水处理技术
摘要：针对“绿色化学”国际化发展的要求，就当前最具发展前景的6种先进水处理技术进行了综述，并强调每一种技术本身并不是单一的，几种技术协同使用会有增强的效果．这些绿色水处理技术将为我国水处理行业的革新和改造提供新的思路．
关键词：水资源；工业废水：生活污水；绿色化学；水处理技术
治理水污染已经成为当前全球水资源可持续利用和国民经济可持续发展的重要战略目标。为了合理地开发和利用水资源，降低水污染对环境的破坏和对人类生活的危害，必须对工业废水和生活用水进行科学的处理。尤其是排放水中含有的有机营养素(如氮、磷等)对公共健康和环境破坏具有很大的影响。许多传统的方法随着对水质要求的不断提高，已经不能满足国际检测水质标准了。这就面临着开发新的先进水处理技术来适应新的挑战。
一、膜分离技术在水处理领域的应用
膜技术在水处理上已经大规模应用，如饮用水的制取（包括从地表水为水源生产高品质的饮用水、海水淡化、苦咸水脱盐等），但是还存在许多材料和工程技术上的问题，参加本次会议的多为该领域的水公司，他们针对具体的被处理体系（不同的水源、水质）出现的问题进行细致的研究，包括预处理、操作方式（错流还是并流）、清洗与反清洗、膜组件的组合方式、反渗透系统的能量回收-其中反渗透系统的能量回收将成为进一步降低膜法海水和苦咸水淡化的产水成本的关键技术，使膜法海水淡化技术从成本上更具竞争力。膜技术在环保领域的研究和应用刚刚起步，但已有良好的开端，包括废水治理及实现清洁化生产、城市废水的治理和回用、工业用水中物质的回收与水再利用、工业废水的治理等将成为新的增长点。杂化膜过程的研究（包括FMH、JG／HI、FG／HI、K0L／JG等）、对膜及相关过程的规模化、操作条件的优化也是研究的主要方向。
二、臭氧化水处理技术及应用
臭氧氧化技术是利用臭氧在不同的催化剂条件下产生羟基自由基(OH·)的一种高级氧化工艺，它在改善水的嗅和味、去除色度及氧化有机和无机微污染物等方面发挥了较大作用。通常而言，它通过两种途径与有机污染物发生作用：一种途径是臭氧分子与有机污染物问的直接氧化作用，该反应缓慢，且有明显选择性；另一种途径是臭氧在水中OH-、有机污染物或某些无机物等引发剂的作用下生成OH·，问接地与水中有机污染物发生作用，该反应速度快且没有选择性。然而由于臭氧在水中的溶解度很小且不稳定，它的这一物理化学特性决定了单一的臭氧化技术有较大的局限性。这主要表现在两个方面：一是臭氧不能氧化一些难降解的有机物，如氯仿等[1]；二是臭氧会被水中的竞争基质消耗，单一的臭氧化技术不能将有机物彻底分解为CO2和H20，而是通过直接反应将它们转化成中间产物，从而难以达到较高的COD Mn去除效果[2-3]。因此，出现了各种臭氧联用与光催化氧化技术，如Fenton试剂／03、03/BAC[4-5]、03/UV[6-7]、03／UV/Ti02[8]和03/H2O2等，通过它们的协同效应可以促进臭氧的分解，产生更多的羟基自由基，提高其利用率和适用范围。
然而，臭氧应用过程中也存在其不利的一面：臭氧分解过程中产生的·OH可与水中的大部分基质快速发生反应，导致·OH在水中的停留时间很短暂，绝大部分的氧化能力损失在与水中基质的反应上，这违背了投加臭氧的初衷。虽然臭氧可以去除水中大部分无机物如Fe(Ⅱ)、H2S、Mn(Ⅱ)等，但对氨的氧化速率较慢，去除效果不理想。因此，需要发展新的多项单元技术的优化组合工艺来达到去除水中氨氮的目的，使其不仅在经济上，而且在技术上更为切实可行。O3不能完全矿化有机物，衍生出许多副产物，如“三致”(致癌、致畸、致突变)物质，对人体产生潜在危害。其中的溴酸盐物质被一些专家学者怀疑具有致癌性。一般当水中溴化物的浓度超过50ug·L-1时就需要采取控制措施来降低溴酸盐的生成。Xiangru Zhang等[9-10]建议通过降低pH及加氨来降低溴酸盐的形成。总而言之，臭氧与多项水处理单元技术
的优化组合工艺是当今水处理领域的研究方向之一，优化工艺参数，寻求与其它工艺的联用技术，是未来臭氧化技术发展的方向，同时进行臭氧反应动力学机理等研究以取得最佳处理参数。
三、电化学水处理技术的研究与应用
电化学水处理技术的基本原理是使污染物在电极上发生直接电化学反应或问接电化学转化而从废水中减少或去除。它可分为直接电解和间接电解。直接电解是指污染物在电极上直接被氧化或还原而从废水中去除。直接电解可分为阳极过程和阴极过程。阳极过程就是污染物在阳极表面氧化而转化成毒性较小的物质或易生物降解的物质，甚至发生有机物无机化，从而达到削减、去除污染物的目的。阴极过程就是污染物在阴极表面还原而得以去除，主要用于卤代烃的还原脱卤和重金属的回收。间接电解是指利用电化学产生的氧化还原物质作为反应剂或催化剂，使污染物转化成毒性更小的物质。间接电解分为可逆过程和不可逆过程。可逆过程是指氧化还原物在电解过程中可电化学再生和循环使用。不可逆过程是指利用不可逆电化学反应产生的物质，如具有强氧化性的氯酸盐、次氯酸盐、H202和03等氧化有机物的过程，还可以利用电化学反应产生强氧化性的中间体，包括溶剂化电子、·HO、·H02等自由基。电化学废水处理技术主要包括：电凝聚气浮法、微电解法、电化学氧化法、电渗析法、电吸附法。电化学处理技术的优点：(1)具有多功能性。电化学技术除可利用电化学氧化还原反应使毒物降解、转化外，还可用于悬浮物或者胶体体系的相分离等。(2)具有高度的灵活性。电化学技术兼具气浮、絮凝、杀菌等多功能，必要时，阴阳极可同时发挥作用。它既可以做单独处理工艺使用，也可以与其他处理工艺相结合，如作为前处理，町将难降解有机物或生物毒性污染物转化为可生物降解物质，从而提高废水的呵生物降解性。(3)无污染或少污染。电化学过程中产生的羟基自由基无选择的直接与废水中的有机物反应，将其降解为二氧化碳、水和简单的有机物，没有或很少产生二次污染。(4)易于控制性。电化学过程一般在常温常压下进行，其化学过程的主要运行参数是电流和电位，易于实现自动控制。运行费用过高是许多环境污染治理技术获得广泛推广应用的主要阻碍。电化学水处理技术也同样存在这个问题。不同的电化学水处理技术，造成其运行费用过高的因素差别较大，但都包括主要的两个方面：电极材料、反应器结构。电化学水处理技术，由于其设备小、占地少、运行管理简单和处理效果好等优点，日益受到人们的重视。但由于其在实际运用中尚存在电能消耗高、效果不稳定等缺点，使其难于广泛应用。寻求节能高效的电化学水处理技术与设备已成为电化学应用技术研究的重要方向。
四、超声技术在水处理的研究与应用
超声技术是近年来发展起来的一种新型水处理技术，在去除水中污染物尤其是难降解的污染物功效显著[11-13]。超声波降解有机物主要是通过溶液中的空化效应实现的。超声波由一系列疏密相间的纵波构成，并通过液体介质向四周传播。当声能足够高时，在疏松的半周期内，液相分子间的吸引力被打破，形成空化核。空化核的寿命约为O．1us，它在爆炸的瞬间可以产生大约4000K和100MPa的局部高温高压环境，并产生速度约1 lOm／s具有强烈冲击力的微射流，这种现象称为超声波的空化效应[14]。超声波在溶液中产生空化泡，空化泡经生长最终承受不住压力而爆炸，在溶液中产生高温高压的热点，同时产生大量的羟基自由基。溶液中的污染物或在高温高压下分解，或被自由基氧化，或在两者的协同作用下实现水处理的目的鲫。超声水处理技术具有反应条件温和、适用范围广、可单独或与其他技术协同作用等优势，因此具有广泛的应用前景。为了推广超声技术在水处理工程中的应用，提高其作用效果，国内外的专家学者相继开展了超声技术作用效率及其影响因素作用规律的研究。目前，超声化学在水处理中的应用研究已经取得了较大的成果，但大多数研究都处于实验室研究水平，在工业中上尚未有大规模应用。而且，大多数研究都是针对某一种单一成分的降解，在实际的废水处理中还没有进一步的试验研究。因此，应当对超声技术在水处理中的机理进行
进一步的探索研究，以便实现大规模的应用。
五、微波水处理技术
