污水中的染料數(shù)值從0.23～0.29降低至0.09～0.12，工作人員再進行污泥處理法做最后的處理，該技術(shù)應(yīng)用的成本低，效果佳，可以大力推廣。

1.2 微波綠色水處理技術(shù)

微波實際上是350 MHz～350 GHz的電磁波，微波綠色水處理技術(shù)在進行污水處理時會產(chǎn)生強烈的化學(xué)反應(yīng)，污水的脫色率可以高達98.1%。

1.3 電磁綠色水處理技術(shù)

相比超聲綠色水處理技術(shù)和微波綠色水處理技術(shù)而言，電磁綠色水處理技術(shù)屬于物理處理方法，該技術(shù)主要是利用電磁原理來阻止水垢的生成，也可以避免設(shè)備被腐蝕，更好地去除污水中的雜物，抑制細菌的生長。如今，很多工廠還在使用比較傳統(tǒng)的污水處理技術(shù)，在污水內(nèi)添加污水處理劑來去除污水內(nèi)的水垢和雜物。但是，污水處理劑的添加還會影響水的質(zhì)量，還需要進行二次處理，增加污水處理成本。應(yīng)用電磁綠色水處理技術(shù)進行污水處理，處理過的水可以達到生活用水的標(biāo)準(zhǔn)。

2 膜處理技術(shù)

膜處理技術(shù)應(yīng)用的時間比較短，該技術(shù)在處理污水時具有自身的優(yōu)勢和特點。膜處理技術(shù)應(yīng)用成本低，操作簡單，而且不會對生態(tài)環(huán)境造成污染和破壞，處理完成的水可以直接利用進行工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)，提高了水資源的利用率。膜處理技術(shù)包括以下幾種：一是微濾；二是超濾；三是納濾；四是反滲透；五是電滲析。膜處理技術(shù)主要應(yīng)用于以下方面：一是苦咸水處理；二是海水淡化；三是混合物濾透。在污水處理上，膜處理技術(shù)可以處理以下污水：一是城市污水；二是電鍍污水；三是紙漿；四是造紙污水；五是化工污水；六是冶金污水；七是食品污水；八是制藥污水；九是放射性污水。

3 綠色氧化處理技術(shù)

3.1 超臨界水氧化

綠色氧化處理技術(shù)包括以下幾方面：一是超臨界水氧化；二是光催氧化；三是電化學(xué)氧化；四是化學(xué)氧化。超臨界水氧化屬于新型的廢水和污水處理技術(shù)，該技術(shù)節(jié)能，污水處理效率高，適用范圍廣，而且不會產(chǎn)生二次污染，受到很多國家的肯定和信賴。超臨界水與常態(tài)水相比，超臨界水的溶解性比較強，而且擴散系數(shù)比較大，傳質(zhì)的速度非常快，可以作為廢水處理介質(zhì)。以下物質(zhì)可以在高溫下互溶：一是有機物；二是空氣；三是氧氣；四是水。呈現(xiàn)出一種混合的狀態(tài)，這樣污水內(nèi)的有機物就可以被分解，無需進行二次處理。但是，超臨界水處理是在封閉的狀態(tài)下進行的，這樣才能達到廢水處理的目標(biāo)。目前，很多國家都在應(yīng)用超臨界水處理技術(shù)，而且應(yīng)用范圍還在不斷擴大。我國研究部門剛開始投入超臨界水處理技術(shù)的研究中，還處于實驗初級階段。

3.2 光催化氧化水處理技術(shù)

光催化氧化水處理技術(shù)的原理是：光催化氧化在紫外光的作用下會分解污水中的氧化物。光催化氧化反應(yīng)有兩種：一種是均相；另一種是非均相。均相降解的介質(zhì)有以下幾種：一是Fe；二是H2O。該技術(shù)需要借助介質(zhì)的作用來實現(xiàn)污水氧化物的降解。

3.3 綠色化學(xué)氧化處理技術(shù)

綠色化學(xué)氧化技術(shù)的介質(zhì)有以下幾種：一是臭氧；二是過氧化氫；三是雙氧水；四是二氧化氯；五是高錳酸鉀。應(yīng)用以上介質(zhì)可以分解廢水中的有毒有害物質(zhì)，或者把污水轉(zhuǎn)化成分離水，進而實現(xiàn)污水處理的目標(biāo)。化學(xué)氧化處理技術(shù)需要借助氧化劑的作用提高廢水和污水處理效率。化學(xué)氧化處理技術(shù)的優(yōu)勢有以下幾點：一是操作簡單方便；二是容易操作；三是適用范圍比較廣；四是無毒無污染。化學(xué)氧化處理技術(shù)用于降解廢水效果十分理想。相關(guān)部門只有加大污水和廢水的處理力度，不斷引進和研發(fā)新型綠色水處理技術(shù)才能滿足污水處理需求，提高水資源的利用率，進而實現(xiàn)人類和生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展。

4 結(jié)語

如今，無論是西方國家還是我國都加大了超聲波水處理技術(shù)的研究力度，研究的范圍也在不斷擴大。超聲波水處理技術(shù)屬于綠色水處理技術(shù)的一種，該技術(shù)應(yīng)用的成本低，效果佳，可以大力推廣。如今，很多工廠還在使用比較傳統(tǒng)的污水處理技術(shù)，在污水內(nèi)添加污水處理劑來去除污水內(nèi)的水垢和雜物，處理效果并不理想。應(yīng)用電磁綠色水處理技術(shù)進行污水處理，處理過的水可以達到生活用水的標(biāo)準(zhǔn)。我國研究部門已經(jīng)開始投入超臨界水處理技術(shù)的研究中，但是還處于實驗初級階段。化學(xué)氧化處理技術(shù)需要借助氧化劑的作用提高廢水和污水處理效率。

參考文獻

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