化学净化水质的方法范例6篇

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化学净化水质的方法

化学净化水质的方法范文1

关键词:民心河 富营养化 藻类繁殖 生物浮岛

中图分类号:G633.91 文献标识码: A

作为石家庄景观河流的民心河水体,维持景观必须有良好的水质。但由于民心河自身的特点,水体容易变黑变臭,进行水质维护治理是非常重要的。

1.民心河基本概况

民心河地处河北省石家庄市区,位于二环以内,环市区繁华地带一周。民心河河道窄,河床浅,河流短,环境容量小,自净能力比较差,河水基本处于静止状态,只有在蓄水或排洪时靠河道中橡胶坝调节水位,形成流速。河底和堤岸经防渗、硬化、砌石建成,与自然的交换能力变弱,水质更容易变差。民心河位于市区二环以内,基本属于闹市区, 此流经区域人为活动比较多,受到的人工污染比较多,接收的污水成分也比较复杂。它不仅是一条景观河流,而且还肩负着市区内的泻洪排洪任务和绿化用水。由于以上特点,民心河比自然的河流水体更容易恶化而变黑变臭,同时由于担负泻洪排洪任务,因此在水质维护上更有其特殊性。

2.民心河水体富营养化的产生及其危害

监测数据显示,民心河水体中氨氮含量平均为1.68J/L,总磷含量平均为0.303J/L,生物所需的氮、磷等营养物质大量进入缓流水体,引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖,水体溶解氧量下降,水质恶化,鱼类及其他生物大量死亡,导致民心河水体富营养化。水体出现富营养化现象时,浮游藻类大量繁殖,不仅影响了水体景观,而且藻类产生的藻毒素可使人体导致肝癌,构成对人类生存环境的威胁。

3.常见去除藻方法

治理藻类泛滥方法大体可概括为:物理法、化学法和生物法。

3.1物理法

物理法除藻主要包括:机械捞藻法、挖泥法、换水法、过滤法等,这些方法资金、人力等投入较大,且治标不治本,很难根本上改善民心河藻类滋生问题。

3.2化学法

在藻类繁殖季节,投加一些化学剂可以抑制藻类繁殖。目前市场上流行的化学方法主要以次氯酸钠、硫酸铜等方法为主。但使用化学药剂除藻,需要向水中引入新的化学成分,有些不仅对藻类有抑制性,对其它生物也存在毒性。且往往在清杀之后,微囊藻水华照样大量出现。

除用化学药剂除藻外,还可以用臭氧除藻。臭氧能很快杀死藻类,但极不稳定,易分解,在水中停留时间短,且臭氧发生装置庞大、复杂,耗能高,只能作用于很小范围水体。

3.3生物法

饲养一定的鱼类和水草或者应用其它生物也可以控制藻类。生物法具有综合效益,高效、广谱的生物技术仍有待于开发。目前尚不能将有效的噬藻病毒、菌类等成功应用于水体;放养大型菌类和水生植物,由于采收与后续处理困难,推广存在难度;采用放养鱼类防治水华,因为有的鱼苗除藻种类单调,如花白鲢只能摄食消化幼嫩的微囊藻,对细胞壁纤维和果胶质均已老化的微囊藻不起作用。经过实验,如果投放的菌种稍有不当,就会引起其它生态污染。

以上处理藻类的这些方法各有所长,均具有相当的局限性,靠单一的方法治理一个极其复杂的水生生态系统,往往达不到理想的效果。

4.“生物浮岛”去除藻类

4.1生物浮岛技术的灭藻机理

生物浮岛技术利用植物生长过程中吸收氮、磷等营养成分原理,将水耕栽培与水质净化结合,利用植物根系对富营养化成分的吸收来净化水质。当植物将根须伸入水中伸展开叶片进行光合作用时,通过根须边吸收水中的氮和磷等成分,边向水中输送氧气,动物性浮游生物、小鱼小虾很快在水面下聚集繁殖。同时,因浮岛周围溶解氧浓度增高,使好氧物质浓度增高,使好氧性微生物大量繁殖,不仅可消除水体黑臭,在短时间内还能有效恢复湖泊水域的自净能力。

4.2生物浮岛技术植物选择原则

①选择的植物应为适宜水系水质条件生长的多年生水生植物;

②以耐污抗污、且具有较强的治污净化潜能的植物为主;

③根系发达、根茎分蘖繁殖能力强,即个体分株快;

④植物生长快、生物量大;

⑤选择冬季常绿的水生植物或驯化后的具有景观价值的陆生植物;

⑥满足景观空间形态的需求,综合岸线景观和湖面倒影、水面植物进行适当的景观组织。

4.3生物浮岛技术的特点

①浮岛本身环保经济,起到以废制污的作用。

“浮岛”由两部分材料构成:一部分用来提供“浮力”,在民心河上可采用废旧轮胎、废弃发泡塑料等固体废物,使之成为安全净化水质再生资源,在净化水质的同时,减轻固体废物污染负荷。另一部分则是为植物提供“着力点”的煤矸石层,由经过处理的没有污染的煤矸石构成,这一层的厚度要由水体的污染程度和水深来决定。植物生长在“浮岛”上,有相当一部分根探入水中,直接从水中吸收富营养化物质,抑制藻类生长,煤矸石也能通过吸收水中的营养成分,为扎在煤矸石层的植物根部提供养分。此外,这个“浮岛”还能载着上面的植物轻松地在水面上移动位置,在不同的地方净化水质。

②利用植物灭藻,合理选择植物,不会引起二次污染。

根据生物浮岛技术植物选择原则以及民心河水质富营养化的情况,植物的生长周期、习性以及在造景方面的需求等问题,此技术选择的主要植物为月季、肾蕨、连翘还有美国的凌霄。

③生物浮岛净化面积大,效果好,而且美观。

1平方米生物浮岛能净化100平方米的水域。民心河世纪公园附近河段与中山公园的水面上已分别出现200平方米、300平方米的“水上花岛”,两个试点共净化水域面积达5万平方米。

4.4生物浮岛技术的7种功能

“生物浮岛”具有七种功效:一是利用植物根茎等对水中氮、磷的含量进行吸收;二是对生物特别是藻类进行吸附;三是通过植物的根茎向水中输送养分;四是有利于水生生物的繁殖;五是便于鱼类的捕食;六是能够防止沉淀的悬浮物再次上浮;七是能够产生日光的遮蔽效应。

4.5生物浮岛技术的成效

设置“生物浮岛”后民心河中氨氮含量平均为0.9685J/L,总磷含量平均为0.107J/L,溶解氧含量是7.44J/L。经过数据比对,氨氮的下降率为57.7%,总磷的下降率为35.3%,溶解氧的增加率为69.6%,其余各项指标也均有降低和改善。而且,在北京的大观园、南京的八一公园,都利用了这种“生物浮岛”治污技术,效果都不错。

4.6生物浮岛技术推广的可能性

据了解,2000年,民心河部分河段曾爆发蓝藻,大量的蓝藻在水中“顽强”地生长,尤其是民心河东线,部分河段水面几乎被蓝藻全部遮严。清亮的民心河水在一周内就成墨绿色,民心河部分河段一度成为“臭河”。 而今年中山公园的试验让市民们看到民心河蓝藻治理的希望,试验成功后,将会陆续在民心河水系推广“生物浮岛”,届时,民心河全系绽放“水中花”将成为石家庄市的又一生态景观。