微波是指频率为300Ⅷz～300GHz的电磁波。微波水处理技术是把微波场对单相流和多相流物化反应的强烈催化作用、穿透作用、选择性供能及其杀灭微生物的功能用于水处理的一项新型技术。微波废水处理技术可使废水处理工程小型化、分散化，省掉城市建设中现行废水处理工程长距离埋设的庞大排污管网，废水经微波处理后可100％回收，实现水的可持续利用。微波加热破乳可进行油水分离。加入化学试剂对油水乳浊液进行破乳会带来二次污染，而利用微波加热破乳进行油水分离则不会有此问题。Fang等研究了植物油一水．硅藻土乳浊液的微波加热分离，并与常规加热及不加热重力沉降法进行了比较。结果表明，微波加热明显加快了油水分离，且在相同条件下，微波加热比常规加热有更高的油回收率。微波加热可加速油水分离过程，一方面是由于其加快了水中油滴的上升速度(或油中水滴的下降速度)，另一方面，微波加热可加速凝聚过程，使油滴凝聚速率加快。微波加热油水分离研究现已进行了较大规模的现场试验。王金成?等利用微波诱导催化反应，以葸醌型染料活性艳蓝KN．R 为对象，研究在活性炭存在下微波辐射处理染料废水的可行性。结果表明，在活性炭存在下，微波辐射能使活性艳蓝KN-R溶液迅速脱色，微波辐射4min脱色率达97．1％。邹纵柏等提出了利用微波辐射去除废水中磺基水杨酸污染物的方法。先用活性炭吸附污染物，然后将滤出的活性炭用微波辐照再生，该方法对废水中磺基水杨酸的去除率可达97．4％。微波还可有效地杀灭蓝藻，蓝藻在微波场中只需30～40s即由微细粒汇聚成大颗粒，并变黄沉降，与水分离，与此同时水中的富营养物也就得以降解。
六、电子水处理技术
电子水处理(EWT)技术是20世纪70年代以后发展起来的新型水处理技术．最早由美国国家航空宇航局研制成功。我国也于20世纪90年代研制出实用型的电子水处理装置[15]。该技术能广泛运用于工业和民用的冷、热水循环系统的供水处理，具有很好的防垢除垢、杀菌灭藻以及缓蚀防腐的功效，能够起到较好的节能节水作用。其工作原理是:阳极为不溶性的金属电极。阴极一般采用镀锌的无缝钢管。所用电源为低压的直流恒压电源或是具有特定波形的脉冲电源。该装置的工作过程：待处理水从装置下部进水口进入．经过与金属电极的接触后由上部出水口流出；在接触过程中，水中的成垢离子由于电化学的作用而转变成水垢并沉积在阴极壁上，细菌及藻类由于物理、化学、电化学和生物的综合作用而死亡，残渣沉积在装置底部排污区；装置每运行一个周期后，关闭进出水口。启动机械装置将阴极壁上的污垢刮除．水垢及菌藻污物经由底部排污口排出，而后进行下一个周期的处理。电子水处理技术是一种具有发展前途的水处理与净化技术。但目前该技术在理论上的研究还不够深入，这在实际应用中直接表现为装置性能不稳定，甚至起不到应有的阻垢杀菌除藻作用。因此。针对该技术，应该着眼于以下几方面：(1)对除垢阻垢、杀菌除藻机理的进一步研究，以便能从机理上对实际应用进行指导。(2)开发制备出新型的高效、稳定金属阳极，使得在满足使用的情况下尽可能地降低能耗．减少运行成本。(3)综合考虑各种影响因素(供电方式、电参数的选择、反应器的设计布置等)。设计出高效合理的电子水处理装置。
七、反渗透水处理技术
反渗透水处理技术是当今先进、节能、环保的分离技术，其原理是在高于溶液渗透压的压力作用下，借助于只允许水透过而不允许其他物质透过的半透膜的选择截留作用将溶液中的溶质与溶剂分离。利用反渗透膜的分离特性，可以有效地去除水中的溶解盐、胶体、有机物、细菌、微生物等杂质，具有能耗低、无污染、工艺先进、操作维护简便等优点。反渗透膜水处理技术原理：用不允许溶质通过只允许水通过的半透膜，将盐水与淡水隔开。由于淡水中的化学位比盐水中的化学位高，所以从热力学观点看，水分子会自动地从化学位高的淡水室通过半透膜向化学位低的盐水室转移，这种现象称为渗透现象。盐水侧液位升高，产生一定
的静压力，阻止水分子向盐水侧移动，当盐水室的液面与淡水室液面差达到一定高度时，通过半透膜进入盐水室与通过半透膜离开盐水室的水量相等，即达到动态平衡状态，平衡时淡水室与盐水室之间的液面差所产生的静压力称为渗透压。如果在盐水室侧外加一个比渗透压更高的压力，则可以将盐水中的纯水挤出来，即变成盐水室中的水向纯水中渗透，即其渗透方向与自然渗透方向相反，可以使盐水得到有效分离，达到水质净化的目的，这就是反渗透水处理的工作原理。烟塔合一防腐技术在国外已经成功应用20多年，但在国内还是一项新技术。由于烟塔常年处于高温、高湿、强腐蚀的环境，所以排烟冷却塔的防腐蚀体系的选择应引起高度重视，必须以科学的态度采用高新技术产品和先进的施工工艺。烟塔合一防腐蚀体系的选择，要在充分认识混凝土腐蚀机理的基础上(可借鉴德国经验)，精心设计、精心选材、精心施工，从根本上提升防腐质量。国内目前在涂料生产上还没有经验和数据，大都选择德国进口产品。为了延长排烟冷却塔的使用年限，建议选择有同类工程业绩，防腐寿命长的产品，并且严格控制防腐的施工质量。
八、纳米技术
纳米材料有高的比表面积和大的表面自由能，在机械性能、磁、光、电、热等方面与普通材料有着很大的不同，具有增强的辐射、吸收、催化和吸附等特性[16]。采用纳米TiO2-SiO2负载型复合光催化剂，能使有机磷农药在其表面迅速富集，光照80 min，试验的敌百虫可完全降解[17]。含油废水中含有脂肪烃、多环芳烃、有机酸类和酚类等，自身很难降解。采用纳米Ti02的光催化氧化技术，可以迅速降解这些有机物。利用太阳光和纳米TiO2粉末对苯酚水溶液和对十二烷基苯磺酸钠水溶液进行试验，结果表明在多云和阴天条件下，日光照射12 h后，浓度为O.5mmoL／L的苯酚已完全降解，浓度为l mmoL／L的对十二烷基苯磺酸钠亦基本完成降解。纳米无机抗菌材料具有很高的活性[18]。如TiO2、ZnO等在紫外线照射下，在水和空气中产生高活性氧，能与多种有机物发生反应，从而把大多数病菌、病毒杀死。实验证明，在玻璃上涂一层薄层TiO2，光照3h，可达到杀灭大肠杆菌的效果；光照4h，可使毒素的含量控制在5％以下。以银锌复合体为主抗菌体，以超细TiO2和SiO2等为载体，由于超细纳米级粉体的颗粒特殊效应大大提高了整体的抗菌效果，使耐温性、粉体细度、分散性和功能效应都得到了充分的发挥。粘土矿物夹层纳米复合材料的大比表面积以及有机基团和孔径尺寸的可调变性，使之可作为吸附剂应用于液体分离、离子交换、络合物交换等[19]。采用有机胺改性粘土矿物吸附可去除可溶性苯酚、氯苯酚等。用四甲基胺基交换有机粘土能吸附苯、甲苯、二甲苯。用十六烷基三甲基溴化铵．膨润土吸附有机物，对非极性及弱极性有机化合物，主要起分配作用，等温吸附曲线呈线性；对中等极性有机化合物，除分配作用外还有吸附作用；对强极性有机化合物，主要是表面吸附作用，等温吸附曲线呈非线性。纳滤分离技术能截留分子量大于100的有机物及二价和多价离子，允许小分子有机物和单价离子透过[20]，操作压力低，水通量大。试验表明，纳滤膜可去除消毒过程中产生的微毒副产物、痕量的除草剂、杀虫剂、重金属、天然有机物、硫酸盐及硝酸盐等，同时能保留大多数人体必须的无机离子，出水pH值变化不大，符合饮用水的要求。故纳滤技术已成为当前饮用水净化的主要技术之一[21]。纳滤膜耐酸碱，有优良的截留率，对重金属有很好的去除率，不存在膜污染问题。据报道[22]：石油工业的含酚废水采用纳滤技术，酚的脱除率可达95％以上，且在较低压力下就能高效脱除废水中的镉、镍、汞、钛等重金属；化纤、印染工业废水中的染料及助剂可用纳滤技术脱除和回收再利用；造纸工业中，采用纳滤技术可以有效地除去废水中深色木质素和氯化木质素；钢铁厂的酸洗废液经纳滤技术处理后可实现废液中的镍、铁、铜、锌等重金属的浓缩回收和废酸水的达标排放的目的；热电厂的二次废水中含有大量悬浮固体、灰份、高含量的盐份及部分有机物，利用纳滤技术可方便地把此类废水处理成工业回用水。纳米技术对环境保护已产生深远的影响，并有广泛的应用前景。利用纳米技术解决污染问题将成为未来环境保护发展的必然趋势。将纳米技术与其它水处理技术联合使用必将为
