水處理技術(shù)在污水處理中的意義及應(yīng)用前景

邵 娜

（安陽鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司，河南 安陽 455004）

1 我國污水處理現(xiàn)狀

國內(nèi)污水根據(jù)源頭進(jìn)行分類可分為三種，第一種為生活污水，第二種為生產(chǎn)廢水，第三種為污染降水。來源不同的污水中污染成分也有所不同，生活污水中污染物的主要成分通常為有機(jī)物，生產(chǎn)廢水又包括工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的污水以及醫(yī)療污水等，這種污水中通常含有較多的有毒有害成分。污染降水主要是由雨水徑流對(duì)垃圾場(chǎng)、工業(yè)污染區(qū)域的沖刷而形成的，這類污水所含有害物質(zhì)的成分相對(duì)復(fù)雜。

通過調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)，我國當(dāng)前水源污染情況相對(duì)來說比較嚴(yán)重。隨著城鎮(zhèn)化水平的不斷提升，城市用水總量也在不斷增加，更加劇了各類污水的排放，使現(xiàn)有的污水處理設(shè)施和處理技術(shù)難以滿足目前的污水處理需求，且隨著國內(nèi)環(huán)保意識(shí)的不斷提升，污水排放標(biāo)準(zhǔn)和凈化處理標(biāo)準(zhǔn)也在逐漸提高，很多現(xiàn)有的污水處理技術(shù)已無法保證處理后的污水能夠達(dá)到相應(yīng)的凈化標(biāo)準(zhǔn)。因此，相關(guān)部門必須致力于污水處理技術(shù)的開發(fā)利用以及大力推廣，并合理應(yīng)用水處理技術(shù)，不斷提高污水處理水平，有效解決水污染問題，以維持生態(tài)平衡[1]。

2 污水處理中水處理技術(shù)存在的問題

對(duì)于部分水資源相對(duì)短缺的區(qū)域，應(yīng)用水處理技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)再生水的利用，同時(shí)，合理利用再生水能夠?qū)崿F(xiàn)資源循環(huán)目標(biāo)并有效改善環(huán)境，但是水資源凈化處理和回收利用的整體流程相對(duì)復(fù)雜，其中涉及目標(biāo)定位、水質(zhì)需求、安全保障、技術(shù)選擇等多項(xiàng)內(nèi)容，想要順利實(shí)施存在很多障礙。對(duì)于水資源比較短缺的區(qū)域，在進(jìn)行污水處理工作時(shí)，應(yīng)以提升水體質(zhì)量以及降低水污染負(fù)荷作為主要目標(biāo)，凈化后的水資源應(yīng)該優(yōu)先用于生態(tài)環(huán)境建設(shè)、園林綠化以及景觀水體建設(shè)中。在實(shí)際進(jìn)行污水處理時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各種問題，例如污水處理流程不標(biāo)準(zhǔn)，污水處理系統(tǒng)不完善、處理設(shè)備安裝有誤等，這些都會(huì)影響污水處理的實(shí)際效果，在造成經(jīng)濟(jì)損失的同時(shí)還不能達(dá)到既定的環(huán)保目標(biāo)[2]。

污水處理系統(tǒng)的構(gòu)成相對(duì)來說比較復(fù)雜，在實(shí)際操作期間，對(duì)系統(tǒng)的各個(gè)組成部分都要進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)管和及時(shí)調(diào)控，對(duì)于系統(tǒng)中不同類型的工藝處理單元和能耗裝置，技術(shù)人員需要根據(jù)各單元的運(yùn)行情況和其運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，在滿足處理要求的同時(shí)盡量實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。但是在實(shí)際操作過程中，污水處理往往會(huì)伴隨著較大的能耗，部分技術(shù)人員由于操作不當(dāng)還會(huì)對(duì)水體造成二次污染，導(dǎo)致污水處理工作的環(huán)保目標(biāo)無法實(shí)現(xiàn)，處理成本也會(huì)相應(yīng)地增加。

3 水處理技術(shù)在污水處理中應(yīng)用的意義

水處理技術(shù)水平的高低直接影響著污水處理效果。水處理技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)污水的循環(huán)利用，使污水得到凈化和再生。水處理技術(shù)水平的高低還決定著污水處理能力的范圍及凈化程度，決定是否能夠真正實(shí)現(xiàn)污水的再利用。水處理技術(shù)的應(yīng)用可以改善工業(yè)生產(chǎn)過程的水污染問題，而水處理技術(shù)水平的高低決定著污水處理過程的節(jié)能環(huán)保、綠色減排的程度，決定能否實(shí)現(xiàn)污水處理的低消耗、低排放、高效率、高質(zhì)量。提高污水處理技術(shù)水平，可以擴(kuò)大污水處理的種類、范圍和效果，提升污水處理設(shè)備處理污水的能力，從而將更多的污水處理成為可供使用的無污染的循環(huán)用水，既節(jié)約了能源，也減少了對(duì)水資源的浪費(fèi)，從而實(shí)現(xiàn)無數(shù)次的循環(huán)利用。這樣可以降低生產(chǎn)成本，提高能源利用率，為污水處理企業(yè)帶來更好的經(jīng)濟(jì)效益。

