現代污水處理方法與技術研究進展

孟婷婷+楊金金+陳丹

【摘要】隨著水污染情況的日益嚴重，人們更加注重污水處理的研究。 論文通過對現代污水處理技術的研究和探討，了解污水處理的常用方法，使污水處理技術得到了很大的提高。

【Abstract】With the increasing water pollution， people pay more attention to sewage treatment research. This article researches and discusses the modern sewage treatment technology， understands the common method of sewage treatment， in order to improve the sewage treatment technology.

【關鍵詞】污水處理；方法技術；分析

【Keywords】sewage treatment； method and technology； analysis

【中圖分類號】 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）03-0088-02

1 引言

隨著我國工業生產行業的不斷發展，污水的產生量也在不斷增加。而水是我們生存的必需條件，水資源受到污染的情況日益嚴重，對于人類的健康也構成了極大的威脅。因此，加強污水的處理，對于維護水資源的安全具有非常重要的意義。就目前而言，污水的處理方法比較多，對這些方法加強技術的了解和分析，有利于污水處理方法在實踐運用中發揮更大的作用。

2 污水的處理方法和技術分析

2.1 深度氧化處理法

從目前的發展來看，廢水深度氧化的方法主要包括超臨界水氧化和濕式空氣氧化這兩種，共同點就是都是使用氧氣作為重要的氧化劑進行有機物的氧化。

濕式空氣氧化法主要是在150～350℃高溫、20MPa，空氣或者是純氧作為氧化劑和懸浮在廢水的有機化合物進行有效溶解，液相中被氧化了的水和二氧化碳高濃度的有機廢水的處理方式；超臨界水氧化方法主要是指水在臨界狀態下對其他類型的有機物進行氧化的工藝過程。超臨界水對于有機物和水來講是最佳的溶劑，有機物在超臨界的水中都可以進行充分的氧化，在400～600℃情況下，反應是最快的，僅僅需要幾秒的時間就可以最大限度地將有機物的結構破壞掉。這種方法反應相當徹底，可以使有機碳、氫經過了完全的氧化之后成為二氧化碳和水。針對那些色度高、濃度高的染料廢水的處理，濕式空氣氧化法的作用尤為突出，能夠最大限度地提升廢水難降解的生物可生化性。超臨界的技術在國內的發展還是集中表現在原理的介紹上，對于實際的應用還是需要有進一步的研究。[1]

2.2 Fenton氧化法

Fenton法較多的是用在了含硝基苯和芳胺類的難以降解的有毒廢水中，主要的優勢表現在以下幾個方面：首先，產生的化合物可以迅速地降解有機物，廢水的可生化性也得到了較大的提升；其次，后面的反應不會帶來第二次的污染；最后，過氧化氫的加入可以有效提供一部分的溶解氧，而且鐵的來源較廣，體系處理的成本也被削減，帶來了較為良好的經濟收益。Fenton試劑主要是過氧化氫和催化劑亞鐵鹽經過一定的比例配合組成的，不需要高壓和高溫的技術，工藝設備較為簡單，但是也是極具潛力的應用技術。

Fenton目前有的主要的問題是處理的成本相對較高，目前的研究顯示，如果將Fenton試劑和其他的處理方式進行結合，Fenton試劑作為預處理方式，可以大大降低成本，Fenton試劑在廢水處理中的應用范圍也能夠被大大擴展。Fenton試劑的強氧化性、高處理效率、廢水中較強的干擾物質的承受能力。另外，在黑暗中Fenton技術就可以高效地降低有機物，設備的投資投入會大大縮減。但是還是存在著一定的不足，雙氧水的利用率相對較低，有機物也很難實現充分的礦化，處理之后的水分會帶有一定的顏色，試劑的成本以及整個的運行成本相對較高。

2.3 光化學氧化處理法

在對廢水進行處理的環節中，光的化學氧化處理方式是最近幾年才開始興起的新技術。尤其是在對在有機污染物的去除上，有著較好的發展前景。據反應原理上的差別，光化學氧化可以分成光敏化氧化和光分解等。