人类解决水污染问题发挥最终作用。
九、电吸附水处理技术
电吸附水处理技术（EST）及EST模块不久前问诸于世，它具有运行成本十分低廉、应用范围广、操作方便、可靠、几乎无须检修以及不产生任何导致环境污染的二次排放物等特点。以EST模块为核心组装而成的处理系统可用于水的除盐、去硬、淡化及饮用水深度处理、电镀废水处理等等。与现有水处理技术相比，EST展示出一系列优越性和在大多数工艺过程中发挥作用的可行性。电吸附技术原理是利用带电电极表面吸附水中离子／带电粒子的现象，使水中溶解盐类及其他带电物质在电极表面富集浓缩而实现水的净化／淡化。原水从一端进入由阴、阳电极形成的通道，最终从另一端流出。原水在阴阳电极之间流动时受到电场作用，水中离子／带电粒子将分别向带相反电荷的电极迁移，被该电极吸附，储存在电极表面所形成的双电层中。随着离子／带电粒子在电极表面富集浓缩，使通道水中的溶解盐类、胶体颗粒及其他带电物质的浓度大大降低，从而实现了水的除盐、去硬、淡化及净化。电吸附水处理技术的特性(1)运行能耗低、水利用率高、经济性好。EST技术的能耗很低，其主要的能量消耗在于使离子发生迁移，而在电极上并没有明显的化学反应发生。如有必要还可以将所用的能量回收一部分过来，即将吸附饱和的模块上储存的电能再加到另一再生好的模块上，也即所谓的“秋千式”供电方式。与其他除盐技术相比可以大大地节约能源。一个实验模块以50L/h流量，75%除盐率处理TDS为1000mg/L的原水时，能耗仅约为60W。其根本原因在于EST技术净化／淡化水的原理是有区别地将水中离子提取分离出来，而不是把分子从待处理的原水中分离出来。另外一方面，EST技术可以大大提高水的利用率，一般情况下，水的利用率可以达到75%以上，如采用适当的工艺组合，甚至可达90%以上。更重要的一点是EST 技术不需要任何化学药剂来进行水的处理，从而避免了二次污染问题。EST系统所排放的浓水系来自原水，系统本身不产生新的排放物。与离子交换技术相比，省去了浓酸、浓碱的运输、贮存带来的操作上的麻烦，而且不向外界排放酸碱中和液。(2)操作及维护简便、设备寿命长。由于EST系统不采用膜类元件，因此对原水预处理的要求不高，而且即使在预处理上出一些问题也不会对系统造成不可修复的损坏。铁、锰、余氯、有机物、钙、镁、pH值等对系统几乎没有什么影响。在停机期间也无需对核心部件做特别保养。系统采用计算机控制，自动化程度高，对操作者的技术要求较低。从理论上讲，EST模块可以长期服役，预期寿命至少在15a以上。（3）应用范围广。EST技术及系统不仅可以被应用在饮用水的处理上，还可以在电子电力、化工制药、轻纺造纸等工业的工艺用水及锅炉补给水处理以及环保废水、污水处理等领域得到应用。苦咸水淡化及至海水淡化将是EST技术的一个更加诱人的应用领域。
水资源决定着人类生存和发展的连续性，合理开发和利用水资源取决于对水资源的认识和其再生能力的发掘。绿色化学为水处理工程提供了新的思路，持续稳定地进行原子性经济设计和加工，摆脱传统工艺的思维模式，对现有水处理行业设备和方法进行有效改造，以便实现资源利用和持续发展的和谐统一。本文所涉及的六大类先进水处理技术均符合国际绿色化学发展要求，因而具有潜在的可开发应用前景。其中的任何一项技术都不是孤立的，唯有在不断实践过程中才能更好地将它们有机地结合起来，使其协同作用，达到更佳的效果。相信这对于水处理行业的研究人员的思维拓宽将起到积极作用。
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电厂化学水处理技术发展与应用 发表时间：2017-10-20T11:59:18.583Z 来源：《防护工程》2017年第15期作者：王延风 [导读] 并且注意加强原有设施的利用率和使用效率，降低能耗节约成本，更应注重整个处理过程中的环保性，走可持续路线。 摘要：电厂是能源行业的重要部门，对居民的日常生产、生活都具有较大的影响。从现有的工作来看，电厂化学水处理技术虽然在某些方面表现的较为出色，但并没有创造出理想的价值。在人口不断增加和社会不断发展的今天，依靠固有的技术，是很难取得较大发展的。在今后的技术研究和应用中，需进一步贴合实际，根据不同地区的实际要求，进一步优化技术。在此，本文主要对电厂化学水处理技术的发展与应用进行讨论。 关键词：电厂；化学水处理；发展技术；应用 1、当今电化学处理技术的发展特点 1.1设备集中化布置 传统电厂化学水处理系统包括净水的预处理、锅炉补给水的处理、凝结水精的处理、汽水取样的监测分析、加药的、综合水泵房、循环水的加氯、废水的及污的水处理等系统。它存在占地的面积较大、生产的岗位较分散、管理的不便等等诸如此类的问题。现在，为了优化水处理整体流程，设备布置也发生了变化，其以紧凑、立体、集中构型来代替平面、松散、点状构型。节约占地面积、厂房空间，提高设备的综合利用率，并且方便运行的管理。 1.2生产集中化控制 传统的生产控制采用了模拟盘，而现在的趋势是集中化控制，即将电厂中所有化学水处理的子系统合为一套控制系统，取消了模拟盘，采用了PCL、上位机2级控制结构，并且利用PLC对各个系统中设备进行数据采集、控制，上位机、PCL之间通过数据通信接口进行了通信。各个子系统以局域网总线形式集中的联接在化学主控制室上位机上，从而实现化学水处理系统集中监视、操作、自动控制。 1.3方式以环保和节能为导向 21世纪环保观念已深入大家心中，随着环境保护意识的不断提高，减少水处理过程中产生的污染，尽量不使用或者少量的使用化学品已经成为一个趋势。绿色的水处理概念已经广泛的被大家接受。“少排放、零排放”、“少清洗、零清洗”也就成为了锅炉水的发展方向。而对于耗水量大的电厂来说，在我国水资源紧缺的现状下，合理的利用资源和提高水的使用重复率已经变成其关键的任务之一。重复率体现着对水的循环使用，串级使用，水的回收等方面的实现。“零排放”在电厂中已有部分实现，也就是说仅从水体中取出水但不向水体及环境排放废水。 1.4工艺多元化 传统电厂水处理工艺以混凝过滤、离子交换、磷酸铵盐处理等为主。当前，电厂的水处理技术出现多元化的特点。随化工材料的技术不断进步与发展，膜处理技术也开始广泛应用在水质处理当中，离子的交换树脂种类、使用的条件、范围也有了较大进展，粉末树脂在凝结水的处理中也同样发挥着积极作用。 1.5检测方法方式趋科学化 随着技术的发展，化学检测、诊断技术进一步的得到了发展、应用，其方式也日趋科学化。化学诊断实现从事后分析到事前防范转变，实现从手工分析到在线诊断转变，实现从微量分析到痕量分析转变。所有的转变，为预防事故发生、保证机组安全稳定运行提供有力保障。 2、电厂化学水处理技术的发展创新 2.1电厂化学水处理中膜技术的应用 与传统的化学水处理技术工艺相比，近几年才开始被采用的膜分离技术具有更加多的优点。膜处理技术是当前世界上最为高端先进的处理技术，在提高用水的品质上有着强大的优势。在传统的化学水处理过程当中，存在着很多的方法手段，比如电厂锅炉补给水的处理，一般情况下，都有过滤—软化—分离等一系列过程。其中，在电厂传统的化学水处理过程中，为了应付其中一道道复杂的工艺和处理难度，电厂需要投入大量劳动力、大量的占地面积和比较高的资金成本。然而，更主要的是，对于电厂化学水处理过程中所排放酸碱废液，国家规定了标准，而传统技术并不能达到当前绿色环保的标准要求。然而，在使用膜分离技术时，电厂化学水处理的整个过程中都不会排放一点酸碱废液，大大地减少了环境污染，切实体现了当代人的绿色环保理念。同时，采用膜分离技术还具有使用分离的设备少、结构简单、占地面积小、劳动强度小和实现自动化控制等优点，而将该技术应用于电厂化学水处理的过程中也实现了耗能低、效率高、生产的水品质量高的最终目的。 2.2化学水处理系统中的FCS技术应用 当前电厂化学水处理系统设备在运行时处于一种分散的状态，比如自动加药、汽水取样和监控常规测点等设备，不仅分布散而且数量还很多。而FCS技术则完全可以解决这一弊端，因为它的全分散性、全数字化、可相互操作性和全开放性的技术特点，与当前电厂水处理系统的设备分散性现状极为适合。在电厂化学水处理系统中，FCS技术的应用实现了低成本和性能全数字化，极大地减少了劳动力的投入。所以，改造或者建设这样一个能够将自动加药、远程遥控、即时监控和集合信息上传到MIS系统集为一体的化学水处理的综合全自动化平台，已经成为无法阻挡的电厂化学水处理技术的发展方向和趋势潮流。在理论上，这个系统是分解了原有的操控系统后，经过重新构建而形成的。改良后的系统在很多方面都有很明显的效果，可促使每一控制点的控制精准度大幅提高，这是此系统最为突出的一个特点，也由于这一点，系统整体的自动化水平和系统的硬件设备的管理水平都得到了提升，不仅人为的干扰因素大幅度地减少了，机组凝结水系统运行全自动化目标也得到了实现。同时，生产成本也有了很大的降低。此外，在系统改造完成后还提高了它的可靠性，连自动运行的速度也都有明显的提升。 3、关于电厂化学水处理技术应用的要点 3.1电厂水处理技术——锅炉补给水 在使用传统的水系统时，电厂经常使用混凝的方式进行锅炉补给水处理。如今，在变频技术出现后，电厂锅炉补给水系统发生了结构