化学净化水质的方法范文2

1.曝气给水体增氧,清除氨气、氯气等有害气体。一般有两种方法,一是静置48 h,二是机械搅水(如叶轮式增氧机增氧)。如用自来水养鱼,先要静置一段时间,以使有害气体(如Cl2)逸出。增氧机能使池塘水体上下水层对流,增加溶解氧,同时使水中有毒气体逸出,起到改良水质的作用。通常池塘养鱼多使用叶轮式增氧机,水车式增氧机主要用于养鳗池。这属于机械增氧方式。殷肇君研制的水质改良机翻喷池底的淤泥,搅动池塘水体,使池水上下循环,尤其在夏季晴天中午,浮游植物光合作用释放大量氧气,上层水体溶氧饱和,水体的有序翻动使整塘水体得到了充分的溶解氧。

2.过滤过滤的目的是清除水中固态废弃物、悬浮物及大型水生生物等。常用的过滤器有:机械过滤器、压力过滤器、砂滤器等。

3.沉淀水中的悬浮物容易吸附在鱼鳃上,使其呼吸受阻,同时使水体的混浊度和粘滞性增大,对鱼苗孵化不利,故常设置蓄水池先进行沉淀处理。

4.吸附多孔性的固相物质,如活性炭、硅胶、浮石粉等,能吸附水体中的有毒物质(如氨氮)。用高分子重金属吸附剂吸附水体中的重金属离子,是目前正在研究的水体净化新技术。吸附剂的粒径在0.3~1.2 mm,用于吸附水体中的Cu2+、Zn2+、Pb2+、Cd2+,而并不产生水的二次污染。

5.泡沫分离技术向水中通气,水中的表面活性物质被微小的气泡吸附,浮于水面形成泡沫,可去除水中溶解物和悬浮物。但此技术不适用于淡水,只能在盐度大于5‰的半咸水和海水中使用。以此原理设计的泡沫浮选分离器市场上已有售。

6.磁分离法利用电磁原理对水中重金属离子等污染物进行电磁分离,是目前较新颖的水处理方法。

二、化学方法利用化学反应来处理水中的污染物或悬浮胶粒。包括凝絮、中和、络合、氧化还原、消毒等。

1.凝絮用无机或有机化学试剂,使水中的微小颗粒及胶体凝聚成大絮凝体,加速沉淀。常用的凝絮剂有铝盐(硫酸铝、铝酸钠、碱式氯化铝等),以及高分子絮凝剂等。

2.中和改善水的pH值。常用生石灰或石灰水使水呈中性或弱碱性,还能增加水体中钙的含量,改良底质,并杀灭病原体。pH值过高时,可采用草酸、醋酸等弱酸中和。

3.络合最常用的是EDTA,主要用于清除水中过高的重金属离子(如Cu2+),特别是那些鱼贝类敏感的重金属离子。

4.氧化还原一些含氯消毒剂、臭氧、双氧水、高锰酸钾等可以与水中的有毒物质(如氰离子、硫离子)发生氧化还原反应,降低或消除毒性,还可以杀灭水中的病原菌。常用的含氯消毒剂有漂白粉、二氧化氯、二氯异氰尿酸钠、三氯异氰尿酸等。臭氧通过强烈的氧化作用除去水中有机物、铁、锰、臭味及色度等,但因它对细菌具有极强的杀灭效果,以致水中的有益菌也被杀死,故只用于较特殊的地方。

王博君等、朱福庆研究了臭氧在河蟹育苗中的应用,认为育苗水经臭氧处理后,水中的细菌得到了有效抑制,亚硝酸盐大幅度降解,能减少换水量;谭洪新等[8]分析了臭氧在水族馆水处理中的应用,认为臭氧消毒在大型海洋水族馆中已得到普遍应用,而目前在水产养殖中应用较少,主要用于河蟹育苗、刺海参育苗、鲍鱼育苗等。

5.用其它消毒杀菌剂常用的有抗生素类、磺胺类、呋喃类、硫酸铜、敌百虫、甲醛、有机染料、双链季铵盐、中草药等。以杀灭水体中的致病生物为主要目标。

三、生物方法利用微生物和自养性植物(如绿色藻类、高等水生植物)改良水质。其原理是这些微生物和植物可以吸收利用水体中的营养物质(残饵及水产养殖动物的代谢产物),有助于防止残饵与代谢产物积累所引起的水质败坏。

1.光合细菌光合细菌是一种以光作能源、以二氧化碳或小分子有机物作碳源、以硫化氢等作供氢体,行完全自养性或光能异养性的一类微生物的总称。只要有水和光存在,不论环境中有氧或无氧,均能生存繁殖。光合细菌能降低水中氨氮、硫化氢等有害物质,水中投入光合细菌后,有益菌大量增加,形成优势种群,抑制了病原的繁殖。光合细菌的研究和应用在日本及东南亚等国已相当普及。在国内也有报道,罗氏沼虾、中华鳖、加州鲈、对虾的养殖中应用光合细菌,具有改善水质、减少病害、提高养殖经济效益的作用。光合细菌亦可用作饲料添加剂,它对鱼类有较好的助长作用。

2.芽胞菌丁 雷等在养殖水体中加入不同浓度的芽胞菌,待其生长繁殖后测量各项水质指标,结果显示芽胞菌能够降低水中的亚硝酸盐浓度。

3.放线菌上海玉垒环境生物技术有限公司从日本引进一种高科技微生物产品,称“玉垒菌”。这是一种放线菌。翟士君等曾用S30对温室养鳖池净化水质的效果进行了试验。结果显示,在鳖的饲养前期使用效果很好。宫兴文等把S30与光合细菌结合起来使用,并采用无砂养鳖模式,认为S30主要集中于底质,而光合细菌多分散于水中,故能维持养鳖的良好水环境。

4.多细菌复合微生物制剂能消耗有机物,起水质净化作用的微生物不少,有柘草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、乳酸杆菌、乳链球菌、酵母菌、假单胞菌等,它们是一类非致病的有益细菌。目前在水产养殖中应用的多数是多菌株组成的复合产品,能发挥各个菌株的不同功能,起到协同作用,克服单一品种适应性差、应用面狭窄的不足。较有代表性的是兼有好氧与厌氧代谢机制的多菌株复合制剂,常用的有“利生素”,有效微生物制剂EM等。

化学净化水质的方法范文3

5月21日,本刊就军用野营供水装备采访了军事野营装备专家段石教授。

记者:段教授您好,首先请您谈谈军用野营供水装备是怎样保障灾区供水和用水安全的。

段:此次抗震救灾我们主要是按照部队野战条件下的供水流程,结合实际情况,利用专业野战供水装备对灾区实施供水保障,多采取一种或多种方式综合组织供水,一般情况下就是开设野战水站。所谓水站就是取水、输水、净水、配水、贮水等专业供水装备的集合体。专业化部队把远处地域的水取回并输送过来,经过净化和配水,储存到一定容积的贮水罐里供人员使用,这一系列过程就叫做“开设水站”,具体有五个步骤。

首先是取水。前提是在有水源的情况下进行。当水源不足时先寻找水源,主要由作战部队或工程部队完成,应将部队配置在交通便利、水源充足的地区,利用专门车载水泵抽取水源,此外还可以在地下水丰富的地区采取临时打井的方法获取地下水。