4 水處理技術(shù)在污水處理中的實(shí)際應(yīng)用

4.1 超聲波處理技術(shù)的應(yīng)用

超聲波處理技術(shù)是指將超聲波引入到污水中，借助超聲波對(duì)污水中降解難度較高的有毒有害物質(zhì)進(jìn)行凈化處理，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)污水凈化目標(biāo)。當(dāng)前隨著科技水平的不斷提高，超聲波技術(shù)的應(yīng)用范圍越來越廣，該技術(shù)在飲用水深度凈化消毒處理及抑藻除藻等方面的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)比較顯著。超聲波水處理技術(shù)操作便捷且凈化效率高，處理過程中不會(huì)造成額外污染，是當(dāng)前業(yè)內(nèi)比較青睞的一種新型環(huán)保水處理技術(shù)。這種技術(shù)降解速度非?？?，對(duì)于有機(jī)物的降解處理具有非常顯著的效果，可以使水中的污染有機(jī)物在降解過程中轉(zhuǎn)化成二氧化碳、水以及無機(jī)鹽等沒有毒性或者毒性很小的物質(zhì)，且更容易降解。在應(yīng)用超聲波技術(shù)進(jìn)行水處理的過程中，超聲波的實(shí)際功率、強(qiáng)度、頻率、水中的酸堿度、溫度、溶解氣體類型以及反應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)等都會(huì)對(duì)超聲波技術(shù)的應(yīng)用造成一定影響，因此超聲波水處理技術(shù)存在相應(yīng)的應(yīng)用限制[3]。

4.2 綠色氧化水處理技術(shù)的應(yīng)用

綠色氧化水處理技術(shù)主要是通過化學(xué)氧化或者生物氧化的方式對(duì)污水實(shí)施凈化處理，該技術(shù)的主要特征就是在氧化處理期間不會(huì)對(duì)水資源造成二次污染。當(dāng)前水處理中比較常見的氧化水處理技術(shù)包括超臨界氧化水處理技術(shù)、高級(jí)氧化水處理技術(shù)以及電催化水處理技術(shù)等。

4.3 膜分離水處理技術(shù)的應(yīng)用

膜分離水處理技術(shù)主要是借助滲透膜和閉環(huán)的水循環(huán)系統(tǒng)，根據(jù)污水中不同物質(zhì)的滲透屬性，將其中的有害物質(zhì)與水分離，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)凈化處理的目標(biāo)。當(dāng)前的膜分離技術(shù)不僅可以應(yīng)用于水處理中，在食品加工生產(chǎn)和藥物制作等領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用。比較常見的膜分離水處理技術(shù)主要包括微濾處理技術(shù)、納濾處理技術(shù)、超濾處理技術(shù)、滲析處理技術(shù)、反滲透處理技術(shù)、電滲析處理技術(shù)、液膜處理技術(shù)以及滲透蒸發(fā)處理技術(shù)等。在實(shí)際的水處理過程中，可以根據(jù)污水類型選擇最合理的膜處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)水中有害物質(zhì)的截濾和分離處理。由此可見，膜分離水處理技術(shù)本質(zhì)上是一種物理性質(zhì)的分離凈化技術(shù)。應(yīng)用該技術(shù)進(jìn)行水處理時(shí)，不需要較大的設(shè)備，因此膜分離凈化裝置體積較小，便于移動(dòng)，能夠用于各種規(guī)模的污水凈化，可以靈活地控制和調(diào)整規(guī)模的大小。另外，此種水處理技術(shù)便于操作，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化污水凈化處理，對(duì)于水質(zhì)突變等情況的凈化處理具有相對(duì)豐富的經(jīng)驗(yàn)和良好的處理能力[4]。

4.4 生物水處理技術(shù)的應(yīng)用

生物水處理技術(shù)的理論依據(jù)是微生物學(xué)，該技術(shù)主要是借助微生物或者植物，使其在污水中大量繁殖，而這些植物和微生物會(huì)對(duì)水中污染物實(shí)施降解處理，降解處理完成后，可將微生物過濾，得到凈化的水體，從而完成污水的凈化處理。這種方式相對(duì)來說更加綠色環(huán)保，且凈化難度較低，無需花費(fèi)較高的凈化成本，且用于污染物降解的微生物還可以重復(fù)利用。通過這種方式凈化的水體，水質(zhì)會(huì)得到顯著提升，有效解決了水體污染問題，也是由于該技術(shù)的突出凈化優(yōu)勢(shì)，使其成為環(huán)保水處理工作中應(yīng)用的主要凈化方式之一。

