饮用水资源现状及饮用水净化技术研究进展
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第7卷2016年1月下半月黑龙江科学HEILONGJIANG SCIENCEVo1.7 January 2016
饮用水资源现状及饮用水净化技术研究进展
袁海峰赵晓宇2(1.黑龙江省科学院自然与生态研究所 保国家地方联合工程实验室,哈尔滨150040;2. 物 所, 150020)摘要:水是人类生产生活必不可少的不可再生资源,然而随着工业化不断加重,水污染的问题日渐突出,严重威胁人类的生存环境, 从饮用水污染现状出发,探讨了目前饮用水净化的基本技术及现状,呼吁更好地保护饮用水资源,保障人类的可持续发展。关键词:饮用水;生物强化;污染中图分类号:TU991.2 文献标志码:A 文章编号:1674-8646(2016)01-0138-03
1饮用水水源污染现状由于西方发达国家工业化进程比我国早近百年, 在其工业化进程中率先出现水体污染的情况,河流遭
到有毒有机物的严重污染,水源水质下降的情况普遍 存在,使这些国家不得不在水的净化处理过程中增加 各种除污染工艺,强化对水有机污染物的控制。随着我 国工业化进程的不断加剧,饮用水的水源遭到污染的 情况也越发严重[3]。2013年国家环境保护总局发布的 《中国环境状况》中涉及淡水资源的 到2013年年底,我国 水总体呈现 污染的状态,各类水质比例为:1~皿类71.7,,- . V类19.3%和劣V类 水质 9.0,。目前的饮用水水源水质污染状况更加 严重,污染物对水源水质的污染已经达到愈愈剧的 程度,饮用水水源受到污染的程度也越来越严重,水中 各有机物的 年增加。随着现的不断发 ,水源饮用水中 得的各微量污染物质的种 也在不断增加。 现有分析检测技术发现,水中有2 000多种有机物质,这些 污染物在饮用水水源中就发现了 700 种,20种为致 癌污染物,23种 污染物,18种有发发的污染物,56种有 ,这些物质对人体产生不 ,其中的毒 用[^。 ,饮用水水源污染对饮用水水质 的 已 , 加 。在前 严的情况下, 到饮用水水源的污染 严重 存的环境。 , 各的家饮用水净化 的。前,饮用水净化技术已经基 有对性的特有工艺净化流程,三 处理 处理两种。 工艺处理饮用水的方法,即:混凝、沉淀、过滤消毒。 处理目前饮用 水处理的经典方法,仍被广大 国家所采用,目前饮用水处理的 工艺[10]。2饮用水净化技术进展处理饮用水 在常规处理饮用水工艺之后所采用的进一步净化处理。深度处理采用特 殊的工艺流程和处理方法, 水处理工艺不有效去除的病原物、污染物及消毒所产生的副产物的 前体去除,进一步提高保证饮用水水质,进一步保障 饮用水安。 处理 材质、方法等有所区别,目前应用比较广泛的深度处理 活碳吸附技臭氧氧化技术、膜过滤 ?[ 1W2]。2.1 活 碳吸附一般在水源受污染时,临时应急投加适量粉末碳, 例如去除由藻 的季节性嗅味等,去除某些有机物时,粉末碳用量常达10 ~90mg/L,虽然粉末碳可以 非有效地吸附 嗅味的有机物,投加粉末碳的设备也比较简单,但是碳的吸附力不 充分利用,导投碳较大。别在20纪50年 后,由于污染加剧,水源的嗅味更加严重。 在 投 下, 粉末碳混悬吸附不能有效去除嗅味及 污染物,用过的活性碳后处理困难,不再,当粉末碳用量超过 20mg/L以上时很不经济,因此许多水厂用颗粒碳 代替粉末碳[13]。颗粒活性碳以过滤吸附的方式能迅速有效地去除 水中的嗅味及 污染物, 其铺在快滤池的砂层 在快滤池之后单独 活碳滤池,碳的吸附能力 后,可以再生使用。1930年 使用颗粒活碳除嗅的水厂建于国费城,20 纪60、70年 ,由于质活性碳的 再生设备的问世,发达国家 利用活碳吸附去除水中 有机物的科研工作,对饮用水进 处理。颗粒活性碳净化装在美国 等国家 并投人使用。2.2臭氧氧化在1785年发现了臭氧之后,进一步证实了臭氧具 有极强的杀菌 ,1905年 水的消毒
收稿日期:2015-09-19
作者简介 1981-),, 化人,理 , , 物 等 。通讯作者 1979-),男, 化人, , , 物 工程研究