其次是输水,即将水源地的水输送到灾区同胞临时安置点。输水方式主要有车辆和输水管线两种。车辆输水就是将方形软体橡胶运水袋固定在专用车上或直接采用运水挂车输送水。管线输水是架设临时管线将源水输送至供水保障点。

第三个环节是净水。使用多功能净水车等净水装备,将含有杂质或被污染的水净化成符合国家或军队标准的饮用水。

净水后就是分水或配水。配水装备装在净水车内,由机械操作完成水的分配,将净化好的水分装成小袋供人员使用。根据灾区所需水源的多少,对水源进行配置。

贮水是最后一个环节。为节约获取的水资源,供水点都会配备软体贮水罐等器材。软体贮水罐容积不等,最小的0.5米3,最大的达25米。,像个圆形的大水池。软体贮水罐多使用合成化纤材料制成,可以折叠,里外有涂层,打开后有支架支撑呈立体状态。将净化水储存在水站中后,按照实际消耗用水进行供水保障。

记:部队在输送水前,是否先要全面侦察水源?

段:就水源侦察来讲,无非两种途径。一般是通过飞机、卫星航拍侦察水源,也可以利用光谱分析光线反射率的差异,进行水源探测。后一技术较前一种来说更加尖端,浅表层的地下水都能被侦察到。四川灾区的水源非常丰富,基本不需要进行水源侦察。现在面临的主要问题是对污染的水源进行净化,也就是使用先进的净水装备,使灾区人民喝上合格的饮用水,以避免次生灾害(例如疫情)的发生。

记:那么净水设备是如何把污水转化为生命之源的呢?

段:专用的净水装备主要是净水车了,常使用的净水工艺有普通净水、蒸馏净水、离子交换净水、电渗析净水和反渗透净水几种。

普通净水是按照混凝、澄清(沉淀)、过滤、消毒的工艺流程设计的,用于净化处理被污染的淡水。它的工作程序是在净水车处理槽中加混凝剂和消毒剂,然后过滤,去除水中浑浊物、微生物、气味、颜色和其它毒素。

记:您刚谈到的混凝对我们而言比较陌生,它为什么能使水从浑浊变得澄清?

段:水中的浑浊物主要是小颗粒悬浮物、胶体物(包括粘土、矿物质、二氧化硅等)、部分有机物。混凝就是对胶体的处理过程。早期的混凝剂成份为明矾、硫酸铝、硫酸亚铁、硫酸铁、三氯化铁等一些简单的低分子无机盐混凝剂。现在发展为高分子铁盐混凝剂,主要成份是聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚合氯化铁等。加入水中后,混凝剂中的金属离子与水中的胶体颗粒发生电中和作用,使其脱稳和水解,形成絮状物凝固沉淀后析出,因此混凝剂也称絮凝剂。

记:其它几种净水工艺的原理有什么特点?

段:蒸馏法的净化原理是将水源加热后收集蒸汽,使之冷却凝结咸淡水。这种方法对海水、苦咸水的脱盐和去除核生化污染都非常有效,但成本高,耗费能源,效率低,设备体积较大,不利于机动。

离子交换净水可去除可溶性放射物、金属盐及其它可溶性化学制剂。它的原理是加入其它多离子化学物质,通过化学反应,将氯离子和钠离子分离降解,析出沉淀物达到净水目的。

电渗析净水对盐度低于5000毫克,升的水质淡化效果最好,对海水的作用不大。工作时在需要被淡化的水中加入电极,利用直流电形成电场,将水中的Na+和Cl-分开,达到淡化水质的目的。

效果最好的是反渗透净水。它利用溶液从高密度向低密度过渡的特性,在反渗透设备中安置一种用醋酸纤维素制成的、肉眼不可视的生物膜(一种在显微镜下可以观察到的由微生物组成的分子筛),使水分子渗透到淡水槽中,达到净化的目的。这方面美军卓有成效,如Sweetwater拖车式轻型反渗透装置,Univox 150S型反渗透净水拖车,都是通过反渗透膜,将细菌、病毒等微生物滤除,达到净化水质的目的。美军近两年还利用微滤和反渗透技术研制了LWP轻型净水器,每小时能从淡水源和咸水源中分别提取473升和284升的饮用水。反渗透装置结构简单、重量轻、体积小,易于操作维修,能满足战术技术要求,很多国家都着力研发。

记:我军目前使用哪种净水工艺?

段:单纯使用一种净化法效果往往不会太好,现阶段净化水源是综合上述多种净化技术来实现。技术发展最快、最先进的还是反渗透净化法,因为反渗透法采用的生物膜技术优于其它方法,其它净化方法只作为辅助手段。当然,西方国家研制生物膜的技术含量比较高,孔径非常小,更接近于水分子,在反渗透的过程中,只有水能通过生物膜渗透到容器里,别的物质都被过滤在外,一、两级渗透就能起到较好的淡化作用。我国的生物膜工艺有待进一步提高。

记:这次电视报道灾区使用的多膜净水设备是不是采用了反渗透法?

段:电视上报道的多膜净水设备实际上就是我们所说的多功能净水车。它集离子交换、电渗析和反渗透工艺于一体,主要利用反渗透的净水方法达到净化目的。被净化出来的水经过净水车里自带的包装程序,直接产出一袋袋的饮用水。它可视需求对水进行一般净化或精度净化。一般净化每天可出200吨水。保质期一个月;精度净化为100吨,保质期更长。精度净化的水不用煮沸即可直接饮用。水质的细菌含量都在国家制定的标准内,一般净化的每毫升水在7天内的大肠菌群不超过1个,精度净化的是90天内。

记:这种净水车是我国最新一代的净水装备吗?

段:是的。这次灾区使用的净水车是我军90年代研制出的最新一代产品,具有多项国家专利,在技术上与国外平齐,但出水量和净水效率略低一些,主要是反渗透工艺中生物膜的研制略逊于国外先进水平。我军前一代净水装备叫运净水挂车,集贮水、净水、保温于一体,容积约2吨,能将水的温度保持在10℃左右,防止寒冷环境下水罐结冰,因此主要适用于高寒地区。这个运净水挂车里也配有相应的净水系统,但没有现在的最新产品净化效率高。

记:新型净水车每辆大概能满足多少灾区人员饮用?部队士兵的野战用水标准跟普通人一样吗?

段:按军队平时每人每天生活用水50升的标准计算,每辆净水车可保障4000人用水。而在野战条件下。无论什么季节,军队每人每天实际饮用水标准为2.5-4升,如果供水极端困难,,仅为1.5-3升,也就相当于3-6瓶矿泉水。

记:除净水车外,部队还为灾区提供了便携式净水器和单兵净水器,它们有什么特点?适合什么情况下使用?

