浅谈几种新型水处理技术的研究应用进展

陈志强

辽宁省铁岭市城市污水处理管理中心

浅谈几种新型水处理技术的研究应用进展

陈志强

辽宁省铁岭市城市污水处理管理中心

超声辐射技术、超滤膜技术和人工湿地是近年来倍受关注的废水处理新技术。

超声辐射 超滤膜 人工湿地 废水处理

随着废水污染负荷加重及废水中污染物种类日趋复杂化，研究新的水处理技术成为了解决水环境污染的重要途径。鉴于此，超声辐射、超滤膜、人工湿地等废水处理技术成为各国学者研究的热点课题。

一、超声辐射技术在水处理中的应用

20世纪90年代以来，国内外开始研究将超声波应用于有机污染物的降解。已经研究过的超声降解物系很多，包括卤代脂肪烃、单环多环芳烃、天然有机物、农药、燃料、表面活性剂及酚类物质等。

利用超声波可促进苯胺生物降解，在溶液温度30℃、pH值7.5、辐射时间8分钟、苯胺初始浓度为1533毫克/升时，苯胺降解率可达94.2%[1]。Bhatnagar等用超声波降解溶液中的卤代脂肪烃，40分钟达到72%～99.9%的降解率。用超声波辐射Fenton试剂耦合法降解水中直链十二烷基苯磺酸钠，在环境压力、超声辐射频率40kHz、辐射功率500W、反应时间15分钟、反应温度95℃、溶液起始pH值3、降解物起始质量浓度200毫克/升、FeSO4与H2O2浓度分别为0.65克/升和1.2克/升的降解条件下，十二烷基苯磺酸钠的降解率达99.31%[2]。

超声辐射技术杀灭细菌病毒则更多地见诸于污水出水消毒，将超声波消毒作为UV消毒的预处理引入污水消毒，可大大改进消毒效果：5s超声波预处理联合10s的UV消毒用于低能耗便可使污水大肠菌群含量低于100FC/100mL(法规达标值)，而仅采用UV消毒即使延时至30s也不能达标。

二、超滤膜在水处理中的应用

超滤是二十世纪六十年代兴起的一项膜分离新技术，随着聚合材料的开发，成膜机理的研究和制膜技术的进步，微滤膜的发展进入了一个飞跃发展的阶段，并于20世纪90年代得到广泛的应用。

日本21世纪膜计划研究表明超滤膜技术能有效的过滤地表水，达到市政用水的要求。后来日本东京的18个水净化厂通过实验说明超滤膜在饮用水处理方面有着很好的作用，可以代替絮凝、沉淀和沙滤等传统的固、液分离方法。许多缺水地区的市政给水都是地表水，这种地表水含有大量的致病微生物，主要可能导致婴儿的死亡率增高。超滤膜可以从水中去除细菌和病毒，所以西班牙的巴伦西亚大学的化学与非政府机构开发研究超滤膜系统解决厄瓜多尔的饮用水问题。

三、人工湿地技术及应用

目前，人工湿地废水处理工艺有两种形式∶一种称地表流工艺，另一种称地下潜流工艺。我国人工湿地的研究起步较晚，国家环保局华南环保所于1990年7月在深圳建立了第一个人工湿地污水处理工程-白泥坑人工湿地污水处理系统示范工程。阳承胜等人研究了以宽叶香蒲为优势种的人工湿地处理系统处理广东省韶关市凡口铅/锌矿采矿废液的净化效能。研究结果表明：宽叶香蒲人工湿地生态系统能有效净化铅锌矿废水[3]。廖新睇等研究了香根草和风车草人工湿地对猪场废水氮磷的处理效果。结果表明，湿地对NH3-N和PO43-去除率受污水停留时间和污水浓度影响较大。香根草或风车草人工湿地在春季对NH3-N和PO43-有明显的去除效果；在秋季，则还对去除废水TN有效果，但在去除TP上，效果不如春季明显[4]。

四、结语

利用超声波辐射降解水中的有机污染物，是近年发展起来的一项新型水处理技术。该技术操作简单，容易实现自动控制，适用范围广，不加药，不造成二次污染。加速该技术在水处理领域的研究，具有良好的发展和应用前景。超声降解技术对各类有机物具有广泛的适应性，与其它降解技术（如化学氧化、光催化降解等）相结合更具有很大的发展潜力。还有一些问题，如反应器的合理设计、空化泡界面特征的研究、反应体系中污染物降解特性等，有待进一步深入研究。

膜分离技术是一项新型的高效分离技术，它具有工艺简单，经济性较好，往往没有相变，分离系数较大，节能，高效，无二次污染，可在常温下连续操作等特点，在各工业领域和科学研究中得到广泛的应用。问题是在来水品质较差的情况下，不能稳定和有效地控制膜通量（流量）下降，运行能耗很高，效率低，称成膜技术推广的瓶颈。因此膜前预处理技术成为膜技术推广和应用的关键。

人工湿地随着各种新技术逐渐得以应用，我们生活的水环境将会得到改善。人工湿地由于其工艺较为简单、投资少、能耗低、运行费低、维护、操作和管理方便，同时如果选择合适的植物品种还有美化环境的作用，目前已引起全世界环境科学家的高度重视，正逐渐被广泛应用。

[1]胡道伟,江振然,刘凌,常天俊.利用超声波促进苯胺生物降解[J].微生物学杂志,2003,23,(3).

[2]赵景联,韩杰.超声辐射Fenton试剂耦合法降解直链十二烷基苯磺酸钠的研究[J].重庆环境科学,2003,25 (9).