现代污水处理方法与技术研究进展

孟婷婷+杨金金+陈丹

【摘要】随着水污染情况的日益严重，人们更加注重污水处理的研究。 论文通过对现代污水处理技术的研究和探讨，了解污水处理的常用方法，使污水处理技术得到了很大的提高。

【Abstract】With the increasing water pollution， people pay more attention to sewage treatment research. This article researches and discusses the modern sewage treatment technology， understands the common method of sewage treatment， in order to improve the sewage treatment technology.

【关键词】污水处理；方法技术；分析

【Keywords】sewage treatment； method and technology； analysis

【中图分类号】 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）03-0088-02

1 引言

随着我国工业生产行业的不断发展，污水的产生量也在不断增加。而水是我们生存的必需条件，水资源受到污染的情况日益严重，对于人类的健康也构成了极大的威胁。因此，加强污水的处理，对于维护水资源的安全具有非常重要的意义。就目前而言，污水的处理方法比较多，对这些方法加强技术的了解和分析，有利于污水处理方法在实践运用中发挥更大的作用。

2 污水的处理方法和技术分析

2.1 深度氧化处理法

从目前的发展来看，废水深度氧化的方法主要包括超临界水氧化和湿式空气氧化这两种，共同点就是都是使用氧气作为重要的氧化剂进行有机物的氧化。

湿式空气氧化法主要是在150～350℃高温、20MPa，空气或者是纯氧作为氧化剂和悬浮在废水的有机化合物进行有效溶解，液相中被氧化了的水和二氧化碳高浓度的有机废水的处理方式；超临界水氧化方法主要是指水在临界状态下对其他类型的有机物进行氧化的工艺过程。超临界水对于有机物和水来讲是最佳的溶剂，有机物在超临界的水中都可以进行充分的氧化，在400～600℃情况下，反应是最快的，仅仅需要几秒的时间就可以最大限度地将有机物的结构破坏掉。这种方法反应相当彻底，可以使有机碳、氢经过了完全的氧化之后成为二氧化碳和水。针对那些色度高、浓度高的染料废水的处理，湿式空气氧化法的作用尤为突出，能够最大限度地提升废水难降解的生物可生化性。超临界的技术在国内的发展还是集中表现在原理的介绍上，对于实际的应用还是需要有进一步的研究。[1]

2.2 Fenton氧化法

Fenton法较多的是用在了含硝基苯和芳胺类的难以降解的有毒废水中，主要的优势表现在以下几个方面：首先，产生的化合物可以迅速地降解有机物，废水的可生化性也得到了较大的提升；其次，后面的反应不会带来第二次的污染；最后，过氧化氢的加入可以有效提供一部分的溶解氧，而且铁的来源较广，体系处理的成本也被削减，带来了较为良好的经济收益。Fenton试剂主要是过氧化氢和催化剂亚铁盐经过一定的比例配合组成的，不需要高压和高温的技术，工艺设备较为简单，但是也是极具潜力的应用技术。

Fenton目前有的主要的問题是处理的成本相对较高，目前的研究显示，如果将Fenton试剂和其他的处理方式进行结合，Fenton试剂作为预处理方式，可以大大降低成本，Fenton试剂在废水处理中的应用范围也能够被大大扩展。Fenton试剂的强氧化性、高处理效率、废水中较强的干扰物质的承受能力。另外，在黑暗中Fenton技术就可以高效地降低有机物，设备的投资投入会大大缩减。但是还是存在着一定的不足，双氧水的利用率相对较低，有机物也很难实现充分的矿化，处理之后的水分会带有一定的颜色，试剂的成本以及整个的运行成本相对较高。

2.3 光化学氧化处理法

在对废水进行处理的环节中，光的化学氧化处理方式是最近几年才开始兴起的新技术。尤其是在对在有机污染物的去除上，有着较好的发展前景。据反应原理上的差别，光化学氧化可以分成光敏化氧化和光分解等。

