水污染對人類健康危害極大,消除水污染成為當代社會的重要任務,污廢水處理技術也成為當今世界的熱門技術之一。針對不同類型、不同程度的污染,需要采取不同的水污染控制技術措施。控制水污染最有效的方法:
1?物理污染控制
水的物理污染指酸堿污染、懸浮物污染和熱污染。
(1)酸性或堿性廢水可利用酸堿中和的原理來消除污染,即向酸性廢水中投加堿,或向堿性廢水中投加酸,酸與堿發生中和反應,使廢水pH值處在6?9之間,最好在7.5?8.5之間。如果能夠將酸性廢水和堿性廢水混合,利用廢水中的酸和堿,以廢治廢,可以有效降低處理費用。
(2)密度大于水的懸浮物污染可以采用沉淀、過濾的辦法去除。創造一個適宜的環境,廢水中的懸浮物發生沉淀而被去除,必要時可向廢水中投加絮凝劑,以強化沉淀效果。對于密度小于水的油類懸浮物,可采用氣浮的辦法。即設法在水中產生微小的氣泡,氣泡吸附了懸浮物后上浮成為浮渣,水因此變清。如果對處理后水質要求較高,可在沉淀或氣浮之后采用過濾的辦法進一步去除懸浮物。
(3)目前,熱污染還未成為一個嚴重問題。消除熱污染可采用冷卻的辦法,由于受各種因素限制,效果不太理想。當前,節能的呼聲日益高漲,水源熱泵供熱技術方興未艾。如果與水源熱泵供熱技術相結合,不僅可以節省大量能源,還可以改善水的熱污染狀況。
- 生物污染控制
水中微生物是懸浮物的組成部分,去除懸浮物可以有效地減少生物污染。據研究,經過常規的沉淀、過濾處理,水中的細菌可以被去除99%以上。目前,消毒是消除生物污染危害的主要技術手段,常用的水消毒方法有氯消毒法(包括液氯、二氧化氯、次氯酸鈣等)、紫外線消毒法、臭氧消毒法等。此外,煮沸是家庭常用,而且十分有效的消毒法。
(1)氯消毒。
氯消毒是目前應用最多的水消毒方法,向水中投加液氯、二氧化氯、次氯酸鈉、次氯酸鈣等含氯消毒劑,可殺死或滅活水中的細菌、病毒和寄生蟲,消除這些致病微生物的危害,這一過程為消毒。由于水源污染,水中含有有機污染物,投加含氯消毒劑后,在消毒的同時,可能產生具有致癌、致畸、致突變的有機鹵化物,容易產生二次污染。氯消毒的副作用已經引起人們的重視,許多科學家正在尋找消除二次污染的方法或替代消毒方法。
(2)紫外線消毒。
紫外線消毒法是利用一定波長、一定強度的紫外線能夠殺死或滅活微生物的原理進行水的消毒。紫外線消毒在醫療領域應用很廣,常用于對病房、手術室空氣、墻面等的消毒,用于水消毒是近幾年采用的。紫外線消毒的副作用要小于氯消毒。但是紫外線沒有持續消毒功能,所以在大型供水系統中單獨應用較少。
(3)臭氧消毒。
臭氧是一種強氧彳七劑,也可殺死細菌和病毒,或使細菌和病毒失去活性。臭氧不僅可以消毒,還可以氧化水中其他有機或無機污染物,起到多種消除污染的作用。臭氧消毒副作用小,效果遠好于氯消毒和紫外線消毒。但是造價高、成本高、操作復雜限制了其應用。
- 有機污染控制
有機污染是當前主要的水污染,也是污廢水處理的主要消除目標。水中有機污染物以懸浮態和溶解態兩種形式存在,懸浮有機物可通過沉淀、過濾、吸附等方法將其去除;溶解有機物主要采用氧化法將其轉變成水和二氧化碳。對于可生物降解的有機物,可以采用生物氧化法將其去除;對于生物難以降解的有機污染物,可用化學氧化劑氧化。
(1)生物氧化法。
生物氧化法運行成本低,是目前有機污水處理的主要方法。生物氧化的主角是水中微生物,微生物以水中有機物為食,吃進有機物并將其分解轉化,一部分被氧化為二氧化碳和水,一部分變成微生物自身。生物氧化法有著許多工藝模式,不同的水質可選用不同的工藝。
(2)化學氧化法。
對于許多有機物,生物很難將其降解,或降解的速度很慢,或毒性很強,微生物難以存活,此時可采用化學氧化法,向水中投加各種強氧化劑,如二氧化氯、高猛酸鉀、臭氧、過氧化氫等等。這些強氧化劑能夠較徹底地分解有機污染物,使其變成二氧訛:碳和水,從而達到消除污染的目的。