Documento sobre tecnología de tratamiento de agua 2017 (2)

Una breve discusión sobre el desarrollo de la tecnología de tratamiento del suministro de agua

Resumen: El agua está estrechamente relacionada con la vida de las personas y su producción es indispensable para garantizar la vida de las personas. y desarrollar la producción industrial de base material. En los últimos años, el crecimiento demográfico, la distribución desigual de los recursos hídricos y la creciente contaminación han provocado una escasez de agua cada vez más grave. Por ello, la tecnología de tratamiento de agua ha ido avanzando. Este artículo tiene como objetivo presentar algunas tecnologías básicas para el tratamiento del agua.

[Palabras clave] Contaminantes del tratamiento de agua con tecnología moderna y avanzada de película de óxido

1. Tecnología de procesamiento moderna

1.1 Oxidación química

La oxidación con cloro es. comúnmente utilizado en el tratamiento de agua. Cuando no se ha eliminado la contaminación orgánica, se producen subproductos de desinfección más dañinos. En la actualidad, la aplicación del agente compuesto de tono KMnO4 (un producto especial) se está expandiendo gradualmente y ha logrado buenos resultados en la oxidación de la materia orgánica y la mejora de la coagulación. La preoxidación con ozono puede mejorar la biodegradabilidad de la materia orgánica, eliminar olores, decolorar y eliminar el hierro y el manganeso, pero a menudo se combina con un tratamiento profundo con ozono posterior. Utilice carbón activado.

1.2 Carbón en polvo con adsorbente

El carbón en polvo tiene las ventajas de una gran capacidad de adsorción, dosificación flexible y una alta eficiencia en el tratamiento de contaminantes. Sin embargo, debido a su alto consumo (alrededor de 105 yuanes/m3), generalmente solo se usa para eliminar la contaminación por impacto y la dosis requiere 10 ~ 20 mg/L. Ahora, esta tecnología se ha utilizado además en algunos incidentes de contaminación del agua. , también se puede pasar agua cruda. La tecnología está controlada.

1.3 Ajuste del pH

Debido a que agregar ácido y álcali aumenta los costos operativos, la adición de iones inorgánicos al agua cruda rara vez se usa en China. También hay muchos estudios en esta área en el extranjero, por lo que. No entraré en detalles aquí. Sin embargo, tiene un efecto muy bueno en el control del valor del pH del agua cruda y en la eliminación de algunos contaminantes, lo cual es generalmente reconocido en la industria.

1.4 Pretratamiento biológico

Desde la década de 1970, la tecnología de tratamiento biológico se ha utilizado cada vez más en el tratamiento biológico del suministro de agua urbano, incluida la oxidación biológica por contacto, la plataforma giratoria biológica, los lechos fluidizados biológicos y la oxidación por biofiltro. , filtros de carbón bioactivo y biorreactores de membrana. El pretratamiento biológico utiliza las actividades vitales de los microorganismos para eliminar contaminantes orgánicos como el nitrógeno amoniacal y sustancias inorgánicas como el hierro y el manganeso en el agua, mejorando así el rendimiento de coagulación y sedimentación del agua, permitiendo que los procesos posteriores desempeñen un mejor papel y mejoren la calidad de agua efluente.

2. Nueva tecnología para el tratamiento del suministro de agua

2.1 Tecnología de oxidación avanzada

La tecnología de oxidación avanzada es un nuevo tipo de tecnología de tratamiento de agua que ha atraído una atención generalizada. Y es ampliamente utilizado en el tratamiento de agua. Las tecnologías de oxidación avanzadas incluyen tecnología de oxidación con ozono, tecnología de oxidación con agua supercrítica, tecnología de oxidación fotocatalítica, tecnología de oxidación por cavitación ultrasónica, etc.

2.1.1 Tecnología de oxidación del ozono

El ozono tiene un alto potencial redox en el agua y se utiliza a menudo para la esterilización, desodorización, desodorización y decoloración. Se utiliza ampliamente en el tratamiento del agua potable. . En los últimos años, se puede producir cloroformo debido al uso de óxido de cloro en el suministro de agua, el tratamiento del agua circulante y el tratamiento de aguas residuales. ¿Tres? El papel del ozono en el tratamiento del agua está recibiendo cada vez más atención. Sin embargo, todavía existen algunos problemas en la aplicación del ozono en el tratamiento de aguas residuales, como el alto costo de producción del ozono, la baja tasa de utilización y el alto costo del tratamiento con ozono, la reacción entre el ozono y la materia orgánica es altamente selectiva y es imposible para el ozono; Los contaminantes químicos se extraen completamente en dosis bajas y en poco tiempo, los productos intermedios producidos por la descomposición evitarán una mayor oxidación del ozono. Por lo tanto, mejorar la utilización y la capacidad de oxidación del ozono se ha convertido en el foco de la investigación sobre la oxidación avanzada del ozono. La tecnología avanzada de oxidación del ozono combina la oxidación del ozono con varias tecnologías de tratamiento de agua para formar radicales hidroxilo con propiedades oxidantes más fuertes y menor selectividad de reacción.

2.1.2 Tecnología de oxidación con agua supercrítica

¿Cuál es la combinación de reacción y oxidación con agua supercrítica? ¿Oxidación de agua supercrítica (SCWO)? Tecnología, más aplicaciones. El agua supercrítica tiene excelentes propiedades disolventes, aumentando la conductividad y los valores iónicos. La conductividad, que indica la polaridad del disolvente, es alta (78) a temperatura y presión normales, y no polar a altas temperaturas y presiones, como el hexano y el metanol, lo que equivale a la conductividad de disolventes orgánicos débilmente polares (alrededor de 2 a 30). Por lo tanto, es posible que el agua disuelva la materia orgánica a altas temperaturas y presiones.