金属矿山废水废渣处理新技术院系:城建给排水工程学号：111824224 ：熊聪 摘要：随着经济建设的快速发展，我国金属矿山废水产生的环境问题日益严重，金属矿山废水的污染已成为制约矿业经济可持续发展的主要因素之一。概述了矿山酸性废水的形成及危害，重点介绍了几种常见的处理矿山酸性废水的处理技术如中和法、硫化物沉淀法、吸附法、离子交换法和人工湿地法，同时介绍了它们的原理、特点和存在的问题，在此基础上，对矿山酸性废水处理技术的研究，并介绍了几种金属矿山废水处理的新技术以及实例。 关键词：金属矿山废水废渣处理新技术 Abstract：With the rapid development of economic construction, the metal mine waste water environment problem is increasingly serious, metal mine waste water pollution has become one of the main factors restricting the sustainable development of mining economy. Formation and harm of the acidic mining waste water are summarized, mainly introduces several common treatment of acidic mining waste water treatment technologies such as neutralization, sulfide precipitation, adsorption, ion exchange method and the method of artificial wetland, and introduces the principle, characteristics and existing problems, and on this basis, the study of acidic mining waste water treatment technology, and introduces several kinds of metal mine wastewater treatment technology and examples. Keywords：Metal mine Waste water Conduct The new technology 一、金属矿山废水的形成及危害 1.1金属矿山废水的形成 在大部分金属矿物开采过程中会产生大量矿坑涌水。当矿石或围岩中含有的硫化物矿物与空气、水接触时，矿坑涌水就会被氧化成酸性矿坑废水。酸性矿坑水极易溶解矿石中的重金属，造成矿坑水中重金属浓度严重超标。同时在雨水的冲刷作用下废石堆和尾矿也产生大量含有高浓度重金属的酸性淋滤水。 1.2金属矿山废水的危害 金属矿山矿山酸性废水中含有大量的有害物质，一般不能直接循环利用，矿
电厂化学水处理综述 ——水寿 摘要：对用水进行较好的净化处理才能防止热力设备的结垢、腐蚀，避免爆管事故，有效防止过热器和汽机的积盐，以免汽轮机出力下降甚至造成事故，从而保证锅炉、汽机等重要设备的安全、有序运行。本文介绍了电厂化学水处理技术的发展特点，以及常规的方法与应用。 关键词：化学水处理；特点；方法 前言：电厂的化学水处理主要是指锅炉用水的给水处理，这个过程的好坏直接关系到相关设备是否可以安全经济运行，所以说化学水处理是电厂生产的重要过程。因此必须在建设前期从设计上严把关，深入研究化学处理的工艺，做好预控工作，建设过程中慎重对待化学水处理的施工和设备安装，为以后电厂顺利投产运营打下坚实的基础。基于该背景，本文对电厂化学水处理的发展特点、常见方法和工艺进行了综述，方便更好的理解该该部分技术内容为以后工作打下坚实的基础，同时也作为本人的学习总结。 1 化学水处理的技术特点 水在火力发电厂水汽循环系统中所经历的过程不同，水质常有较大的差别。因此根据实用的需要，人们常给予这些水以不同的名称，具体为原水、锅炉补给水、给水、锅炉水、锅炉排污水、凝结水、冷却水和疏水等，通常情况下为了方便又简单的分为炉内水和炉外水。电厂化学水处理主要包括补给水处理和汽、水监督工作，补给水处理
也叫炉外水处理，是净化原水、制备热力系统所需质量合格的补给水，是锅炉水质合格的重要保障。汽水监督工作是改善锅炉运行工况、防止汽水循环不良的安全保障。随着当前技术的不断发展进步，现代电厂化学水处理呈现出集中、多元化、环保等特点，下面分别阐述。1.1分布集中化 在以往的电厂化学水处理过程中，常常设有多种处理系统，一般按照功能分为净水预处理系统、锅炉补给水处理系统、汽水的取样监测分析、循环水处理系统、加药处理系统、废水处理系统等等。这种按照功能作用设立的多种处理系统占地面积大、需要的维护人员多、给生产管理造成了不便。现在为了提高化学水处理设备的利用率、节约场地及管理方便，化学水处理设备的布置呈现紧凑、集中、立体的结构。根据相关文献的研究，该种结构的布局满足了整体流程的需要，是一种效果较好的结构模式。 1.2处理工艺多元化 化学水处理的传统常用工艺为混凝过滤、离子交换、磷酸酸化处理，随着科学技术的不断发展，电厂化学水处理工艺向着多元化的方向发展。当前水处理工艺发展为利用微生物对水质进行处理，利用膜处理技术对化学水进行反渗透、细微过滤也已经广泛应用于水处理，超滤、流动电流技术也在化学水处理中发挥着积极的作用。 处理控制系统也越来越集中化，把各个子系统合为一整套系统，然后采用PLC加上位机的控制结构。其中，PLC负责对各个子系统进行控制和数据采集，通过通信接口与PLC连接起来的上位机负责对各
名词解释 硝化作用氨在微生物作用下氧化为硝酸的过程 反硝化反硝化细菌在缺氧条件下，还原硝酸盐，释放出N2或N2O的过程 高级氧化作用在高温高压、电、声、光辐照、催化剂等反应条件下，使大分子难降解有机物氧化成低毒或无毒的小分子物质 膜生物反应器膜分离技术与生物处理技术有机结合之新型态废水处理系统 垂直流人工湿地污水从湿地表面纵向流向填料床的底部床体处于不饱和状态，氧可通过大气扩散和植物传输进入人工湿地 可渗透反应墙是一种原位处理技术，在浅层土壤与地下水，构筑一个具有渗透性、含有反应材料的墙体，污染水体经过墙体时其中的污染物与墙内反应材料发生物理、化学反应而被净化除去。 Fenton试剂过氧化氢与亚铁离子的结合即为Fenton试剂 生态浮床利用浮床的浮力承托水生植物，由此水生植物通过发达的根系吸收水体中富营养物质提高水体的自净能力，从而修复水生态系统 表面流人工湿地与自然湿地最为接近，受人工设计和监督管理的影响，其去污效果又要优于自然湿地系统。污染水体在湿地的表面流动，水位较浅。 稳定塘经过人工适当休整的土地，设有围堤和防渗层的污水池塘。 污泥沉降比混合液在量筒内静置30min后所形成沉淀污泥的容积占原混合液容积的百分率 污泥膨胀指污泥结构极度松散，体积增大、上浮，难于沉降分离影响出水水质的现象 折点加氯水中含有氨氮时,加氯量－余氯曲线是一条折线,此时对应的加氯法称为折线加氯 反渗透法在半透膜的原水一侧施加比溶液渗透压高的外界压力，原水透过半透膜时，只允许水透过，其他物质不能透过而被截留在膜表面的过程 氧垂曲线在河流受到大量有机物污染时，由于有机物这种氧化分解作用，水体溶解氧发生变化，随着污染源到河流下游一定距离内，溶解氧由高到低，再到原来溶解氧水平，可绘制成一条溶解氧下降曲线，称之为氧垂曲线。 MLSS 混合液悬浮物固体浓度表示活性污泥在曝气池内的浓度