段:单兵净水器主要供单兵使用。国际国内在单兵净水器的研制上都有较大发展。我军单兵净水器是手握式净水器,体积较小,净重约300克,类似于医用注射器。它操作简单,使用时只要推动净水器柄,利用自流压力,使污水通过过滤膜过滤。不足是过滤膜使用寿命短,一般净化500升水后就要更换,相对而言使用效率不高,只适合侦察兵或侦察分队使用。

相比之下,外军的单兵净水器工艺要先进一些。像美军“保护者”单兵净水器的净化系统属于迷宫式深度过滤器,净化程序为“不锈钢预过滤器――4μ过滤器――0.2μ谜宫式深度过滤器――颗粒活性炭吸附”。它不仅能去除水中的悬浮物、胶体、藻类,甚至可滤掉贾第虫胞囊和小隐孢子虫,达到水质净化和除菌的目的。它出水量不小于1升/分钟,高190毫米,重量仅311克,单兵携带十分方便。除此之外,它还具备清洗简便、价格低廉的优势。英国普里麦克公司生产的PWP型单兵净水器重500克,高140毫米,直径95毫米,一次可滤出1升饮用水。这种净水器的净化程序简单来说就是“先过滤,后消毒”。使用时将净水器旋紧于瓶口上,然后倒入生水,不到10分钟,水瓶即可充满,其中包括2分钟净水等待时间。净水器顶层是粗网状的泡沫,可过滤颗粒较大的物质,容易清除;中间是一个镀银活性碳预过滤器,可清除顶层没能过滤的物质和有机污染物;底层是消毒器,以4%浓度向水中释放碘,起到接触性消毒的作用,可以把携带细菌、病毒、寄生物、污染物的水处理成为安全的饮用水,也能除去许多自然水中存在的有机物质,改进水的口味、气味和颜色。

便携式净水器也主要由单兵携带,但以连、营为单位配置使用。我军的为罐状,体积较小,净重约12千克,可随身携带,每小时净水100-150升。美军主要有口袋型和迷你型两种。其中口袋型净水器全重650克,可连续过滤5000升水:迷你型净水器重250克,可连续过滤7000升水。两种净水器都可以悬挂在腰带上或放置在背包内携带。

对于灾区来说,净水效率最高的还是多功能净水车,一天的净水量可达到100~200吨。灾区用水和作战用水的情况不同,不用在敌情、警戒问题上做太多考虑,因此单兵净水器只适合在小范围内使用。便携式净水器主要针对可见污染物以及水质浑浊度进行净化,如果对水进行消毒,还得通过卫生部门提供的药片洗消来实现。在灾区这种特殊环境下,我们尽量选择净化没有被污染的水,对已被污染的水源不会做太多考虑。

记:净化后的灾区饮用水要达到什么样的标准?

段:饮用水水质的标准由若干项指标组成,并不是一个笼统的标准,只有经过测试后,水质各项指标均在这些指标范围内才能饮用。与和平时期用水相比,军队规定战时饮用水的水质标准是非常低的。以水的硬度举例,它主要以钙、镁离子的含量为衡量标准。一般来说,一升水中的钙、镁离子在150毫克以下,就属于较好的软水质;600毫克以上就是强硬水,基本不能喝。灾区的水经过净化后能达到比较好的水质效果,这主要是四川本土水源的水质较好,每升水钙、镁离子含量多在150毫克以内。不像北方的水源,如北京的水质硬度稍高,每升水钙、镁离子含量约为200毫克,但也处于饮用标准以内。

再比如说水的透明度。它是通过透明计量瓶对水源进行观察,瓶上标有刻度,底部有个图标。将水倒入后,如果在刻度线10厘米以下还看不清图标,就是浑浊水;如果在30厘米刻度线以上还能看清,就是透明度很高的水了,这种水也是我们日常饮用水的标准。

当然,战时饮用水水质标准还有很多,如毒剂指标、放射性指标、一般化学指标等。

记:那么,净水装备在历史上的战争中是否发挥过作用?

段:有关两次世界大战中使用净水器的记载非常少,只有二战中北非战场一些净水过程的记录。当时没有什么装备,主要采取植物净化方式,如仙人掌、仙人球、马齿苋等,具体做法是将这些植物打碎并加水稀释成5%-10%比例的溶液,再与少量普通黄土或红土并用,加入浑水里,朝一个方向快速搅拌至絮状物出现,就可将水净化。真正用于实战的现代化净水装备是在海湾战争中,美军曾经使用过大型的、包括各种净化工艺的净水站,展开后类似一个加工厂。

记:我们在电视中看到灾区大量使用药片净水,请您介绍一下它们的原理和特点。

段:水质不同决定了我们采用的净化方法也就不同,一般的苦咸水、海水可以通过各种净化工艺变为淡水。可是有些水质里含有的细菌或微生物不能净化干净,必须借助药片消毒才能符合饮用标准。通常来说,消毒剂有海拉宗片、有机碘片、次氯酸钙片(即漂白粉精片)等几种。它们的消毒原理非常相似,都是利用元素的固化性质来实现的。例如海拉宗片是一种次氯酸类的药片,类似于我们日常使用的84消毒液。次氯酸具有较强的氧化性,能破坏细菌的细胞壁,增强细菌的细胞膜通透性。当药片溶入水中后,次氯酸迅速扩散,进入细菌体内。与细菌蛋白、核酸、酶等发生氧化反应,从而杀死细菌。此外,氯离子也能改变细胞的渗透压,使细胞失活而死亡,使得到的水源不会危害人体。有机碘片是利用碘对蛋白质的固化作用,对水中的细菌和微生物进行消毒,像医学上使用的75%的酒精对蛋白质固定的效果最强。

记:这几种消毒剂有什么区别吗?对水质有不同要求吗?

段:它们的消毒原理基本一样,只是规格、浓度不同,产生的消毒功效没有太大差别。在药片和水源的问题上。没有严格规定哪种水源非要配置哪种药片,将药片按一定比例放置水中消毒后,只要水质从色度、透明度、浑浊度等方面能达到国家或军队标准,就可以放心饮用了。另外,我们在单兵净水器材中还会使用到一种叫“脱盐剂”的物质。它的工作原理与别的消毒剂不同,是通过加入大量的化学物质使水里的盐分沉淀,主要用行员救生等应急场合。由于沉淀下来的盐分仍有一定的毒性,适合饮用的只是水面上的澄清部分,净水的容量较小,效率

不高,因此不能大规模使用。

记:消毒剂能完全将水中的细菌、微生物等去除干净吗?净化后的水有味吗?

段:严格来说,消毒剂并不能对水进行完全消毒,只能起到短时、少量消毒的作用,在短期内对水源消毒后达到国家或军队规定的标准即可饮用,不是长期饮水采用的手段。消毒剂中的次氯酸钙片有味道,可以将维生素C片压碎放入,去除次氯酸的酸味。

记:与消毒剂比较,自来水厂和生活中的普通饮水机对水源的消毒原理有不同吗?

段:自来水厂对水源的消毒也主要是大量使用氯,就是漂白粉。当氯被放置到水中后,细菌、微生物等有害物质就能凝固,达到消毒的且的。当然,水质的消毒不可能没有任何细菌存在,只要细菌或微生物的含量达到国家标准就可以饮用。

普通饮水机的消毒原理则和前面所说的消毒剂不同,它主要通过紫外线消毒,一个25瓦的紫外灯一小时只能消毒一升水,而且对去除水中的重金属和化学物质的作用不大。因此,普通饮水机对水质的消毒并不能起到良好的效果。

记:刚才我们谈到的是一般净水消毒,如果水源被核、生、化污染,应使用哪种净水设备净化水源?

