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(3)污水/废水处理
从水处理的角度来看,水是一种可再生资源。废水通常包含有害毒素、细菌、油脂、油、重金属、来自药品的杂质、营养物质、病毒和其他杂质。如果将污水/废水直接排放到自然环境中,这些污染物会扰乱生态系统和生命周期。将污水中的全部污染物清除出去,需要将几个单独的污水处理方法结合起来,实现层层净化,逐级过滤,直至将水中污染物彻底清除。一个完整而高效的污水处理系统分为三级:一级处理、二级处理、三级处理。
一级处理处于整个污水处理系统最底层,主要用来除掉水中较大的悬浮物,一般采用物理除污法,通常使用明矾或者炭块等对污水中的较大悬浮物进行吸附清除,吸附后的污水进入二级处理。二级处理是指运用生物化学处理法对水中的呈胶体状态和呈溶解状态的有机污染物进行清除,借助生物化学反应来沉淀水中的有机污染物,经过处理的污水基本达到排放要求,可以满足特定用途的回用。二级处理通常借助流动床生物膜工艺进行,借助粘附在填料上的微生物自己繁殖形成生物膜来在水中进行挂膜,借此来处理水中污质。主要原理是通过水中生物将水中的有机物降解而达到处理污水的目的。三级处理是对污水进行的最高层次的处理,污水将在这一环节得到最大限度的解污,三级处理又称深度处理,主要是针对污水中难以被生物降解的有机物、溶解盐类进行溶解,深度处理后的工艺污水水质较好,可以直接投入工业生产的使用中,污水处理的目的基本实现。污水处理涉及到的水处理药剂一般有絮凝剂、污泥脱水剂、消泡剂、螯合剂、脱色剂等。
(4)海水淡化
海水淡化发展始于20世纪60年代,经过近几十年的发展,海水淡化技术已经相对比较成熟。其中,蒸馏法和膜法已成为主流技术。目前,在国际上蒸馏法仍然在整个海水淡化市场中占主导地位,但是其发展速度却落后于反渗透法。蒸馏法是指利用热能进行海水淡化的方法,包括多级闪蒸(MSF)、多效蒸发(MED)、压汽蒸馏(VC)等。膜法主要是利用膜的选择透过性进行盐水分离达到海水淡化的目的,主要包括反渗透法(RO)和电渗析法(ED)。海水淡化的工业化操作一般要高于常规水资源开发利用成本。海水淡化成本包括能源费、药剂费、设备费、管理费等。未来随着海水淡化在人类生产、生活用水所占份额逐渐加大,水处理药剂在海水淡化领域的需求会不断增加。
对于膜法而言,在海水淡化操作过程中,由于海水温度、pH、离子浓度等变化,海水中钙、镁离子可能生成碳酸盐、硫酸盐、氢氧化物沉淀,堵塞膜孔,降低膜的透水率,因此需要在水中添加阻垢缓释剂、清洁剂、絮凝剂、阻垢分散剂等药剂,为减少结垢沉积对反渗透膜的影响。对于蒸馏法来讲,容易产生锅垢从而降低蒸发效率,可以通过海水进行预处理来减少影响,向原水中加入聚磷酸盐、有机磷酸,膦基聚羧酸等进行水质软化,对钙,镁离子以及其他金属离子螯合作用使其不易沉淀,阻止水垢的形成。
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