强化常规水处理工艺 近些年来，随着水源污染严重、水质不断恶化和饮用水质标准不断提高，人们开始研究一些新技术强化常规处理工艺或发展饮用水深度处理技术。目前应用较多给水深度处理工艺有活性炭吸附、臭氧氧化、臭氧和活性炭联用、臭氧高级氧化技术、生物活性炭、膜过滤技术等。在此笔者结合大量的实验研究，仅对强化常规给水处理工艺(包括强化混凝、强化沉淀与气浮和强化过滤)、化学预氧化(预臭氧化)等发展情况作以简要论述。 【强化混凝技术】 常规给水处理工艺中对有机物去除起主要作用的是混凝工艺，其去除有机物的机理主要分三个方面：带正电的金属离子和带负电的有机物胶体发生电中和而脱稳凝聚;二是金属离子与溶解性有机物分子形成不溶性复合物而沉淀;三是有机物在絮体表面的物理化学吸附。影响混凝效果的因素很多：混凝剂的种类、混凝剂的投加量、原水水质、混凝pH值、碱度、混凝搅拌程度以及混凝剂与助凝剂的投加顺序等。强化混凝就是通过采取一定措施，确定混凝的最佳条件，发挥混凝的最佳效果，尽可能地去除能被混凝阶段能够去除的成分，特别是有机成分。 由于近年水源受有机物污染严重，高浓度的有机物对水中胶体产生很强的保护作用，致使常规混凝效果变差，因此为提高常规混凝效果，在保证浊度去除率的同时提高水中有机物的去除率，强化混凝处理无疑是一个首选之法。Joseph等人认为强化混凝是去除水中天然有机物比较经济、实用的一种处理工艺;美国工作者普遍认为，强化混凝是达到"饮用水消毒/消毒副产物(D/DBP)标准"第一阶段要求和控制饮用水中天然有机物(NOM)的最佳方法之一;我们的实验结果也表明，某些强化混凝技术能有效地去除天然水中的有机物和藻类，并可降低水中剩余铝的浓度。 强化混凝技术首先要根据水质情况筛选优化确定混凝剂的种类和投量。目前水厂使用的混凝剂大致有三种：铝盐Al(Ⅲ)、铁盐Fe(Ⅲ)以及人工合成的有机阳离子聚合混凝剂，一般铝盐和铁盐的混凝效果要优于人工合成的混凝剂，原因是这
放电等离子体水处理技术中的若干问题X Study on the T echnique of Water-treatment by Dischar ge Plasma 叶齐政,万 辉,雷 燕,张家聪,李 劲 (华中科技大学环境科学与工程学院,武汉430074) 摘 要 根据放电等离子体水处理技术研究现状,认为其基本作用可能存在4个基本过程:原生、次生、再生和附属过程;根据介质的形态将不同的水处理放电形式系统地划分为气相、液相、混合两相3种形式,并作了比较。 Abstr act Non-ther mal plasma processing using electric dischar ge has been investigated as a n alter nat ive met hod for the degr adat ion of or ganic compounds cont ained in water. Four basic pr ocesses:or iginal,secondar y,reprocess and subsidiar y processes ar e pr esented.Thr ee kinds of dischar ge for ms:gas,liquid and two-phase mixture dischar ge for ms ar e pr esent ed for waste-wa ter pr ocessing.Some pr oblems existing in thistechnique ar e discussed in this paper. 关键词 放电 等离子体 废水 Key wor ds discharge plasma wastewater 中图分类号 TM213,TM832 文献标识码 A 0 引 言 放电等离子体水处理技术近20年来得到较快的发展。发展方向体现在4个方面:作用过程和机理、废水处理、放电形式及电源4方面的研究。本文主要介绍前3个方面,并探讨一些基本问题。 1 作用过程和机理 放电反应过程和机理的研究包括两个方面:一是放电反应过程的理论研究,目前主要是化学动力学过程和放电理论模型的结合;二是实验研究,主要是各种活性成分(自由基)的检测。 电子引起的等离子体化学反应机理最早的学说之一是光化学学说,认为放电的化学作用(无声放电中臭氧的生成)仅为放电的紫外线作用。后发展的静离子学说把放电的化学作用归结于气体中正、负离子或电子的再结合,把电离看成化学过程的初始阶段。后来又提出了关于无声放电化学作用的动离子学说,把离子作为活性粒子,其原理是把“临界活化”的概念应用到放电化学反应,认为活化可由热及电的途径传递给分子。有作者提出了能量催化的概念,认为基本的活化过程是由激发分子和离子经由碰撞将能量传递给正常分子(化学活性粒子)[1]。 化学动力学过程及其与放电理论的结合方面研究较少。在计算动力学参数时,一般将受放电影响的化学过程的微分方程简化为代数方程(其它过程仍采用微分方程);或者在解玻尔兹曼方程和物料平衡方程时作了较多的近似,尚无公认的理论模型。 研究自由基的检测方面国外较多,国内限于实验条件开展得较少。脉冲放电中活性物种羟基、过氧化氢、臭氧在水和水溶液中的产生过去已有研究,活性物种羟基、过氧化氢可直接被水中流注电晕放电产生;当氧气以气泡形式通过放电区域时产生大量臭氧。Joshi等在1995年确定了由于脉冲放电形成羟基、过氧化氢、水化电子的反应速率[2]。Bing Sun, Masayuki Sato等在1997年使用光谱分析仪探测了自由基的产生,物化参数、放电条件对自由基产生的影响[3,4]。Masato Kur ahashi等在1997年研究了在水中电解气泡放电产生自由基的过程。他们观测到在水中正直流电压下电解产生气泡,在气泡中产生放电的过程[5]。 目前一般公认存在的理化反应包括:各种自由基、电场、强紫外线辐射、高压激波、臭氧、高能电子的轰击等内容,根据前述资料它们可分4个基本作用于废水的过程:一是原生过程,即基本和初始过程。包括高能电子的冲击(打碎大分子或开环)、强场及电解作用(存在部分放电形式中),放电产物有紫外线、臭氧、自由基等,主要由物理参数决定,例如电压、电流、波形、介电常数和电导率等。二是次生过程,包括紫外线、臭氧、自由基以及它们的联合作用、部分放电形式产生的激波作用,次生过程主要由原生过程的产物产生,且该过程的有无和强弱可调节,例如调节气体可调节紫外线和臭氧的有无和强弱。三是最后产生的再生过程,包括化学反应的产物再次受放电影响的过程及反应产物离开放电区域以后发生的反应过程,主要由废水的化学成分决定。四是附属过程,包括电极和容器材料参与的反应过程。由于有这些过程,目前仅从终产物进行研究,无法搞清反应过程,虽然在线光谱观测具有较好的优势[6],但存在观测的区域问题。不同放电形式中均可观测和检测到上述每种作用废水的过程,但一般未清楚划 · 32 · Apr.2003 HIGH VOLTAGE ENGINEERING Vol.29No.4 X国家自然科学基金资助项目(50237010)
