水处理技术在水资源中的应用

水处理技术在水资源中的应用

1亲水水处理的化学品分析1.1提升二氧化锰净水能力高纯酸钾是一种新型水处理材料之一。其净水效果较好，属于强氧化剂，可以与水中具有还原性的物质发生氧化还原反应，比如水中的有机物和微生物等，这样可以达到水处理的目的。高锰酸钾在光照条件下将水中的物质还原，同时生成二氧化锰。二氧化锰是固体小颗粒，在沉降过程中，还可以负载部分水中杂质，达到再次净水的作用。另外，二氧化锰是常见的催化剂，可以加速部分化学反应的速率，例如氯酸钾分解和双氧水分解中可以提高化学反应速率。由此可见，高锰酸钾具有多重净水作用。在化学品净水中，为了提高环保效果，要提升其净水能力。现阶段，相关研究人员将高锰酸钾与某些盐类复合成为新型的氧化剂。这种复合氧化剂的优点是净水效果得到提升，主要表现在可以净化水体，并且可以控制净水过程中的部分影响因素。1.2沉淀沉降受温度影响聚合氯化铁是环保型水处理化学品之一。其常用于处理低温环境下的地浊度水体。氯化铁在水中发生水解反应，形成氧化铁，具有吸附作用，可以负载水中的部分杂质，最后沉降，达到净水目的。聚合氯化铁在低温环境中的水处理效果较好，在低温范围内，相对较高的温度下，沉淀沉降的速度也相对较快。自然界中水体温度的高低与当地的地质水文特点直接相关。在化学品水中，为了提高环保效果，要用辅助方法提升其净水能力。在相对较低温度下，如果受到水文特征和水温影响，形成氢氧化铁的速度慢，则可以通过搅拌的方法来促进反应的进行，而不应该增加聚合氯化铁的用量。1.3生物处理效率高高铁酸钾是环保型水处理化学品之一。其显著特点是具有极强的氧化能力，其氧化能力仅次于氟气，可以处理掉水中多种有机物和微生物，处理效率很高。高铁酸钾中的各个元素对环境都没有污染，不属于重金属，支架排放到环境中不会再次污染水体，也不会对水生生物的生长造成威胁。另外，高铁酸钾溶于水后，可以形成悬浮物，并且带有电荷。悬浮物可以负载水中的杂质，带有一定的电荷，在正负电荷相互作用下，可以吸收更多的悬浮物或带有相反电荷的离子。这就使得高铁酸钾具有卓越的净水能力，但在我国产量有限。1.4天然高分子与金属离子的相互作用天然有机物是典型的环保型净水物质。其显著的特点是取之自然，不需要在生产上产生能耗，也不会对环境造成污染。天然高分子与金属离子可以相互作用，天然高分子带有羟基和羧基等基团，基团上有电子，金属离子则有空轨道，这样两者就极易形成金属配合物。所以，利用天然高分子，就可以让其与水中的金属离子发生反应，从而达到降低水中金属含量的作用。利用天然高分子净水，古已有之，现代化工行业用索氏提取法和浸取法等从茶叶、蒲公英、褐藻等植物体内提取天然高分子，并应用于净水等各个领域。2湿水处理技术的总结2.1化技术的原理高级氧化处理技术是典型的环保型水处理技术。该技术的显著优点是处理效率高，处理质量优异。高级氧化技术也叫深度氧化技术，其氧化剂是羟基自由基。在一定条件下，羟基自由基可以与水中多种物质发生氧化还原反应，起到净水作用。高级氧化处理技术的缺点是成本比较高，需要具有专门的氧基自由基生产企业，还需要专门的净水企业来进行操作，从而能够保证精确控制高温、高压、声、光、电、催化等反应条件。2.2膜处理技术在净水膜处理技术是具有强大应用潜力的水处理技术。该技术是将生物学和物理学结合的产物，生物膜两边具有渗透压，膜具有透过性，可将不同尺寸的离子用生物膜分离。