段:我们先了解一下核生化条件下水源受到污染的过程。

核弹爆炸通常分为早期辐射、冲击波、放射沾染等几个阶段。早期辐射的持续时间较短,对水源没有太大影响;冲击波主要是对建筑物的破坏;危害最大的就是核沾染,如果有载体直接接触到水源,水源就被污染了。

生物制剂污染主要指微生物、细菌等污染。例如,灾区的生物污染主要是次生威胁污染,如腐尸等。作战条件下则是一些生物武器的污染,像朝鲜战争中的鼠疫、苍蝇等生物袭击造成的污染。

化学制剂污染是指一些化学物质,如芥子气等。这些物质对水的溶解度较低,进入水源容易被发现,像芥子气融入水中,水的颜色会变黄,并产生大蒜样的味道。如果是轻度污染,可加入前面我们提到的消毒剂将水中的化学制剂洗消或降解掉即可,如被重度污染,就只能采取远程输水的方式了,净水已经不起作用。

严格来说,核生化污染下的水源是不能饮用的,只能想办法将其它地方的水输送过来。以我军现有的净水设备来看,还没有完全具备净化被核生化污染水源的能力,特别是生物污染和化学污染。除此之外,净化该类水源的成本高、效率低,因此一旦进入这种区域,最好采取将人员和物资转移的办法,以防多种污染发生。

记:这次我军净水装备相当于参加了一次特殊的战役。今后我军的净水装备将向什么方向发展?

化学净化水质的方法范文4

关键词:水生蔬菜;水体修复;研究进展

中图分类号:S645 文献标识码:A 文章编号:1001-3547(2013)18-0037-05

1 水生蔬菜对水质净化作用的研究成就

20世纪60年代初,国内外专家学者就相继将水生植物用于水质净化研究。由于水生植物净化水体的效果良好,且净化成本低廉,目前已成为修复受损水生生态系统的主要手段。以往的研究主要侧重于净化效果,较少考虑经济效益,所以研究者多选用凤眼莲(Eichhornia crassipes)、喜旱莲籽草(Alternanthera philoxeroides)和金鱼藻(Ceratophyllum demersum)[1]等水生植物。虽然它们有较强净化能力,有的可以作为饲料、肥料或燃料,但是相对水生蔬菜而言,其经济价值不高,还存在冬季净化和二次污染问题,因此推广应用受到限制。1980年有专家学者开始对湖泊河流等污染水体无土栽培旱生经济植物的净化效果及利用价值的研究。由戴全裕等[2]建立的废水净化与资源化生态工程体系就是以水培经济植物为主,它在处理含重金属废水和酿酒废水的应用中获得较好的生态效益和经济效益。朱斌等[3]调查了近10 a来的95篇国内外文献,统计了不同水生植物在水质净化领域的研究频率(表1)[3]。其中包括我国所研究水生植物45种,而划归为水生蔬菜的植物有香蒲(蒲菜)、水蕹、茭白、菱、莲、水芹、睡莲、慈姑、荸荠9种。其中,睡莲主要用作花卉,但近些年开始作为水生蔬菜开发(菜用睡莲)。表1中,水生蔬菜种类数占了20%;45种植物累计研究频度等级为402次,而其中9种水生蔬菜为72次,占17.91%,说明水生蔬菜在水体净化中应用比较广泛,占有重要地位。

2 水生蔬菜净化水质的特点

利用水生蔬菜净化水体可以逐步恢复生态系统中水生植物群落,实现植物对营养盐、重金属和有机物污染的吸附、利用或转移。同时,水生蔬菜还能够为微生物提供附着共生空间,为水生动物提供食物来源,实现水生生态系统的良性物质循环和能量流动。由于水生蔬菜是利用太阳能作为能量源,具有安全、成本低廉、生态协调及美化环境等作用,但是起效时间较长,生态稳定性完善较为困难。相对于利用喜旱莲籽草(Alternanthera philoxeroides)、凤眼莲(Eichhornia crassipes)和金鱼藻(Ceratophyllum demersum)等水生植物而言,水生蔬菜经济效益更高,生物量易于控制,不会污染和影响水体美观。

3 富营养化水体净化机理的研究

3.1 吸收作用

水生蔬菜与其他作物一样,其生长发育过程也需要吸收大量的N、P等营养元素。王旭明[4]试验表明,水蕹菜对污水中的N、P的去除率可分别达到87.36%,76.4%,效果明显。水生蔬菜被采收或清除时,植株吸收的营养物质会一同从水体中输出,从而实现净化水体。

3.2 降解作用

水体中水生蔬菜在生长的同时,也为微生物与微型生物提供了栖息场所。这些生物还能加速截留有机胶体和悬浮物分解矿化。比如,芽孢杆菌可以将有机磷和不溶磷均降解为无机的可被水生蔬菜吸收利用的可溶性磷酸盐。水生蔬菜根系分泌物质能促进氮细菌、嗜磷菌的生长,进而间接达到提高净化效率的作用。Reilly等[5]认为,在N的去除中细菌的降解作用占主要地位。

3.3 吸附、过滤、沉淀作用

豆瓣菜、蕹菜等水生蔬菜在进行浮水栽培时,能很快形成发达的根系,根系与水体接触面积大,就能形成一道过滤层。当水流过时,不溶性胶体会被根系粘附或吸附然后沉降,其中有机碎屑也能沉降。有学者研究认为,内源污染的主要原因就是水体中的有机碎屑[6]。同时,根系上附着的细菌在进入内源生长阶段后发生凝集,其中部分为根系所吸附,还有部分凝集的菌胶团便将悬浮性有机物及新陈代谢产物沉降。

3.4 对藻类的抑制作用

在水环境中,水生蔬菜和浮游藻类在吸收利用营养物质和光能等方面有很强的竞争关系,前者个体大、生命周期长、吸收储存营养盐能力强,所以能间接抑制浮游藻类的生长[7]。

同时有些水生植物的根系还能分泌克藻物质,也可以达到抑制藻类生长的效果。研究试验表明,连续向铜绿微囊藻的生长水中滴加荷花和睡莲的种植水,对铜绿微囊藻生长有明显抑制作用,甚至使其细胞失去正常的光合作用的能力[8]。另外,在水生蔬菜的根际栖生的水蜗牛等动物能以藻类为食,减少水中藻类的数量。

3.5 其他作用

水体内种植水生蔬菜后,可减小风浪扰动,利于悬浮物质沉降。在部分浅水湖泊,通过对水生蔬菜的收割或水生蔬菜植株残体的沉积,部分生物营养元素深埋入沉积物中,使其脱离湖泊内的营养循环,进入地球化学循环[9]。可以说水生蔬菜的存在,非常有利于形成一个健康良好的水生生态系统,并且能够在较长的一段时间内保持水质的稳定。

4 水生蔬菜对重金属的富集作用

重金属可以通过水体进入蔬菜,并通过食物链危害人类健康,尤其是铅(Pb)、镉(Cd)是动植物生长发育的非必需元素,在非常低的浓度下就会产生毒害作用[10]。水生植物对重金属的吸收和富集有3种模式:①吸附在根的;②转运进根系中;③通过根系继续向上部运输。重金属在水生植物体通过根系向上运输和富集就会影响植株的光合作用、呼吸代谢、渗透调节以及活性氧的平衡[11]。