火力发电厂化学水处理设计技术规定 SDGJ2—85 主编部门：西北电力设院 批准部门：东北电力设院 施行日期：自发布之日起施行 水利电力部电力规划设计院 关于颁发《火力发电厂化学水处理 设计技术规定》SDGJ2—85的通知 (85)水电电规字第121号 近几年来，随着电力工业的发展和高参数大机组的建设，电厂化学水处理技术迅速发展，积累了许多新的经验。为了总结近年来水处理设计经验和在设计中更好地采用水处理技术革新和技术革命的新成果，提高设计水平，加速电力建设，我院组织有关设计院对原《火力发电厂化学水处理设计技术规定》(SDGJ2—77)进行了修改。修订工作经过调查研究、征求意见、组织讨论，并邀请了有关生产、科研、设计、施工、制造等单位的有关同志对修订后的送审稿进行了审查定稿，现颁发执行，原设计技术规定作废。 本规定由水利电力部西北电力设计院和水利电力部东北电力设计院负责管理。希各单位在执行过程中，注意积累资料，及时总结经验，如发现不妥和需要补充之处，请随时函告水利电力部西北电力设计院和水利电力部东北电力设计院，并抄送我院。 1985年10月22日 第一章总则 第1.0.1条火力发电厂(以下简称发电厂)水处理设计应满足发电厂安全运行的要求，做到 经济合理、技术先进、符合环境保护的规定，并为施工、运行、维修提供便利条件。 第1.0.2条水处理室在厂区总平面中的位置，宜靠近主厂房，交通运输方便，并适当地留有扩建余地；不宜设在烟囱、水塔、煤场的下风向(按最大频率风向)。 第1.0.3条水处理系统和布置应按发电厂最终容量全面规划，其设施应根据机组分期建设情况及技术经济比较来确定是分期建设还是一次建成。 第1.0.4条本规定适用于汽轮发电机组容量为12～600MW的新建发电厂或扩建发电厂的水处理设计。 第1.0.5条发电厂水处理设计，除应执行本规定外，还应执行现行的有关国家标准、规范及水利电力部颁布的有关规程。 第二章原始资料 第2.0.1条在设计前应取得全部可利用的历年来水源水质全分析资料，所需份数应不少于下列规定： 对于地面水，全年的资料每月一份，共十二份；对于地下水或海水，全年的资料每季一份，共四份。
随着污水处理标准要求的提高, 传统污水处理工艺难以满足处理要求, 为解决这一问题, 在几代人的不懈努力下逐渐形成了现在的高级氧化技术 ( AOP) , 而且随着微波技术、超声波技术、催化剂合成等技术的发展, 在高级氧化技术的基础上, 又逐渐开发出了各种耦合工艺, 如催化内电解法、湿式催化氧化工艺、光催化氧化技术、催化臭氧化技术、及类Fenton技术(即将微波、超声波、紫外光、催化剂等引入到Fenton氧化技术中)。 1 催化内电解法 利用铁碳内电解法处理印染废水, 具有成本低廉、操作简便、协同效应强、脱色效率高等优点。但铁碳内电解法也存在一些缺点, 例如长期运行时, 铁屑易结块, 使处理效果下降等。而催化铁内电解法相比铁碳法, 具有以下优点[ 8] : ( 1) 处理难降解污染物的能力更强, 脱色效果显著, 在工程上长时间运行也不结块板结; ( 2) 整个反应是在不曝气的缺氧情况下进行的; ( 3) 因为无氧的参与, 所以铁的消耗量和反应产生的铁泥也比铁碳法少得多; ( 4) 更为重要的是, 催化铁内电解法适用的pH 值范围较大( pH 值4~ 11), 通常反应可在中性和弱碱性条件下进行。 2 催化臭氧氧化法 自从1906年N ice第一次应用臭氧来消毒饮用水以来, 虽然其一直以高效且不会产生二次污染而著称, 但存在着明显的缺陷, 主要表现为两点: 第一, 操作费用较高; 第二, 臭氧虽然具有极强的氧化性, 但它的氧化活性却具有极高的选择性, 使得臭氧在水处理过程中很难彻底去除水中的TOC 和COD。 近年来, 由于在水处理实践中碰到的困难, 如氯消毒副产物、难生物降解或有毒有害有机废水的治理等缺乏有效的方法, 对传统臭氧化工艺的改进成为人们研究的热点。催化臭氧氧化法因催化剂的存在, 使反应的活化能降低, 不但可以加快臭氧分解产生高活性且几乎无选择性的各类自由基, 由自由基降解水中难以被臭氧直接氧化的有机物, 从而彻底除去水中的TOC 和COD, 而且由于有铁离子的存在, 其水解反应产生的氢氧化物对有机物发生絮凝沉淀作用, 而使有机物的去除效果得以提高。然而在试剂利用率、催化剂回收、以及金属离子溶出方面还有待进一步的改进[ 9] 。 3 催化湿式氧化法 湿式氧化技术(Wet air ox idat ion, WAO )是指在高温( 125 ~ 320℃) 和高压( 0. 5~ 20MPa )的条件下, 以纯氧或空气中的氧气为氧化剂, 将有机物降解为无机物或小分子有机物的过程。虽然传统湿式氧化法对于高浓度、有毒有害、难生物降解的有机废水处理非常有效, 但高温高压的反应条件使得湿式氧化工艺很难在实际废水处理中得到推广应用。为了降低其反应条件以满足工业应用需要, 催化湿式氧化技术( Cata ly tic w et air ox idation, CWAO)便应运而生。 催化湿式氧化过程中通过催化途径产生氧化能力极强的( OH ) 羟基自由基。OH 氧化电位为 2. 80V, 仅次于氟的2. 87 V。故湿式氧化法在降解废水时具有以下特点[ 10 ] : ( 1) OH 是高级氧化过程的中间产物, 作为引发剂诱发后面的链反应发生, 对难降解的物质的开环、断键、难降解的污染物变成低分子或易生物降解的物质特别适用;
探讨电厂化学水处理技术 【摘要】我国一些地区水资源已成为制约经济发展的主要因素之一，节约用水成为社会发展所必须面对的问题。火力发电厂是一个耗水大户，为1.0m3/（S?GW），其中循环水冷却塔的耗水量约占整个电厂耗水量的60%以上。本文探讨了电厂化学水处理的特点及工艺应用技术，以期为电厂水处理方面提供借鉴。 【关键词】电厂;化学;技术 1电厂化学水处理技术特点 1.1设备布置集中化 根据设备的功能对其进行分类是传统电厂化学水处理系统的常用布置方式，由于该系统种类繁多，每次布置都需要占用较多空间，且分散状态下的设备在生产过程中会造成很大的不便，管理过程也会受到一定的限制。而集中化的化学水处理系统则很好地避开了这些问题，由于其对运行过程中的各个环节进行了优化，设备在布置上具有立体性、紧凑性以及集中性等特点，对节约厂房面积、缩小存储空间等十分有效，同时系统的集中化布置能够促进设备之间的良好配合，设备的综合利用率得到了提升，系统的运行管理水平也得到了显著改善。
1.2生产控制集中化 集中化电厂化学水处理系统能够将各子系统融合为一套综合性的控制系统，利用可编程的逻辑控制器以及上位机的二级控制结构，使整个化学水处理系统真正实现检测、控制以及操作环节的集中性。其中，可编程的逻辑控制器用来采集和控制设备中的数据，上位机和PCL之间的数据通讯接口能够满足通讯的需求，以达到连接各个子系统的目的。 1.3工艺多元化 传统的电厂水处理系统模式较为单一，当前却在向着多元化的方向发展。随着化工材料的不断发展，各种新型的处理工艺在水质处理过程中得到了广泛应用，多样化的工艺效果的出现，使化学水处理的水平不断得到完善。 1.4检测方法向着科学化发展 近年来，化学水处理工艺和检测手段都在不断进步，科学化的检测方法和处理方式备受大家追捧。化学诊断方式的出现，不但起到了事前防范的作用，在线诊断以及痕量分析模式的出现都使检测诊断技术日趋成熟，机组的运行安全得到了合理保证，事故的发生频率也由此得到了有效控制。 1.5以环保和节能为主要方向 环保问题己经成为社会关注的焦点，发电厂污水的处理也随之向着绿色的方向发展。作为水资源的消耗大户，电厂应该做到水资源的合理利用，提高水的重复利用率。目前，