138剂。1906年在法国的Nice市建成了一座规模较大的臭 氧处理厂,之后一些国家陆续建立了一批采用臭氧处 理的生产性水厂,到1916年数量达到了 49座。这一时 期,臭氧的应用还仅限于饮用水的消毒,由于这个阶段 的臭氧发生器效率较低,设备费和运行费用较高以及 廉价的氯气开始大量用于消毒,臭氧的应用受到了限 制。国内外长期的实践证明,虽然单独使用臭氧技术或 性碳技 长, 之处。是使水全面优化的最佳可行技术,于是提出了臭氧 化一-性碳技,并且由于独优性,使 技 在水 化 面 发 和 应用 14 。1940年,美国在水处理 开始使用臭氧,当时的主要目的 水 和高水的。法国 家 Duguet在 行了 ,用氧化氢和臭氧的 饮用水中的微量 ,开一些试,在 的 了 的 效 。2.3 技在水处理技术中,膜过滤技术(微滤、超滤、纳滤和 )是最 的一饮用水净化法,这一技 的优 , 水 的 用, 的,还 到 和 毒生 。 外, 技 在使用 外的剂可运运行, 的设备 ,用, 易进行自动化控制,节约了人力资本。3净化技术的局限性随着人类生水平越来越高,人们对各类生存条 件的求也随之加大。随着现代成技的发展,工业 化合成已经影响人们的生活。最重的 大量 异生化合物进人到了地球水环境体系中, 工农业产生的废水和城市人类生产生的水。性吸附对饮用水水源中的 (包括有机污染物P —定的吸附 用,已经被业内公认。3是,性的价格逐年增, 属于再生资源,其大量使用必将造成生态的二次破坏,因此,这些素影响 了性碳在水处理技术中的推广应用。夕卜,活性碳对 的吸附 用受其自身吸附特性和吸附量的限制,能保证性炭对 的 稳定的和长久的、持续的 效。活性对低分极性强的有机物和大分 能吸附,其再生和更换都给水处理的操和管理带来诸 。由于单一性技 的工作周期远低于 的工作周期,从而使处理成本大大高,外受性碳再生法、费用限(一般 整个费用的一半左右,某些特定 的费用几乎相当),活性碳技术也一直难以在我国和我省有 效推 。臭氧氧化技 理 臭氧在 气的环境条件 , 通过臭氧较强的氧化能力,可以破坏一些 的分结,使 降解,从而达到 的目的,并消 的危害, 在这一处理程,也可能因氧化产生一些 产物,这些不确定的 产物可能会对人们产生深远的影响,也可能会产生二次 。同时 分 易被氧化的,因而不能到化效。臭氧!性碳工艺采用先臭氧氧化,后活性碳吸 附的 ,使 性 的吸附 用发 。 性 能效 分 , 而水 的的较大分 量的 然 以 性 吸附,性碳空隙表面积将不能到充分利用,吸附和 , 性工周期。 臭氧性技术在活性 臭氧后,可以使水 大分 降 分 , 使这些 分 了 人较 的可能性,性碳大可以 分吸附未被氧化的 , 从而达到饮用水 深 化 的。技一个优的水化技,但是 , 用的设备使用的建资和运费用 ,在大量水化处理过程 易发生 ,,在运行 高水平的前处理设备进行预处理,同时 行定期的 。随着性 的长期运行,性碳表面逐渐滋 生 生 , 生的 生 而使 性 化效明,此种现 了人们的 ,将应用 于实运行之 a,生物强化技随之应运而生,而 逐 成 的 。
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139状态,飞机发动机的维修情况等内容。此外,在进行数 据处理时, 对 行 的参数进行分 :大气温度、大 机的行机的行 机的行 等。 数记的 对分 的 产生 的影响。机 数以及 数的 工以此 数据 的 。在 工中,对 数相关数据的记录与输 分 g 工进行在行 中 行员根据 的数传递给 的 ( 数据机中, 在一定 上存在 ,进 影响数据的后期分机的数据 数 行数据获取进行数据的 , 数据带上 机用的 上, 机中。而利用 ,不仅能够得较 的数据参数,能够提 期数据分 的 。因 此,在来的展中,随 学技术的不断展,科学水平的不断提高,利用现代化通设备 导的,对数 据施 , 从机上发送的 机 中心势必 技术研究与不断完善的重点,只有此,才能够进一步现对机 机的 跟踪。5对飞机发动机监控技术发展趋势的进一步展望通分,我们 看虽然目前我国在机实 时监控领域已经取得了长足的发展,且更多的本土飞 机 机造厂商 机的 机 提供了件与系统支持,但是随我国航空造业大机项目的 不断展。机 机 技术仍有待提高,从而适应我国航空业的 展,在未来几中,笔认为应该注重关注与开展 几项工+第一,不断地完善发动机监控系统。飞机作为一个 十分复杂的大系统,随 新技术的不断投人使用,其发动机及其零部件的复杂程度势必会不断的提高。因 此,在基于笔提出的 框架下,应该不断完善机的 系统, 系统展更 的范内, 现更 完 的 机 。第二,完善多行数据源的应用。在机发动机监 控系统中, 施 项 技术,其对数据信的 有统一性 致性, 数据的分必须具备一定的规性,正因此,想 更的 对机体 的 ,应该加强对多飞机数据源的集、分研究, 数据与信息技术 ,数据 ,进 提 机的。6结语本文从多个角度对飞机发动机监控技术进行了探 讨,通过笔的阐述,能够更多的人们清 认,发动机 机的心,其对飞机 有 关重的影响。因此,做好飞机 机的管理工作具有十分重的现 。尤其 技术,