植物的不同器官对重金属的富集量有较大差异,根中重金属富集量比叶高。吴玉树等[10]研究发现,菱角各器官铅富集量表现为沉水叶≥漂浮叶>茎>果实,说明重金属在植物体内的转运能力十分有限。据文献报道,铅进入植物根部后,以微小的结晶体沉积于细胞壁上;还有报道称,一些重金属元素可与细胞中过剩的非蛋白质巯基结合,形成不溶性的络合物,大部分被束缚在根中,很少向其她器官转移[12],这为在受一定程度重金属污染区域种植水生经济作物减轻水体重金属污染的同时确保其采收部位重金属含量符合安全标准提供了理论依据。由文辉等[13]在Cu、Cd、Pb和Zn重金属污染水域种植水芹菜、水蕹菜的研究结果表明,重金属主要集中于植株根部,超出食用标准,而茎、叶中含量相对较低,符合安全使用标准。黄凯丰等[14]的研究也发现,Cd胁迫浓度高达50 mg/L时,蒋野茭茭白肉质茎Cd的残留量仍未超标,表明在适度重金属污染区域种植某些耐性较强的水生蔬菜是可行的。但是茭白作为多年生植物,随着生育期的延长,其产品器官中的Cd残留量呈明显上升趋势[15]。关于重金属残留量与种植年限的关系还需进一步研究。

5 提高水生蔬菜净化水质效率的创新途径

目前对有关超富集植物已经有了一定的研究基础,科研人员试图开发“超富集植物倾向”的传统植物。通过育种或转基因技术把超富集性状转移到生长速度快、适应环境强的植物。从遏蓝菜属的Zn、Cd 超富集植物浅兰遏蓝菜(Thlaspi caerulescens)克隆到Zn (Cd)转移蛋白ZNT1、ZNT2、ZNT4、ZNT5、ZTP1、ZNT1LC 基因,Fe 转移蛋白IRT1G基因[16],Fe转移蛋白IRT1G基因。但是目前将育种或转基因技术应用于植物修复的研究刚刚起步,成果还远远未能达到应用水平。

6 存在的问题

6.1 水生蔬菜净化周期

在冬季,大多数水生蔬菜枯萎死亡或生长缓慢,可利用周期性明显(表2),难以做到周年运转。植株残体如果不及时清除,易引起二次污染,难以取得理想的净化效果。

6.2 水生生态系统的重建与恢复

实践表明,对湖泊富营养化的治理,应该在截污、清淤和引水冲污等方面利用工程性措施来控制外源污染的基础上[17],全面以高等水生植物为主修复生态系统,并维持水体自身的良性循环。

生态系统中在水生植被恢复方面,挺水、浮水植物的恢复相对难度较小,沉水植物因水体过深或水底缺少种植土壤,重建和恢复难度很大[18]。沉水植物能给水生动物提供更多的生活栖息和隐蔽场所,增加水中的溶氧量,扩大水生动物的有效生存空间。沉水植物在水生生态系统修复尤其是能见度和景观营造方面的作用日益受到重视。20世纪50年代云南滇池草海清澈见底,沉水植物覆盖度为80%,全湖有丰富的渔产品,水质达到地面水Ⅱ类。如今,沉水植物几乎已全部消亡,鱼虾基本绝迹,水质为异常富营养化的超Ⅴ类水质(GB 3838-2002)[19]。国内外多位学者[20,21]的研究结果表明,沉水植被恢复后,草海水质明显改善,透明度大大提高,鱼类虾类等水产动物也重新出现。

因此,要想重建和恢复水生生态系统,仅仅依靠为数不多水生蔬菜植物是远远不够的。而加快沉水植物的重建和恢复是湖泊治理和生态恢复的关键,沉水、挺水和浮水植物从立体层次上合理配置后,再通过一系列的正反馈机制,才能真正达到抑制藻类、改善水质的目的。

6.3 产品质量安全问题

利用水生蔬菜植物进行水体治理,目的之一就是在对水体进行改良的同时,能够收获水生蔬菜产品,发挥水生蔬菜的最大效益。但是,如何防止水体污染物对水生蔬菜产品的影响,值得研究,尤其是受污染水体中有害物质浓度(主要是重金属和农药残留等)对水生蔬菜产品质量安全的影响程度。如何在保证水生植物净化水体的同时,保障水生蔬菜产品质量安全和产量等,今后应该重点研究。

总的来说,相比其他物理化学及工程方法,利用水生蔬菜来治理富营养化水体,除了成本低、能耗小、治理效果好、对环境的干扰小等优点外,最大的优势在于作物本身的经济价值较高,因此利用水生蔬菜净化水质前景广阔。

参考文献

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及其发展前景[J].中国环境科学,1984,4(2):10-15.

[2] 戴全裕,陈源高,魏云.水培经济植物对酿酒废水的净化与资源化生态工程研究[J].科学通报,1996,41(6):547-551.

[3] 朱斌,陈飞星,陈增奇.利用水生植物净化富营养化水体的研究进展[J].上海环境科学,2002,21(9):564-576.

[4] 王旭明.水蕹菜在污水净化系统中的作用[J].农业环境与发展,1997,14(1):33-48.

[5] Reilly J F, Horne A J, Miller C D, et al. Nitrate removal from a drinking water supply with large free-surface constructed wetlands prior to groundwater recharge[J]. Ecological Engineering, 1999,14(1):33-47.

[6] 吴洁,虞左明.西湖浮游植物的演替及富营养化治理措施的生态效应[J].中国环境科学,2001(6):540-544.

[7] Scheffer M. The effect of aquatic vegetation on turbidity; how important are the filter feeders?[J]. Hydrobiologia, 1999(409): 307-316.

[8] 李磊,侯文华.荷花和睡莲种植水对铜绿微囊藻生长的抑制作用研究[J].环境科学,2007(10):2 180-2 186.

[9] 李文朝.东太湖沉积物中氮的积累与水生植物沉积[J].中国环境科学,1997(5):418-421.

[10] 吴玉树,王焕校,鲍亦佳.水生维管束植物对水体铅污染的反应、抗性和净化作用[J].生态学报,1983,3(3):185-195.

[11] 熊春晖,许晓光,卢永恩.铅镉复合胁迫下莲藕对铅镉的富集及其生理变化[J].园艺学报,2012,3(12):2 385-

2 394.

[12] Bonte J,de Cormis L空气中的铅污染对植物的危害[J].植物学参考资料,1980(6):2-15.

[13] 由文辉,刘淑媛,钱晓燕.水生经济植物净化受污染水体研究[J].华东师范大学学报,2000(1):99-102.

[14] 黄凯丰,杨凯,江解增,等.镉胁迫对茭白生长及产品残留量的影响[J].中国蔬菜,2008(2):12-14.

[15] 江解增,黄凯丰,杨凯,等.茭白对苇末基质中镉的生理反应及其镉的残留[J].园艺学报,2007,34(2):407-410.

[16] Pence N S, Larsen P B, Ebbs S D, et al. The molecular physiology of heavy metal transport in the Zn/Cd hyperaccumulator Thlaspi/caerulescens[J]. Proceedings of National Academy of Sciences of the United States of America, 2000, 97(9): 4 956-4 960.

[17] 王国祥,濮培民.若干人工湖调控措施对富营养化湖泊藻类种群的影响[J].环境科学,1999,20(2):71-74.