一、填空题（每空1.0分，共20分） 1、亲和力，小 2、物理吸附，化学吸附 3、预反应区，主反应区 4、吸附作用，活性炭层中微生物对有机物的分解 5、紫外线，羟基自由基 6、极薄的表面，多孔支撑 7、自养性好氧，兼氧性异养 8、压力 9、结构简单，装填密度高 10、水解、产氢产乙酸、产甲烷 二、名词解释（每空3.0分，共24分） 1．DOC，UV254：AOC是指可吸收有机碳。是生物稳定性的一个判定指标。 UV254是在254nm处的紫外吸光度，反映出水中含有的有机物的芳香度。 2．滗水器：是指用于SBR反应器中，快速出水的装置。 3．渗透压：指盐溶液在半透膜的两侧自然形成的液位差。 4．生物稳定性：指经过净水处理后，将水中的微量有机物降低到很低的水平，一般AOC应小于10微克/L，这时，在输水过程中由于有机物浓度极低，导致微生物不能再次孳生，使用水的终端保持水的安全性。5．膜的污染与劣化：可恢复的膜的污染称为污染，不可恢复的称为膜的劣化。 6．贫营养菌：是指给水生物处理中的主要作用菌种，在微量有机物的营养环境中能利用生物代谢作用分解净化有机物的菌种。 7．纳滤：纳滤是一种疏松的反渗透系统，其分离特性介于反渗透和超滤之间。纳滤膜表面带负电。是荷电膜，脱盐率<90%。 8．颗粒污泥：颗粒污泥是由UASB产生的一种以甲烷菌为主体的结构密实，边缘圆滑，颜色黑灰的污泥。 三、简答题（每空5.0分，共40分） 1. 微污染水源采用常规给水工艺处理时会产生那些问题。 答：1）微污染水源通常主要含有有机物，造成常规处理工艺无法有效去除。 2）微污染水源中常含有氨氮，一般高达3-5mg/L，导致藻类生长，增大了水厂的处理难度。 3）有机物和氨氮会导致加氯量的增大，增加了消毒成本。也使消毒副产物（DBPs）大量增加。 4）微污染水源水一般含有色、嗅、味，使水质下降。还会对人体产生无法预测的潜在危害。 5）有机物为管网中的微生物繁殖提供了物质基础。 2.什么是浓差极化现象，简述浓差极化现象的危害。 答：在膜分离操作中，所有溶质均被透过液传送到膜表面上，不能完全透过膜的溶质受到膜的截留作用，
由于电厂中的某些热力设备可能受到水中一些物质的作用从而产生有害的成分，使设备发生腐蚀的现象，因此电厂安全运行和化学水处理系统具有直接的关系。水中杂质对设备的破坏决定了电厂中的水必须要经过一定的处理才能被使用，该处理就是电厂中的化学水处理系统。 1 电厂化学水处理技术发展的现状 1.1 电厂获得纯净除盐水主要采用的三种方式： （1）采用传统澄清、过滤+离子交换方式，其流程如下： 原水→絮凝澄清池→多介质过滤器→活性炭过滤器→阳离子交换床→除二氧化碳风机→中间水箱→阴离子交换床→阴阳离子交换床→树脂捕捉器→机组用水。 （2）采用反渗透+混床制水方式，其流程如下： 原水→絮凝澄清池→多介质过滤器→活性碳滤器→精密过滤器→保安过滤器→高压泵→反渗透装置→中间水箱→混床装置→树脂捕捉器→除盐水箱。 （3）采用预处理、反渗透+EDI 制水方式，其流程如下： 原水→絮凝澄清池→多介质过滤器→活性炭过滤器→超滤装置→反渗透装置→反渗透水箱→EDI装置→微孔过滤器→除盐水箱。 以上3种水处理方式是目前电厂获得纯净除盐水的主要工艺，其他的水质净化流程大都是在以上3种制水方式的基础上进行不同组合而搭成的制水工艺流程。 1.２三种制水方式的优缺点： （1）第一种采用澄清、过滤+离子交换的优点在初期投资少，设备占用地方相对较少，其缺点是离子交换器失效需要酸、碱进行再生来恢复其交换容量，需大量耗费酸碱。再生所产生的废液需要中和排放，后期成本较高，容易对环境造成破坏。 （2）第二种采用反渗透+混床，这种制水工艺是化学制取超纯除盐水相对经济的方法，只需对混床进行再生，而且经过反渗透半除盐处理的水质较好，缓解了混床的失效频度。减少了再生需要的酸、碱用量，对环境的破坏相对较小。其缺点是在投资初期反渗透膜费用较大，但总的比较相对划算，多数电厂目前考虑接受这种制水工艺。 （3）第三种采用预处理、反渗透+EDI的制水方式也称全膜法制水。这种制水方法不需要用酸、碱进行再生就可以制取纯净除盐水，不会对环境造成破坏。是目前电厂最经济、最环保的化学制水工艺，但其缺点是设备初期投资相对前面两种制水方式过于昂贵。 2 电厂化学水处理措施 2.1 补给水的处理措施 电厂在生产锅炉的补给水处理中，关系到生产安全与效率。目前随着科学技术的快速发展，电厂关于环保节能的理念深入人心，过去传统的离子交换、澄清过滤或混凝等比较落后的技术已经逐渐被摒弃，现如今新的纤维材料广泛应用于过滤设备，不仅除去了胶体，微生物以及一些颗粒的悬浮物等，在过滤中也具有较强的吸附、截污能力，取得了相当好的效果。膜分离技术被采用，当前反参透占主导地位，反渗透技术能除去水中90％以上离子，如水中有机物、硅有较好的去除率。由于膜分离技术具有明显的优势，因此在锅炉补给水的处理中节约了大量的由于离子交换或澄清过滤等落后技术在运营时产生废水排放的费用，同时过去操作复杂和排放困难的许多问题也得到了改进。新的膜分离技术不仅达到了环保的要求。当水中的氯含量比较高时，可以采用活性碳过滤或者使用水质还原剂来进行处理。而混床在除盐处理的作用仍占有重要的位置，混床除盐技术相对成熟、可靠，混床的功能具有其他除盐所无法替代的作用。目前将超滤、反渗透装置和电渗析除盐技术有效的搭配，形成高效的除盐工艺，不需要酸、碱再生剂，只通过对水电离出来的H+和OH-即可完成再生的作用，从而完成电渗析的再生、除盐。这种制水工艺将是电厂化学制水的发展方向。
中国污水处理技术 作者：本网编辑文章来源：本网点击数：0 更新时间：2010-09-09 水污染现状 中国环境状况公报显示，2008年全国地表水污染依然严重，全国七大水系407个国家监控断面中， Ⅰ~Ⅲ类、Ⅳ~Ⅴ类、劣Ⅴ类水质的断面比例分别为49.9％、26.5％和23.6％，七大水系水质总体为中度污染，浙闽区河流水质为轻度污染，西北诸河水质为优，西南诸河水质良好，湖泊（水库）富营养化问题突出；近岸海域水质总体为轻度污染。 “十一五”期间，淮河、海河、辽河、巢湖、滇池、松花江、三峡库区及其上游、黄河中上游等流域水污染防治规划，共安排污染治理项目2712个，投资1600亿元。截至2008年9月，已经建成881个，在建960个，完成投资510亿元。2008年工业废水治理投资194.6亿元。 根据政府对再生水的规划测算，2010年中国城市污水再生设施将达到680万t/d，再生水工程新增投资约100亿元。 废水污染治理新技术 城市生活污水 目前，中国城市污水处理主要采用生物活性污泥法。目前形成的较典型的二级处理工艺有：传统活性污泥法、AB法、A/O工艺、A2/O工艺、氧化沟工艺、ICEAS工艺、CASS工艺、SBBR工艺、BIOLAK工艺等。其中应用较多的为氧化沟工艺和CASS工艺（CASS工艺和BIOLAK工艺为较新型工艺）。 CASS工艺 CASS工艺是一种循环式活性污泥法，是SBR工艺的改进形式，通过曝气和不曝气阶段的交替运行，实现反应器以厌氧—缺氧—好氧—缺氧—厌氧的方式运行。CASS池的变容运行提高了系统对水量水质变化的适应性和操作的灵活性；选择器的设置加强了微生物对磷的释放、反硝化、对有机物的吸附吸收等作用，增加了系统运行的稳定性，能很好地缓冲进水水量与水质的波动，有效去除污水中有机碳源污染物，具有良好的脱氮、除磷功能，排出的剩余污泥稳定化程度较高。同时CASS工艺还能有效防止污泥膨胀。 BIOLAK工艺 BIOLAK工艺是由德国冯?诺顿西公司开发的一种具有脱氮除磷功能的活性污泥处理系统。BIOLAK工艺的曝气头悬挂在浮链上，浮链被松弛地固定在曝气池两侧，每条浮链可在池内一定区域蛇形运动，在曝气链运动过程中自身的自然摆动就可以达到很好的混合效果，节省了混合所需的能耗。BIOLAK工艺采用HDPE 防渗膜衬里的土池结构，减少了投资；其活性污泥负荷较低，污泥回流量大，污泥在曝气池中的停留时间长，减少了污泥量，增加了剩余污泥的稳定性，有利于后续处置。 工业废水处理