4.5 微波輻射水處理技術(shù)的應(yīng)用

使用微波輻射進(jìn)行污水凈化處理時(shí)，可根據(jù)污水處理的需求不加或者加入少量的化學(xué)凈化藥劑，以防止凈化期間造成水資源的再次污染。當(dāng)前水處理中常用的微波輻射技術(shù)類型包括微波輔助氧化水處理技術(shù)、微波直接輻射水處理技術(shù)及微波誘導(dǎo)催化水處理技術(shù)等。通過微波的輻射，能夠產(chǎn)生相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)、物理反應(yīng)或者生物反應(yīng)，進(jìn)而提升污水的壓力和溫度，使水中的污染物發(fā)生理化反應(yīng)，最終實(shí)現(xiàn)污水凈化目標(biāo)。應(yīng)用該技術(shù)進(jìn)行污水凈化處理能夠提升凈化效率，有效去除水中絕大多數(shù)污染物，礦化度更高，處理期間也不會(huì)在水中出現(xiàn)新的污染物[5]。

4.6 微電解水處理技術(shù)的應(yīng)用

微電解水處理技術(shù)是指將鐵作為微型原電池的正極，將碳作為微型原電池的負(fù)極，將污水作為原電池的電解液，而原電池在污水中會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，進(jìn)而達(dá)到污水凈化的目的。這種原電池的電解產(chǎn)物具有非常高的活性，能夠與污水中的有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)，改變水中有害有機(jī)物的原有結(jié)構(gòu)形態(tài)，逐漸轉(zhuǎn)化其有害性質(zhì)，完成水處理凈化目標(biāo)。

4.7 超導(dǎo)磁分離水處理技術(shù)的應(yīng)用

此種水凈化技術(shù)是指利用污水中污染物的磁性，對(duì)污染物實(shí)施分離，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)水資源凈化的目的，其中比較常用的技術(shù)類型包括微生物磁分離水處理技術(shù)，直接磁分離水處理技術(shù)和間接磁分離水處理技術(shù)。此類技術(shù)凈化效果良好，節(jié)能性突出，水處理設(shè)備操作簡(jiǎn)單。

4.8 活化污泥水處理技術(shù)的應(yīng)用

活化污泥處理技術(shù)的核心理論包括生物吸附理論和絮凝動(dòng)力學(xué)理論，并在上述理論基礎(chǔ)上逐漸演變成吸附沉淀的活化水處理工藝，這種工藝能夠?qū)λ形廴疚飳?shí)施絮凝吸附和生物代謝處理?；罨勰嗨幚砑夹g(shù)在應(yīng)用過程中，將未經(jīng)過沉淀的污水和污泥同時(shí)加入混合反應(yīng)凈化裝置中，也就是絮凝吸附凈化池中，在機(jī)械攪拌下將兩種物質(zhì)進(jìn)行充分地混合，此時(shí)會(huì)發(fā)生絮凝吸附反應(yīng)，使污水中的大量污染物被絮凝吸附到污泥中，水進(jìn)入到沉淀池后，會(huì)出現(xiàn)固液分離的情況，最終去除沉淀物，得到凈化后的水資源。為了再次激活沉淀池中飽和污泥的絮凝吸附活性，要將污泥進(jìn)行短期的曝氣活化處理，使部分降解吸附的有機(jī)物質(zhì)能夠產(chǎn)生一定量的微生物絮凝，從而優(yōu)化污泥的沉降屬性，保持污泥物質(zhì)的好氧性，防止其發(fā)臭發(fā)黑。這一處理過程需要在污泥的活化池里進(jìn)行，反應(yīng)過程消耗的能量較低。此種水處理技術(shù)實(shí)用性較強(qiáng)，更適合經(jīng)濟(jì)水平欠發(fā)達(dá)地區(qū)的污水處理工作[6]。

4.9 ML深度處理水處理技術(shù)的應(yīng)用

該技術(shù)本質(zhì)上是一種新型的生態(tài)水處理技術(shù)，這種技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)污水的深層凈化處理，并加入了全新的曝氣氧化處理池和高效濕地深度處理單元，經(jīng)過此種技術(shù)處理完成的水資源能夠達(dá)到生活雜用水的凈化標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)用該技術(shù)進(jìn)行凈化處理時(shí)，污水先進(jìn)入生物厭氧池中，并對(duì)好氧池進(jìn)行封閉，反應(yīng)完成后開放好氧池，然后將水排放到澄清池中，處理完畢后排放到人工濕地進(jìn)行深度凈化，通過UV消毒后流入到蓄水池中，使凈化后的水資源可以回收利用。利用該技術(shù)進(jìn)行水處理費(fèi)用不高，且凈化處理過程便于控制，因而與其他水處理技術(shù)相比更加經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