[18] 邱东茹,吴振斌,刘保元,等.武汉东湖水生植被的恢复试验研究[J].湖泊科学,1997(2):168-174.

[19] 余国营,刘永定,丘昌强,等.滇池水生植被演替及其与水环境变化关系[J].湖泊科学,2000(1):73-80.

化学净化水质的方法范文5

本文运用现代环保理论,结合污水处理的具体特点,分析了污水深度处理的发生机理,提出了污水深度处理综合方案。

关键词:污水深度处理;对策研究

中图分类号:A715文献标识码: A

一、酸性水汽提工艺研究

1、酸性废水的处理方法

目前酸性废水的处理有两种方法,对于数量少且含硫浓度较低的废水可用空气氧化法,而对于数量多且含硫浓度较高的废水则需用蒸汽汽提法。

(1)空气氧化法

当在70-90℃下通空气时,可将含硫废水中的HS-或S2-氧化成S2032-及S042-,其转化率可达90%左右。

(2)蒸汽汽提法

含硫废水中所含的硫和氮多半是以NH4HS及(NH4)2S的形式存在,通过蒸汽汽提可以将它们分解为H2S及NH:而除去。蒸汽汽提的有:单塔汽提和双塔汽提两种。

2、酸性水汽提工艺特点

单塔汽提和双塔汽提两种汽提工艺在工业生产装置中都被广泛采用,硫化氢被汽提出来后均送硫磺回收装置回收硫磺,净化水回用。对于低浓度的酸性废水,通常采用双塔汽提工艺,因为该工艺的流程短,可降低装置建设的投资,对于高浓度的酸性废水,以采用.单塔汽提工艺为合适,可得到高纯度的酸性气体,虽然其工艺流程长,但操作并不复杂,产品质量指标可得到较好的控制。两种汽提工艺并没有本质上的区别,但两者的蒸汽消耗差异较大。.单塔汽提工艺的蒸汽单耗通常为180kg/t(吨酸性废水计)甚至更低,而双塔汽提工艺的蒸汽单耗一般在200kg/t以上。若原料水能满足.单塔汽提工艺的要求,其优点是明显的,根据东明石化的炼油工艺、酸性水的水质及浓度情况,采用单塔汽提工艺较为合理。

自装置外来的酸性水先进入原料脱气罐脱除酸性气,脱出的酸性气进入硫磺回收装置回收S。脱气后的酸性水进入酸性水储罐进行沉降分油处理,以隔去水中大部分污油,罐顶设安全水封罐,分离出来的轻污油进入污油罐暂时储存,间歇由污油泵送出装置。完成静置分油以后的酸性水则由原料水泵送至处理装置进行汽提处理。

从原料水罐区来的酸性水分两路进入酸性水汽提塔,一路作为冷进料经过原料水冷却器冷却至36℃进入酸性水汽提塔顶,以控制塔顶温度不大于40℃。一路原料水先经过原料水一分凝液换热器加热到49.3℃,再经过原料水一级分凝气换热器加热到61℃,然后进原料水一净化水二次换热器升温至95℃,再至原料水一侧线气体换热器与塔中部抽出来的侧线气体换热至140℃后,进入下一级换热(原料水一净化水一次换热器),温度达到146℃,最后酸性水与凝结水在原料水一凝结水换热器E一106换热,温度提高到151℃进入酸性水汽提塔塔盘。

汽提塔顶酸性气在37℃温度下抽出经温度控制阀进入酸性气分液罐,分离出液体后的酸性气体,凝液并入凝液系统回到原料水罐。汽提塔底以1.0MPa蒸汽作重沸器的热源,凝结水经凝结水罐进入凝结水系统回收利用。

汽提塔底的净化水先后经换热后至126℃,进入净化水空冷器E冷却,至40℃左右出装置。

由于原料水中含大量溶解的硫化氢,腐蚀性较强,因此原料水系统换热器管束均进行热处理,以消除应力。塔体、容器材质选用普通碳钢,并根据需要进行热处理。原料水泵采用磁力泵,以减少机械泄漏对环境带来的影响。注碱泵采用隔膜计量泵。

二、污水处理场深度处理工艺研究

1、深度处理水量、水质的确定

(1)第一污水处理场深度处理水量、水质的确定。

水量的确定。第一污水处理场现有污水处理水量为Zoom3/h,由于污水处理厂改造后,各生产装置排水情况不变,所以第一污水处理场处理水量也不变化,仍为2oom3/h。

水质的确定。由于考虑到东明石化集团发展的潜力较大,该公司目前正在筹备建设的烧碱、延迟焦化等项目用循环冷却水水量较大,建成投产后可以考虑回用污水处理厂出水,因此为避免重复建设,第一污水处理厂在工艺研究上应兼顾回收要求。

(2)第二污水处理场深度处理水量、水质的确定

水量的确定。第二污水处理场现有污水处理水量为2oom3/h,由于污水处理厂改造后,各生产装置排水情况不变,所以第二污水处理场处理水量也不变化,仍为2oom3/h。根据企业的绿化面积、循环补水量,计算出厂区可回用水量。

水质的确定。厂区回用水根据回用用途的不同,参考相关标准。

2、污水处理场处理方案的研究

(1)污水深度处理工艺研究

①混凝沉淀或气浮

混凝是向水中投加能够与水反应生成絮状水合物的药剂,通过快速混合,使药剂均匀分散在污水中,然后慢速反应形成大的可沉絮体。新生成的絮体具有良好的吸附性,能够吸附胶体和悬浮状态的有机物和无机物,新生成的小絮体在外力扰动下相互碰撞、聚集而形成大絮体,完整的过程由混合、凝聚、絮凝组成,称为混凝。混凝产生的较大絮体通过后续沉淀或气浮的固液分离手段从水中分离出来。

②超滤和纳滤

超滤和纳滤都是较为精细的过滤手段,在城市给水领域近年来应用较多,随着对污水处理水质要求的提高,这两项技术在污水深度处理方面的应用实例也越来越多。这两项技术从原理上说都是在压力推动下的一种膜分离工艺,只是根据膜孔大小的不同进行分类的。它们都能够去除水中胶体、蛋白质、腐殖酸、细菌、病毒等。超滤和纳滤都需要较高的工作压力,而且进水水质不能太差,否则反冲洗频率会很大、产率降低、膜使用寿命迅速缩短。虽然超滤和纳滤的出水水质相当好,但其较高的投资和较高的运行成本以及过滤膜未能实现优质的国产化是制约其在废水深度处理领域广泛应用的主要原因。另外,随着新型过滤材料开发,普通过滤技术也有了长足的发展,虽然与超滤、钠滤相比在去除胶体,细菌类物质方面较低,但在去除悬浮污染物方面效率还是很高的。

③高级氧化

废水的高级氧化技术是指湿式氧化、催化氧化、超临界水氧化、光化学氧化等针对废水中难于生物降解l,2]的有机污染物于近些年开发出来的,旨在利用以氧为主的氧化剂在人为特殊条件下的超强氧化性彻底分解破坏有机污染物的一系列新工艺。这些新型氧化技术的开发和应用在丰富废水特别是含有难于生物降解有机废水的处理手段方面意义重大,从国外有关的工程实例来看这是一系列对有机污染物去除率极高的新工艺,但由于其大多需要高温高压的环境或需要价格不菲的催化剂,因此存在要么投资巨大要么运行成本过高的问题,同时,其较为复杂的运行管理也是制约它广泛应用的一个方面。现有废水氧化处理技术中仅臭氧氧化随着高性能臭氧发生器的开发有着较高的实用性。