电厂化学水处理技术发展与应用探究 发表时间：2018-12-17T10:49:35.643Z 来源：《电力设备》2018年第23期作者：王标 [导读] 摘要：电厂当中的化学水处理技术在生产过程中占据十分重要的地位，但是在实际应用的过程中依然存在了比较多的问题。 （广西桂旭能源发展投资有限公司广西贺州 542899） 摘要：电厂当中的化学水处理技术在生产过程中占据十分重要的地位，但是在实际应用的过程中依然存在了比较多的问题。首先在技术整体来看的话，设备具有比较高的分散化排布，因而具有比较难的操作过程。在实际应用过程中锅炉的补给水等一些处理过程中也会存在很明显的应用问题。文章了解了电场中化学水处理技术当中的特点，并把握其中存在的问题，提高处理过程的环保性质以及自动化参与程度，希望能够帮助解决我国电厂目前化学水处理技术当中存在的一些问题。 关键词：电厂化学；水处理；技术发展；应用 1 电厂化学水进行处理的意义 水是人们赖以生存的重要宝藏，如果没有水资源，我们的一切生命活动都将会终止。随着社会的快速发展，我国的工业化程度得到了明显的提高，随着工业的发展，工业用水量也随之快速的上涨，随之而来的是对工业污水的排放量大幅度上涨，而工业污水如果进行随意的排放，就会对水资源造成严重的污染，然而人们对于环境的保护意识在不断地增强，工厂对于污水排放的问题也进行了一定的处理，不再是直接将污水排放到大自然中。但是，尽管对于工业污水的排放进行了处理，但是工业的废水处理仍旧是人们最为关注的问题。社会经济的快速发展带动了我国工业的现代化发展，工业发展在给人们的生活提供便利的同时，也同样带来了很多不良的影响，其中电厂中存在的问题较为突出。电厂要想进行正常的运行，就需要电厂中的各种电力设备进行保障，才能够实现电厂的运转，但是，如果电厂中的水出现不达标的情况，就会导致电厂出现多种问题。这些问题中，关于设施方面的问题较多，比如腐蚀和结垢等，这些问题的出现，不仅会导致设施出现一定的问题，还会影响电厂的正常运转，导致电厂的工作受到影响。因此，电厂化学水处理技术进行深入的研究，将化学水进行更好的处理，对我们生活的环境都具有非常重大的意义。 2 电厂用水的类别 水在火力发电厂水汽循环系统中多经历的过程不同，水质也有很大的差别。通常电厂所需要的水质类别分为原水（原水也称为生水，是未经过任何处理的天然水，如江河水、湖水和地下水等）、锅炉补给水（原水经过各种水处理工艺净化之后，用来补充发电厂汽水损失的水）、给水（送进锅炉的水）、锅炉水（在锅炉本体的蒸发系统中流动着的水）、锅炉排污水（为了防止锅炉结垢和改善蒸汽品质，排出一部分的炉水）、凝结水（蒸汽在汽轮机中做功后，经过冷却水凝结成的水）、冷却水（用作冷却介质的水）、疏水（进入加热器的蒸汽将给水加热后，蒸汽冷却下来的水）。 3 电厂化学水处理的工艺分析及要求 化学水具有非常多的处理方式，在传统的电厂化学水处理中，一般都是按照化学水的不同功能将其进行处理的，并且，每一种化学水都具有不同的化学水处理技术。电厂化学水在进行处理的过程中，一般都要先进行原水测试，然后再进行预处理，电厂用水会经历多个预处理的步骤。这种处理电厂用水的方式中存在着很多的不足和缺陷，不仅是电厂化学水处理的相关技术不足，其管理方面也存在一定的不足，这些都是导致传统电厂化学水处理存在缺陷的原因。而当前的电厂水处理中，主要是针对电厂汽机和循环冷却水系统以及化学水处理系统进行的处理，这两者是电厂水处理中的重点内容，并且，对其进行处理所应用的相关技术也较成熟。当前的火力发电厂中，水发挥着非常重要的作用，由此，火力发电厂对于水的质量要求非常高，因此，要将火力发电厂的水资源进行较好的处理。火力发电厂中对于水的要求主要有六个方面，其中，第一个方面是将原水进行除杂处理。火力发电厂中的原水中含有一定的悬浮杂质，这些悬浮的杂质如果不进行及时的处理，就会导致杂质沉淀物的形成，更严重的会形成腐蚀物，导致设备的运行受到阻碍，因此，要将原水进行一定的除杂处理，使其保持干净。第二个方面是要将原水进行加药处理。水中可能会存着着溶解氧，溶解氧的存在会给原水的酸碱性带来一定的影响，因此，要对其进行加药处理，使其不对原水的酸碱性产生影响。第三个方面是将凝结的水进行处理，将水中存在的杂质进行清除。第四个方面是将冷却后的水进行加药处理，从而有效的防止微生物的生长。第五个方面是将发电过程中出现的水汽进行一定的处理，并对其进行定期的检测。第六个方面是将水质进行保养。 4 电厂化学水处理技术的应用分析 在电厂化学水处理技术当中，可以使用PLC的操作体系来确保对应用过程进行全程的监控，用FCS技术来实现自动化管理，并采取措施提高环保程度。 4.1 使用PLC操控体系来实现全程监控 PLC操控体系网络应用于化学水处理技术的过程有效的促进了化学水处理技术的发展。PLC操控体系使用了矢量星型的网络结构来提高管理效率，实现了即时管理。同时应用了网关和辅助流水线来提高不同系统之间的控制以及交流的效率。在PLC操控网络的管理模式当中，电厂可以在不同系统以及不同车间当中进行控制中枢的信息交换，可以根据这一点来构建控制系统的集中控制室来监督管理技术应用的全过程，实时的进行控制和管理过程。 4.2 使用FCS技术来进行自动化的数字管理 现在我国的电厂化学水处理技术不断的进行自动化和集中化的发展，但是现在依然存在监控点过多以及设备过于分散之类的问题。现在一部分工厂已经引入了FCS技术来提高操作可靠性以及监控有效性，FCS技术的应用有效的提高了水处理技术的数字化特征并降低了应用的成本，同时建立了远程操作的集中处理及时监控的平台。使用操作系统来对重建理论进行分解并将现场总线当做是化学水处理技术控制的枢纽，使用分散设备来网络控制各个模块，综合应用智能仪表等来测量运行参数，实现化学水处理技术的自动化控制以及数字化管理。 4.3 应用膜分离技术来提高水处理的环保型 锅炉的补给水在处理过程中经常是化学水处理技术的重点所在。锅炉运行过程中需要不断的添加补给水，同时也要综合考虑自然水和内水之间的差异来进行补给。一般自然水当中含有不同程度的化学物质，如果自然水直接和内水进行接触则可能会发生一些自然反应导致锅炉的安全性有所降低。所以一般需要首先对补给水进行一定的处理后再添加。对补给水的处理过程可以根据其功能性的不同来分为盐分处理和化学水处理。传统的锅炉水进行处理的方式是使用离子交换和混凝以及澄清，这些方法都比较复杂，同时没有比较高的自动化程
浅谈污水处理新工艺及技术 赵海江 (资源环境学院08环境工程一班，XXXXXXXX) 摘要：简要介绍了最近国际及国内在废水处理方面的新技术和新工艺的原理、特点及其应用范围，并对今后的污水处理工艺或技术做出预测。 关键词：水处理污染物新技术新工艺 随着现代工业的发展，人类赖以生存的环境遭受的污染日益严重，世界范围内环境污染问题越来越受到广泛的关注，对有害废物的处理也提出了更高更严格的要求。目前，许多有毒有害废物、生物污泥和有机生产废水，特别是难降解、高毒性等有机物很难用常规的方法得到彻底处理，并且投资费用较高，因此，发展一种新型的实用环保处理新技术势在必行，例如BIOSTYR法，CWSBR法等。 一、超临界水氧化法 超临界水氧化法的主要原理是利用超临界水作为介质来氧化分解有机物。在超临界水氧化过程中，由于超临界水对各种有机物和氧气都是很好的溶剂，有机物的氧化可以在富氧的均一相中进行，反应不会因为相间的转移而受限制；同时较高的反应温度(通常采用的反应温度为400～600℃)也使反应速度加快，可以在短短的几秒钟内对有机物达到很高的破坏效率。到目前为止，此法共有4种反应器，即管式反应器、箱式反应器、漂洗壁式反应器和水热燃烧器。可以用来处理含酚工业废水、含硫工业废水、多氯联苯等有机物，同时还可以降解聚苯乙烯泡沫，处理污泥。 超临界水氧化法与传统焚烧法、湿式空气氧化法(WAO)相比，在处理一些常规方法难处理的污染物方面，尤其在有机废水、废物处理中具有明显的优点。处理效率高并且彻底，反应速率快，停留时间短，反应器结构简洁，体积小，占地面积小；应用范围广，不产生二次污染，操作维修费较低，单位成本较低等。二、CWSBR法 CWSBR工艺，即恒水位序批式反应器。该工艺由德国G.A.A公司开发，它在保留了传统SBR工艺优点的基础上，克服了传统SBR工艺间歇进水、排水和水位