在水处理中，水中的有机物或重金属离子尺寸较大，利用膜处理技术可以让水分子透过膜，让有机物分子或重金属离子留在膜的另一边。这样就达到了净水目的。膜处理技术术语物理性净水，所以在净水前后不会对水体造成二次污染，还可以实现重金属离子的富集。随着科学技术的不断进步，已经生产出多款半透膜，根据过滤粒径的大小可以分为微滤、纳滤等。通常情况下，微滤可以将水中的微藻、细菌等过滤掉；纳滤可以将有机物分子和重金属离子过滤掉。膜处理技术的缺点是费用较高，目前国内在膜制作方面还有很高的提升空间，需要通过强化自主研发来推进膜处理技术的广泛应用。2.3次污染产生情况超声净化技术是典型的环保型净化方法。利用超声波来净水，是一个完全的物理净水过程，全程不会对水体产生二次污染。该方法在农村水体净化中应用最为广泛，如果水体中具有较高的农药含量，则可以用超声净化技术来进行处理。需要注意的是，超声波净水技术常常与生物反应器联用。联合使用可以提高净水效率，如果超声波的功率为10W，生物膜反应器的活性会大幅度提升，净水效率也会随之提高。2.4净水目的以及水的实现菌和酶联合处理技术没有利用任何物理或化学方法净水，属于纯粹的生物净水法，符合环保理念。菌和酶可以消耗水中的有机物或金属离子，将水中的污染物作为其生长代谢的养料。这样就实现了净水目的。菌和酶联合使用，在菌种选择和酶种类选择上，要根据目标水体来确定。针对不同的水体，所用的菌和酶也不尽相同。菌和酶联合处理的显著优点是一劳永逸。针对某水体，投放一定量的酶和菌，水中污染物是其基本养料，酶和菌会不断繁殖，这样就提高了水体的自净能力。虽然，菌和酶联合的处理方式有诸多好处，但是在实践中也有一定难度，比如选择菌株非常困难，菌株既要满足净水需求，又要对环境具有较强的耐受力，所以筛选和培育具有优秀净水能力的菌株是科研人员的当务之急。2.5反渗透技术控制反渗透技术是高效的水处理技术，其利用半透膜来进行水体内微观世界的调控。该技术在沿海地区的应用较广，反渗透技术在应用时要控制好两侧的渗透压、余氯量、pH值以及二段压差。在污水处理中，反渗透技术适用于电化学生产用水，水中离子浓度较大，有机物较少，利用反渗透技术具有较高的处理效率。3水草处理技术的发展趋势3.1高铁酸钾水处理环保型水处理化学品是净水的利器，在净水工作中必不可少。化学制剂净水的显著特点是见效快，可以大规模净水。现有的水处理化学品种，高铁酸钾因其具有超强的氧化能力而备受关注，其产物中的铁和钾都是动植物生长所需元素，不会对自然界造成污染，具有很高的应用潜力。所以，未来环保型水处理化学品中，高铁酸钾的生产能力会受到关注，提升该净水剂的产能。3.2生物型净水剂法环保型水处理技术有很多种，大体上分为化学型、物理型、生物型。化学型净水剂的弊端是对环境造成直接或间接的影响，物理型净水剂则需要较高的能耗，不够经济。所以，生物型净水技术具有良好的发展前景。当下生物型净水剂主要是利用菌和酶或者生物膜进行净水，尚未能大规模投入使用。所以，未来要在菌株选择和培育方面进行深入研究，并且提升国内膜制造技术。3.3饮用水水处理化学品水处理方法可以对水进行全面净化，使得水达到各类使用标准，具有见效快和处理彻底的优点。这种处理方法适用于饮用水和较高规格的水体净化中。水处理技术中的生物水处理技术，比如菌和酶联合使用，可以改善水体的自净能力，投入较小，环境污染为零。这种水处理方式会应用在自然水体的净化和调节中。4净水化学品和水处理技术的联合使