④活性炭吸附

由于活性炭具有发达的细孔结构和巨大的比表面积,因此对水中溶解的有机污染物如苯系物、石油及石油产品具有较强的吸附能力,而且对生化法难以去除的物质和难以降解的指标如色度、异臭、农药、化肥、洗涤剂、染料等都具有良好的去除效果,换句话说,活性炭几乎可以去除水中所有有机污染物。同时,活性炭吸附法对水温水质的变化有较强的适应能力,而且处理装置占地面积小、易于自动控制、运转管理简单。

以上几种污水深度处理工艺各自具有优缺点,由于篇幅有限,不能在此叙述。

三 结束语

现在己有的深度处理方法能够得到高质量再生水源的污水回用技术。不断的深入研究将会带来更为有效的污水回用技术的改进,并在未来的污水回用中更为广泛的使用。

参考文献

化学净化水质的方法范文6

【关键词】橡胶坝;元素;河道;导致

一、扶淇河基本情况

扶淇河位于山东省诸城市境内,起点为诸城三里庄水库,终点为白玉山子村北入潍河口,自南向北流经诸城市区,全长4.82千米,河流比降1/2000,河流平均宽度110米,河上建有兴华路橡胶坝和繁荣路橡胶坝两座橡胶坝,由于城区管网规划老化,很多生活污水及汇集的雨水等未经处理直接排入扶淇河,使河中的氮磷元素含量增加,造成水华现象,河道出现腥臭,导致河水粘稠、浑浊。水面全部被藻类覆盖,阳光难以射入,严重阻碍了河道中水生植物的光合作用,大大降低河水中氧含量。而藻类死亡之后不断沉到河底,加快了底部氧的消耗,使水面以下的水体处于缺氧状态,造成好氧生物死亡。除散发腥臭、破坏河道美观外,部分藻类还能分泌藻毒素,导致在河中饮水的鸟类、哺乳动物等中毒死亡。

二、目前治理水华现象的常用手段

1、河道曝气法

这种方法是通过曝气提高河中的氧含量。然而水体中氧气主要来源于水生植物的光合作用,其实水华发生后水体表面并不缺氧,而水面以下水体被藻类遮盖得不到阳光进行光合作用而缺氧,所以曝气不能根本改变这一原因,效果不明显。

2、药物除藻

除藻剂主要有硫酸铜、氯、二氧化氯等,臭氧和高锰酸钾作为除藻剂也有使用。虽然通过施加化学物品能够很快杀死藻类,并可氧化藻类释放的代谢物质和有毒分泌物,效果也比较显著。但是这些化学物品价格较高,而且对水生生物有一定影响,且不能避免水华的再次发生。

3、生物控制

利用进食藻鱼类对藻类的捕食作用,在河中投入一些进食藻类的鱼类,在鱼类长大后再捕捞。该方法投资少,而且还能通过形成良好的水生态系统,但这些鱼类在减少藻类的同时,自身也会产生大量的排泄物进入矿化循环却不能清除。造成系统的不稳定。

4、机械捕集

在河道出现水华后用船只进行捕捞,捕捞的藻类能够用于加工为鱼食,在苏州等地区有应用。这种方法简易,短期内效果明显,但需要在藻类大量繁殖后再捕捞,而且工作量非常大,效率不好。

5、采用生态技术治理

水华现象是一种经济而有效的方法,世界许多发达国家已广泛应用,国内部分地区也开始进行了尝试。生态技术主要包括人工湿地和生物浮岛,它可以很好的利用水生植物、水生动物来组建水生态平衡系统。由于城市河道、湖泊等可利用土地有限,使湿地技术的推广也受到很大限制。而人工生物浮岛作为一项新兴技术,不用考虑土地因素,不受水位变化的影响,维护管理方便,是城市河道进行生态修复的极佳方法。

三、生物浮岛的设计

生物浮岛可减少水华现象的发生,从而达到净化水质的目的。在国内生物浮岛技术虽然处于初步阶段,但发展很快,在徐州、苏州等地已经对城市湖泊进行进行生物浮岛应用,并取得了很好的效果。

1、生物浮岛水生植物选择原则

(1)生物浮岛选择植物的要求。适宜水系水质条件生长的多年生水生植物;耐污抗污、且具有较强的治污净化潜能;根系发达、根茎分蘖繁殖能力强;植物生长快、生物量大;满足景观空间形态的需求,综合岸线景观和湖面倒影、水面植物进行适当的景观组织。

(2)植物选取的具体方法。首先取河中河水进行了分析,检测河水PH值为7.7,为弱碱性,COD的含量为9.8mg/L,主要污染物为N、P,综合国内相关文献资料及考察徐州等地的生物浮岛实际情况,在室内选择美人蕉、蒲草、旱伞草、鸢尾等几种水生植物进行种植测试,实验发现美人蕉在河水生长最好,净化水质功能最强,所以选择美人蕉作为生物浮岛的水生植物。

2、生物浮岛浮元的制作

国内浮岛建设上形式各样。主要区别都在浮岛载体上,良好的耐用的浮岛需要满足:浮岛形状可有浮岛单元自由组合而成;浮岛单元的一体性要稳固,拆装维护方便等条件。

本工程设计浮岛是一种由多个独立的浮元经连接件组合而成的种植载体。每块浮元形状为长方形,长40厘米,宽30厘米。浮元的材料为抗氧化防腐的PE材料制成,其上分布有大小不等的若干圆孔用于安置收集篮,其每边都有连接孔,便于浮元相互连接。每个浮元有大的栽植孔8个,小栽植孔3个,收集篮可与浮元上不同大小的孔都能紧密配合。

本设计生物浮岛的优点在于:浮岛载体独立注塑成型,结构简单,坚固,可靠性高;设置了专门的固定孔洞,固定更牢固;多种株距及种植密度设计,适应性更强;采用抗氧化材料,经久耐用;可根据需求拼接成适当的图案,达到水上绿化的目的;固定简便,便于水生植物种植和收割。

3、河道中浮岛设计形式

本工程共在扶淇河中安置8大片浮岛,分别位于兴华路大桥、人民西路大桥、繁荣路大桥和密州西路大桥的两侧,这样既能起到净化水质的作用,又能给行人对河道的视觉美观,其中每1大片浮岛有24小片组成,每1小片有400个浮岛单元组成,每1小片长为8米,宽度为6米,相互之间间隔为4米,其中每1小片两侧各打入1根2米水泥桩来固定浮岛,增强其稳定性,水泥桩外露水面长度小于20cm,防止影响视觉效果。

4、建成后的作用效果

(1)通过生物浮岛对河水的净化,原本河中藻类已经大为减少,对河中水质进行检测发现,水体中的COD、N、P等元素的含量都有所降低,让原本水华现象基本得到了控制。

(2)美人蕉花大色艳,花期长,开花时居民外出游玩的时节,河道中的绿化色彩能够让游人产生视觉美感,美人蕉对环境的要求不严,养护管理较为方便,所需费用较低。