光分解的主要原理是反应物的分子在吸收了光子之后，进入到了激发态，激发态的分子在经过了一定的化学反应之后消耗掉了一定能量返回到了基态，这个时候吸收到了光子获取的能量就会促使分子的化学键出现断裂，产生一定的离子，在和水发生反应之后就会形成新的物质[2]。因为只有能够被分子吸收了光之后才能出现光解反应，而且分子中化学键能的类型也会有一定的差异，需要的光的能量也不尽相同，只有在光的能量不小于分子中的某一个化学键能的光才能被对应的分子吸收，造成光解反应，一般来讲，波长和光子具有的能力是成反比的。

对于光分解来讲，有效的辐射主要是集中在波长要比300nm的紫外光要小。光分解一般只会对定波长紫外光有作用，而且在光分解的环节是不会让有机物实现彻底的氧化的。

光敏化氧化主要是在敏化剂中加入了一定的反应物的溶液，敏化剂有效地吸收了光能之后就会进入到激发状态，已经被激发了的敏化剂和溶液氧发生反应，最终会被氧化，过程中的敏化剂的主要作用是将光子的能力积极传送给反应物。

2.4 分析光电协同催化氧化技术

在进行污水的处理过程中，运用到的半导体催化氧化技术具有非常好的运用效果。主要是利用该项处理技术，所需要的条件并不苛刻。首先对于反应的温度要求不高，只要一般状态下就行。具有非常广泛的使用范围，不受到污水情况的限制。但是该项技术运用在污水处理的过程中，所需要耗费的成本比较高。这主要是由光在发生电子空穴复合的过程中，产生了低量子的原因，使得催化反应的反应剂成本上升。因此，需要加强半导体催化氧化技术的提升。在该项技术的基础上，协同电化学法，这就是光电协同催化氧化技术。光电协同催化氧化技术的使用原理是利用了电化学的作用，使得光催化氧化技术更加容易实现，原本的光生电子发生空穴复合的情况受到了阻碍，这样就使得空穴有更多的存在，从而使得污水的处理效果得到了提高。[3]

光电协同催化氧化技术的运用，能够有效地针对一些难处理的污水情况。在光电协同催化氧化技术运用的效果下，专家对于光实现催化效果产生了很大的研究兴趣，因此，近年来，在催化剂的表面实现修饰的作用是人们研究的热衷方向。光实现催化的过程，存在一个缺点，就是量子的效率太低。为了提高量子效率，人们希望能够提高催化使用的活性。这样就会使得污水处理的效率得到了提高。

在利用光电协同催化氧化技术进行污水处理时，有两个明显的好处。首先是半导体在光催化的作用下，实现了氧化作用，使得原本中间产物的产生量比较小。此外，半导体带电之后，水中的氢离子实现了还原，这样就不需要持续补充氧气。因此，光电协同催化氧化技术能够实现实际运用中的广泛运用。

3 分析污水处理技术的未来发展

污水的处理是一件不容小觑的事情，应该引起人们足够的关注。就目前的污水处理方式来说，还需要进一步提升。通过激光的作用以及化学方法的作用实现污水的处理，虽然具有一定的效果，但是还存在着一定的难度。因此，不停地实验和反复地研究，加强污水处理技术的提升。在通过电化学氧化的方法实现污水处理的过程中，需要加强氧化技术的提升，使得污水处理技术的效果得到提升。

4 结语

总之，加强污水的处理对于保证人类健康的生存具有非常大的积极作用。受到现代生产的影响，污水的产生形式是多种多样的，不同形式的污水，处理的方法必然存在着差距，加强污水处理方法的了解，能够有效地认识到污水处理技术的使用特征，从而使得污水处理的效果得到提高。相关的污水处理部门应该加强污水处理方法的了解，重视污水处理的工作，使得社会经济发展和生态平衡能够和谐相处，使得人们能够在安全健康的环境下生存。

【参考文献】

【1】郭晓顺.电化学技术处理油田污水的研究进展[J].能源化工，2016（04）：78-82.

【2】彭荣，张勇.污水处理方法研究进展[J].四川化工，2013，（12）2：45-47.

【3】何苗.污水重金属离子处理技术的研究进展[J].广州化工，2016（19）：27-29.