环境工程污水处理措施及新技术探讨

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孙常松

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摘要

污水处理是环保工程的重要部分,它可以有效保护水资源,促进经济发展,保障人类健康。本文对环境工程污水处理的意义、措施和新技术进行了探讨。介绍了生物、化学和物理三种污水处理方法,以及分离膜、生物膜和电化学三种新技术。这些新技术可以减少能耗、提高污水处理效率,实现环保的目标,同时对未来环境保护技术的发展也具有重要的意义。


关键词

环境工程;污水处理;新技术;分离膜;生物膜;

正文


随着人口不断增长及工业、农业等行业的发展,污水排放量呈逐年上升趋势,这对水环境的影响日益加剧。污水处理作为现代环保工程的重要组成部分,受到了广泛关注,然而,传统污水处理方式依赖于大量人力和电力投入,设备维护也是个大难题。因此本文探讨污水处理的措施和新技术,希望能够为环境工程带来崭新思路和方式。

一、环境工程污水处理的意义

污水处理是环境工程的重要组成部分,其意义主要体现在以下三个方面:
(一)保护水资源
水是人类生存和发展的重要基础资源,但随着人口的不断增长和工业的快速发展,水资源面临着严重的污染和过度开采的问题。环境工程污水处理起到了保护水资源的作用,通过科学的污水处理技术和设备,能够有效净化废水,减少对环境的污染,保护水资源,维护人类生态健康。
(二)促进经济发展
环境污染对经济发展也会带来负面的影响。大量的废水排放会导致水体污染,影响渔业和旅游业等相关产业的发展。而通过环境工程污水处理技术,能够有效净化废水,降低污染物排放,保护生态环境,进而促进相关产业的发展,推动经济稳定和可持续发展[1]
(三)保障人类健康
废水中含有大量的有害物质和微生物,会对生态环境和人类健康产生威胁。通过环境工程污水处理,能够有效去除污染物和微生物,降低疾病的传播风险,为人类提供安全、可靠、优质的水源,保障人类健康和福祉。

二、环境工程污水处理措施

污水是指来源于生产、生活、农业、城市排水和雨水等,含有各种污染物质的废水。污水的排放会对环境造成严重的影响,因此环境工程师需要采用一系列的污水处理措施,使废水达到排放标准。本文将从三个方面来论述污水处理措施。
(一)生物处理
生物处理是一种利用微生物将有机物、无机物和营养物质降解处理污水的方法,可以分为自然生物处理和人工生物处理两种。
1.自然生物处理
自然生物处理是指利用自然界中微生物的自净作用对污水进行处理。属于自然生物处理的有植物池、湿地、沼气池等。其中,植物池是将水中有机物质通过植物的吸收作用和水中微生物的分解作用转变为无害物质。湿地是指将污水在人工构造的湿地中逐层渗透过滤,使水中有机物、氨氮等污染物质在微生物的分解作用下,被转化成无害物质。沼气池是利用微生物在无氧环境下将有机物质转化为沼气和有机肥料的过程[2]
2.人工生物处理
人工生物处理是将污水引入人工池塘或池段,利用微生物对污水进行降解的过程。常见的人工生物处理有活性池法、SBR法、MBR法和SAFF法等。其中,活性池法利用池内微生物对有机物进行分解降解;SBR法通过废水进出水泵的开关时间控制进出水,而不是直接控制流量的方法对污水进行处理;MBR法使用专门的膜模块过滤污水;SAFF法则是利用物理化学性质相近的填料,提高生物降解效率[3]
(二)化学处理
化学处理是指利用化学方法将废水中的污染物质转化成无害物质的处理方法。常见的化学处理方法有共沉淀、吸附、离子置换和氧化法等。
1.共沉淀法
共沉淀法是指利用化学络合、沉淀、离子极化等现象,将废水中的污染物分离和沉淀下来。通常采用的是氢氧化钙、氢氧化铁和铝盐等作为沉淀剂。
2.吸附法
吸附法是通过利用各种吸附剂,将废水中的污染物质通过吸附作用吸附于吸附剂表面,从而将污染物质从水中分离出来。这种方法适用于各种废水处理,特别是含有有机物质的废水处理。吸附剂种类很多,如活性炭、硅胶、分子筛等。

3.离子置换法
离子置换法是通过利用离子交换树脂质,将废水中的离子或有机物通过离子交换作用分离出来。这种方法适用于含有重金属离子、碳酸氢根离子等的废水处理。离子交换树脂的选择要根据废水中离子种类、浓度等因素来决定。