光分解的主要原理是反應物的分子在吸收了光子之后，進入到了激發態，激發態的分子在經過了一定的化學反應之后消耗掉了一定能量返回到了基態，這個時候吸收到了光子獲取的能量就會促使分子的化學鍵出現斷裂，產生一定的離子，在和水發生反應之后就會形成新的物質[2]。因為只有能夠被分子吸收了光之后才能出現光解反應，而且分子中化學鍵能的類型也會有一定的差異，需要的光的能量也不盡相同，只有在光的能量不小于分子中的某一個化學鍵能的光才能被對應的分子吸收，造成光解反應，一般來講，波長和光子具有的能力是成反比的。

對于光分解來講，有效的輻射主要是集中在波長要比300nm的紫外光要小。光分解一般只會對定波長紫外光有作用，而且在光分解的環節是不會讓有機物實現徹底的氧化的。

光敏化氧化主要是在敏化劑中加入了一定的反應物的溶液，敏化劑有效地吸收了光能之后就會進入到激發狀態，已經被激發了的敏化劑和溶液氧發生反應，最終會被氧化，過程中的敏化劑的主要作用是將光子的能力積極傳送給反應物。

2.4 分析光電協同催化氧化技術

在進行污水的處理過程中，運用到的半導體催化氧化技術具有非常好的運用效果。主要是利用該項處理技術，所需要的條件并不苛刻。首先對于反應的溫度要求不高，只要一般狀態下就行。具有非常廣泛的使用范圍，不受到污水情況的限制。但是該項技術運用在污水處理的過程中，所需要耗費的成本比較高。這主要是由光在發生電子空穴復合的過程中，產生了低量子的原因，使得催化反應的反應劑成本上升。因此，需要加強半導體催化氧化技術的提升。在該項技術的基礎上，協同電化學法，這就是光電協同催化氧化技術。光電協同催化氧化技術的使用原理是利用了電化學的作用，使得光催化氧化技術更加容易實現，原本的光生電子發生空穴復合的情況受到了阻礙，這樣就使得空穴有更多的存在，從而使得污水的處理效果得到了提高。[3]

光電協同催化氧化技術的運用，能夠有效地針對一些難處理的污水情況。在光電協同催化氧化技術運用的效果下，專家對于光實現催化效果產生了很大的研究興趣，因此，近年來，在催化劑的表面實現修飾的作用是人們研究的熱衷方向。光實現催化的過程，存在一個缺點，就是量子的效率太低。為了提高量子效率，人們希望能夠提高催化使用的活性。這樣就會使得污水處理的效率得到了提高。

在利用光電協同催化氧化技術進行污水處理時，有兩個明顯的好處。首先是半導體在光催化的作用下，實現了氧化作用，使得原本中間產物的產生量比較小。此外，半導體帶電之后，水中的氫離子實現了還原，這樣就不需要持續補充氧氣。因此，光電協同催化氧化技術能夠實現實際運用中的廣泛運用。

3 分析污水處理技術的未來發展

污水的處理是一件不容小覷的事情，應該引起人們足夠的關注。就目前的污水處理方式來說，還需要進一步提升。通過激光的作用以及化學方法的作用實現污水的處理，雖然具有一定的效果，但是還存在著一定的難度。因此，不停地實驗和反復地研究，加強污水處理技術的提升。在通過電化學氧化的方法實現污水處理的過程中，需要加強氧化技術的提升，使得污水處理技術的效果得到提升。

4 結語

總之，加強污水的處理對于保證人類健康的生存具有非常大的積極作用。受到現代生產的影響，污水的產生形式是多種多樣的，不同形式的污水，處理的方法必然存在著差距，加強污水處理方法的了解，能夠有效地認識到污水處理技術的使用特征，從而使得污水處理的效果得到提高。相關的污水處理部門應該加強污水處理方法的了解，重視污水處理的工作，使得社會經濟發展和生態平衡能夠和諧相處，使得人們能夠在安全健康的環境下生存。

【參考文獻】

【1】郭曉順.電化學技術處理油田污水的研究進展[J].能源化工，2016（04）：78-82.

【2】彭榮，張勇.污水處理方法研究進展[J].四川化工，2013，（12）2：45-47.

【3】何苗.污水重金屬離子處理技術的研究進展[J].廣州化工，2016（19）：27-29.