4.10 生物除磷水處理技術(shù)的應(yīng)用

生物除磷水處理技術(shù)是指將聚磷菌與污水相互混合，在確保氧氣比較充足的情況下，充分吸收污水中的磷，進(jìn)而將污水中具有可溶性質(zhì)的含磷物質(zhì)轉(zhuǎn)化成不可溶解的顆粒物，實(shí)現(xiàn)污水的除磷凈化處理。此種方式主要用于含磷量較高的污水處理。

5 水處理技術(shù)的應(yīng)用前景

目前，我國污水處理工作的主要發(fā)展方向是要不斷創(chuàng)新污水處理技術(shù)并提高研究水平，優(yōu)化水處理技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用效率，有效降低污水處理的經(jīng)濟(jì)成本。為了實(shí)現(xiàn)污水處理的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，相關(guān)技術(shù)人員要在已有水處理技術(shù)的基礎(chǔ)上，不斷延伸和探索，研發(fā)出更加符合當(dāng)下水處理需求的技術(shù)。水處理技術(shù)必須要不斷發(fā)展和變化，已有技術(shù)要與新技術(shù)進(jìn)行有效集成，可在原有水處理經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，創(chuàng)建出更加優(yōu)質(zhì)的污水處理系統(tǒng)，不斷完善和代替?zhèn)鹘y(tǒng)污水處理模式[7]。

水處理技術(shù)在污水處理中的高效利用在一定程度上能夠體現(xiàn)一個(gè)國家的整體發(fā)展水平，為了實(shí)現(xiàn)我國文明建設(shè)和環(huán)境保護(hù)目標(biāo)，水處理技術(shù)的研發(fā)水平也要不斷提升。但我國污水處理工作的起步相對(duì)較晚，技術(shù)工藝還有待完善，水處理技術(shù)的應(yīng)用范圍相對(duì)有限，因此，還需要不斷擴(kuò)大技術(shù)覆蓋領(lǐng)域。當(dāng)前隨著國家不斷加強(qiáng)對(duì)污水處理問題的重視，水處理技術(shù)涉及的領(lǐng)域也越來越廣泛，經(jīng)水處理技術(shù)處理的水資源能夠應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、建筑工程建設(shè)、社區(qū)生活、酒店、銀行、醫(yī)院、學(xué)校等各個(gè)領(lǐng)域，因此，該技術(shù)具有良好的市場(chǎng)發(fā)展前景，未來將被應(yīng)用于更多行業(yè)。

當(dāng)前各行各業(yè)在發(fā)展過程中都非常重視對(duì)能耗的控制，低能耗建設(shè)也是各類生產(chǎn)活動(dòng)的核心思想，水處理技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用也是如此。傳統(tǒng)污水處理技術(shù)在污水凈化處理過程中會(huì)產(chǎn)生較大能耗，所以相關(guān)技術(shù)人員在研發(fā)新型水處理技術(shù)時(shí)，要充分考慮凈化處理中的能耗問題，建立更加嚴(yán)格的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，不斷完善污水處理能耗控制制度。在實(shí)現(xiàn)能耗控制目標(biāo)的同時(shí)，還要注重控制污水處理成本，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和環(huán)保同時(shí)發(fā)展的目標(biāo)。污水處理工作的核心不僅在于污水的凈化處理，處理完成的水資源也要進(jìn)行合理地循環(huán)利用。

在未來的發(fā)展過程中，要更加重視水處理技術(shù)附加產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，其附加產(chǎn)業(yè)與我國環(huán)保產(chǎn)業(yè)建設(shè)的發(fā)展方向是一致的。目前很多企業(yè)已經(jīng)充分意識(shí)到水處理技術(shù)具有非常好的發(fā)展前景，通過大力發(fā)展污水處理產(chǎn)業(yè)，能夠積極推動(dòng)我國污水處理水平的提升，同時(shí)還能引入更多先進(jìn)理論和技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，這對(duì)于我國環(huán)保事業(yè)的長久發(fā)展也具有重要意義。

6 結(jié)語

綜上所述，當(dāng)前已有多種水處理技術(shù)在污水處理中得到了有效應(yīng)用，顯著提升了污水處理水平，也展現(xiàn)出水處理技術(shù)未來良好的應(yīng)用前景。積極研發(fā)新型水處理技術(shù)，能夠更好地促進(jìn)污水處理工作的能源化發(fā)展，并且可以利用多種路徑實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)，不斷完善我國污水治理水平。