環保型水處理技術與發展趨勢探究

侯銘新

摘要：水處理技術是通過物理、化學和生物等方法對水質進行處理，使之滿足人民生活、工業生產和環境需要的技術。所謂環保型水處理方法是指在研制和使用過程中對環境沒有污染、對人體沒有傷害的處理方法，這些方法可以分為兩大類，一類是化學方法，一類是物理方法。與化學方法相比，物理、生物方法是水處理技術中一枝新秀，且具有便于控制、使用方便、經濟高效、使用周期長、對環境友好等優點，所以它們具有非常廣闊的發展前景。面對當前的水污染問題，發展以下環保型凈水技術，將是我們的當務之急。

關鍵詞：環保型；水處理技術；發展趨勢

1 前言

近年來，隨著我國工業建設的迅猛發展，生態環境被破壞的較為嚴重，尤其是水資源質量不斷降低。隨著環保理念的不斷深入，人們逐漸認識到水處理的重要價值。文章中結合當前水處理發展現狀，探索水處理的未來發展趨勢，并給出一定的促進措施。

2 應用環保型水處理技術的必要性

2.1 水資源大面積污染及水資源短缺問題的嚴峻形勢

改革開放初期，大量的化工、醫藥企業崛起，由于當時的水處理技術相較落后，處理效率和質量亦相較低下，加之環保部門的監管力度不足，污水偷排或不達標排放等忽略環保工作、過度追求經濟效益的現象時有發生，大量原本清潔的水資源被污染而無法投入生活、生產使用。在如此嚴峻的形勢下，加快水處理技術的研究步伐，積極引入高效、環保、無害化的水處理技術，最大程度上改善處理水質，進一步促進水資源的循環利用，十分必要和緊迫。

2.2 保障國民飲水安全的現實要求

我國是人口大國，日需水量巨大。飲用水直接進入人體參與生命代謝，對人體尤其是嬰幼兒及兒童的生命安全具有很大的影響。因此，市民們十分關心飲用水的質量問題。傳統的水處理技術改善水質的能力已無法滿足現代人的需求，而環保型水處理技術在可有效除去水中固態、可溶性有機物等雜質的同時，還能除掉水中的細菌等致病微生物，從而有效地避免了人們通過飲水途徑導致的生理疾病。

除上述外，環保型水處理技術還可節約能源，降低處理成本，符合當代先進發展理念的要求。綜上，應用環保型水處理技術十分必要。

3 環保型水處理技術

3.1 反滲透水處理技術

反滲透水處理技術主要應用于海水、咸水湖等咸水資源的淡化，因此，沿海、沿湖地區的供水公司應用比較多。該技術實現咸水資源淡化的關鍵在于半透膜設備，它只允許水分子從一側透過，而將鹽類物質阻隔在另一側。由于地球上淡水資源極其稀少而咸水資源廣泛存在，因此，實現咸水資源的淡化是直接增加淡水資源數量的有效途徑。反滲透水處理技術可實現咸水資源向淡水資源的轉化，滿足工業、居民等用水的供應，有效緩解水資源緊張問題。

3.2 膜處理技術

膜處理技術在當前的水處理領域中的應用最為廣泛，其原理在于通過各種膜設備的高效選擇性攔截作用，實現水的分離、凈化。該技術不僅能大大提高水質的處理效率，而且能有效避免過多副產物的產生。此外，該技術還能實現對水溶液中膠體物質的篩選、分離功能。

3.3 超聲水處理技術

由于農業生產中農藥、化肥的大量應用，以及其他固體、氣體、粉塵對于地下水、湖泊、河流等水質的污染，超聲水處理技術被供水公司應用于強化微污染水的生物處理。通過一定強度的超聲波處理后，膜生物反應器的生物活性得到增強，反應器有機負荷增加，有機物凈化效率提高。超聲處理促進了生物活性，且功率為10W的超聲波促進生物活性的效果最為明顯。超聲技術則是利用聲空化過程把聲場能量集中起來，然后伴隨空化泡崩潰在極小的空間內將能量釋放出來，使之在正常溫度與壓力的液體環境中產生異乎尋常的高壓和高溫，形成局部“熱點”，從而加快化學反應速率。利用超聲技術降解水中的化學污染物是近幾年來發展起來的一種新型水處理技術。

3.4 高級氧化處理技術

高級氧化水處理技術適用于污染較為嚴重的或對處理效果較為嚴格的水的處理，其原理在于通過產生大量的高氧化性的自由基，制造高氧化性的環境和條件，破壞有機物結構的完整性，實現大分子向小分子的轉化，從而完成了污水的凈化和處理步驟。該技術對污水的處理效果佳，但存在運營成本非常高的弊端，不適合規模中小的企業，因此，阻礙了該技術的全面推廣和應用。

3.5 微污染水處理技術

在我國傳統的水處理技術中，原有的凈水工藝已不能有效地處理微污染的水源水，另一方面由于我國目前的經濟實力，無法在較短時間內有效控制水源污染的問題，或者徹底改變水源、水質低劣的現狀，因而人們不得不采用新的處理方法來保證飲用水的安全和人們的健康。從20世紀70年代開始，國內環保型水處理技術研究人員逐漸研制和開發出了許多新型凈化新工藝，有的已經在實際中得到應用，取得了較好的效果，微污染水處理技術就是其中具有代表性的技術形式之一。微污染水處理技術可以有效強化傳統處理工藝，國內正在應用的主要有強化混凝和強化過濾兩種技術模式，它們針對不同的水質進行處理，水處理效果均能達到國家相關要求的供水質量標準和檢驗系數。

4 環保型水處理技術展望

加強環保型水處理技術的研發，是促進水資源循環利用最大化的重要舉措。未來環保型水處理技術的研究可從以下幾個方面著手。

第一，加強對企業等的監督、管理力度，確保其在環保型水處理設備的購置維護、技術翻新及專業技術人員的配備等方面有著足夠的資金投入，并確保環保型水處理設施長期處于連續、穩定的運行狀態。

第二，加強專業技術人員培養。企業、環保機構等應多多為水處理技術人員提供外出學習、培訓、深造的機會，增加技術人員接觸新技術、新知識的機會和頻率，切實增強其操作、管理環保型水處理設施的能力，促進技術人員與新形勢、新要求保持同步，為獲得更高的處理效率奠定基礎。

第三，加快環保型水處理技術的研究步伐。近幾年來，我國的環保型水處理技術雖取得了一定的成效，但總體尚處于落后水平。一方面，要加強對國外先進技術的借鑒和學習，另一方面亦應結合我國企業等的發展實際開展相關技術研究，如嘗試加強物理學方法在化學水處理技術中的綜合利用。在研發的過程中，研究者要充分積累經驗，并根據試運行反饋不斷進行改進，進一步提高技術開發的效率及水處理技術的功效。

5 結語

節能減排已經成為當今各國的共識，水源短缺，水環境污染已經引發了人們的深刻反思，建設環保型節能型社會已經成為當代的主題。在目前國家政策的高度重視下，研究開發新型、經濟、高效的環保型水處理技術成為當前社會普遍關心的熱點問題，可以預見，不遠的將來環境友好型水處理技術定會為解決水資源的短缺做出不可磨滅的貢獻。

參考文獻

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（作者單位：河鋼集團承鋼公司能源事業部）