4.氧化法
氧化法是指利用氧化剂将废水中难降解的有机物质加速分解和降解的过程。常用的氧化剂有臭氧、过氧化氢、高锰酸钾和Fenton试剂等。这种方法适用于有机物质浓度较高的废水处理,如化工废水、医院废水等。

(三)物理处理
物理处理是指通过物理方法去除废水中的颗粒物质和悬浮物质。常见的物理处理方法有沉淀、过滤、筛分和吸附等。
1.沉淀法
沉淀法是指利用水体中颗粒物和悬浮物在重力作用下自然进行的分离方法。常见的沉淀方式包括重力沉淀、预处理沉淀、混凝剂沉淀等。
2.过滤法
过滤法是指利用过滤介质将水中的颗粒物聚积过滤去除的方法。一般通过砂滤、活性炭滤等进行过滤,其主要优势在于过滤精度高、处理效果好,适用于处理水中悬浮物质含量少的情况。
3.筛分法
筛分法是利用筛网对废水进行筛分,从而去除其中的大颗粒和残渣物。常使用细孔网筛或旋流器等设备进行筛分。
4.吸附法
吸附法是指利用吸附材料对水中的化学物质、有机物和颗粒物进行吸附,从而使其净化的过程。吸附材料通常使用活性炭、氧化锆、陶瓷颗粒等材质制成。

三、环境工程污水处理的新技术

污水处理技术是环境工程领域的一个重要研究方向。随着人类社会的不断发展和城市化进程的加快,污水处理已经成为面临的一个重要问题。为了解决这一问题,科学家们不断提出新的污水处理技术。本文将从分离膜技术、生物膜技术和电化学技术三个方面介绍环境工程污水处理的新技术。
(一)分离膜技术
分离膜技术是利用特殊性质的膜材料,通过膜孔径、膜结构、材料属性等对水中的污染物进行筛选、过滤和分离的一种技术。它主要包括微滤膜、超滤膜和反渗透膜。分离膜技术具有操作简单、处理效率高、占地面积小等优点,因此越来越得到重视。目前,分离膜技术已经成功地应用于废水处理、海水淡化、纳米物质分离等领域。其中,微滤膜主要用于固液分离;超滤膜常用于去除悬浮物、细菌和病毒等;反渗透膜可有效去除水中的离子、有机物、重金属等。利用分离膜技术,可以使废水达到国家排放标准,同时还可以回收水资源,减少水资源的浪费。
(二)生物膜技术
生物膜技术是利用微生物附着于固体表面,以附着生物膜形式处理废水的一种技术。它主要包括生物滤池、生物接触氧化池和活性污泥法。生物膜技术具有处理效率高、操作成本低、占地面积小等优点,在污水处理中应用广泛。生物膜技术是一种自然的废水处理方式,能够有效地去除废水中的有机物、氨氮和磷等。其中,生物滤池主要用于去除污水中的BOD和COD;生物接触氧化池主要用于去除氨氮和总氮;活性污泥法主要用于去除有机物和氮磷等营养物质。利用生物膜技术,可以将废水处理达到国家排放标准,同时还可以回收水资源,降低水环境的污染。
(三)电化学技术
电化学技术是利用电化学反应加速水中污染物分解和去除的一种技术。它主要包括电化学氧化、电化学还原和电吸附等。电化学技术具有占地面积小、操作简单、可控性强等优点,在环境工程领域得到了广泛应用。电化学技术是一种高效、快速的废水处理方式,能够有效地去除有机物和重金属等污染物。其中,电化学氧化主要用于去除难降解有机物和有机色度;电化学还原主要用于去除重金属等离子体;电吸附主要用于去除水中的有机物、离子和重金属离子。利用电化学技术,可以将废水处理达到国家排放标准,同时还能回收水资源,减少水资源的浪费。

结束语:

环境工程污水处理是现代环保工程的重要部分,具有保护水资源、促进经济发展、保障人类健康等多种重要的意义。在传统的污水处理方法上,新技术的应用让环保技术更加高效、便捷、节能。因此,污水处理技术的持续发展是必不可少的。未来,随着科学技术的不断发展,污水处理技术将会更加完善,人们将会享受到更加清洁的水环境和生活环境。

参考文献:

[1] 吴宇浩.浅析环境工程中农村污水处理技术[J].皮革制作与环保科技, 2023, 4(5):3.

[2] 王洪超,都兴川.环境工程污水处理措施及新技术研究[J].中文科技期刊数据库(引文版)工程技术, 2022(5):4.

[3] 潘军.浅谈环境工程城市污水处理措施探讨[J].生态环境与保护, 2022, 5(1):7-9.DOI:10.12238/eep.v5i1.1512.


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