La tecnología SCWO tiene las siguientes características:

1) Descompone completamente la materia orgánica en agua y dióxido de carbono, volviéndola inofensiva.

2) No produce subproductos nocivos como dioxinas.

3) La velocidad de respuesta es rápida, la capacidad de procesamiento por unidad de tiempo es grande y el equipo está miniaturizado.

4) A diferencia de un incinerador, no requiere chimenea y no emite humo.

Es fácil controlar la reacción de descomposición del agua o la reacción de grupos atómicos a la temperatura crítica. Esta es la ventaja del agua supercrítica como disolvente de reacción. El tratamiento de aguas residuales se puede realizar sin ácidos ni álcalis, y es una excelente tecnología de tratamiento ambiental.

2.1.3 Tecnología de oxidación fotocatalítica

La denominada reacción de oxidación fotocatalítica es una reacción química bajo la acción de la luz. La energía de activación de las reacciones fotoquímicas proviene de la energía de los fotones. La conversión fotoeléctrica y la conversión fotoquímica siempre han sido áreas de investigación muy activas en el aprovechamiento de la energía solar. La tecnología de oxidación fotocatalítica combina oxidantes como O2 y H2O2 con radiación luminosa mediante oxidación inducida por luz. La luz utilizada es principalmente luz ultravioleta, incluidos uv-H2O2, uv-O2 y otros procesos, que pueden usarse para tratar sustancias refractarias como CHCl3, CCl4 y PCB en aguas residuales. Además, en el sistema Fenton con luz ultravioleta, existe un efecto sinérgico entre la luz ultravioleta y los iones de hierro, lo que acelera enormemente la descomposición del H2O2 para generar radicales hidroxilo y favorece la eliminación oxidativa de la materia orgánica.

2.1.4 Tecnología de oxidación por cavitación ultrasónica

La cavitación ultrasónica se refiere al uso de ondas ultrasónicas para mejorar una serie de procesos dinámicos como la oscilación, el crecimiento, la contracción y el colapso de pequeñas partículas. núcleos de burbujas en agua. La tecnología ultrasónica utiliza la descomposición sónica para convertir la materia orgánica del agua en CO2, agua, iones inorgánicos, ácidos orgánicos y otros componentes. La tecnología de cavitación ultrasónica tiene las ventajas de menor o nula contaminación, equipo simple y esterilización. Es una nueva tecnología de tratamiento de agua con gran potencial. Sin embargo, en esta etapa, la tecnología ultrasónica se utiliza principalmente en el tratamiento de agua a pequeña escala en laboratorios y aún se encuentra en la etapa de investigación básica. Para aumentar la velocidad de degradación y al mismo tiempo reducir los costos, los trabajadores nacionales y extranjeros del tratamiento de agua han investigado y desarrollado sucesivamente nuevas tecnologías que combinan ondas ultrasónicas con otras tecnologías, como los procesos combinados de ozono/ultrasónicos. En el estudio experimental del tratamiento combinado con ozono y ultrasonidos de agua fenólica, se lograron buenos efectos de tratamiento.

2.2 Tecnología de tratamiento con membranas

A medida que la gente va entendiendo las membranas, han ido surgiendo varias membranas sintéticas. Hay muchos tipos y funciones diferentes, pero todas tienen una característica similar: —La penetración selectiva. Una membrana se puede definir en términos generales como una barrera delgada con permeabilidad selectiva entre dos fases.

El método de lodos activados por membrana es una nueva tecnología de tratamiento de agua que combina tecnología de separación y biotecnología. Utilice equipos de separación de membranas para interceptar lodos activados y materia orgánica macromolecular en el tanque de reacción bioquímica, eliminando la necesidad de un tanque de sedimentación secundario. Por lo tanto, la concentración de lodo activado aumenta considerablemente, el tiempo de retención hidráulica y el tiempo de retención de lodo se pueden controlar por separado, y las sustancias refractarias reaccionan y se degradan continuamente en el tanque de reacción. Por lo tanto, el proceso de tratamiento con membrana mejora en gran medida la función del tratamiento biológico mediante la tecnología de separación por membrana.

3. Conclusión

En la actualidad, las tecnologías convencionales de tratamiento de agua como coagulación, sedimentación, filtración y desinfección se utilizan comúnmente en el tratamiento del suministro de agua en mi país, que tienen las ventajas de Bajo costo de tratamiento de agua y buen efecto de tratamiento promedio. Además, la contaminación de las fuentes de agua se ha intensificado y los procesos convencionales de tratamiento de agua no son eficaces para eliminar algunos contaminantes orgánicos. Las tecnologías emergentes de tratamiento de agua respaldan las mejoras en la calidad del agua. Las tecnologías de tratamiento de agua, como el tratamiento con carbón activado por ozono y la tecnología de membranas, tienen ventajas incomparables en cuanto a eficiencia de eliminación e inocuidad. La experiencia de uso de los países desarrollados también muestra la confiabilidad de estas tecnologías. Con el avance de la ciencia y la tecnología y el desarrollo de la ciencia de los materiales, el costo de estas nuevas tecnologías está disminuyendo gradualmente. Por lo tanto, podemos prever que el futuro tratamiento del agua se desarrollará en una dirección más segura, más eficiente y más respetuosa con el medio ambiente.

Referencia

[1] Lu Yukang, Tang Li. Conservación de energía en el tratamiento de agua y nuevas aplicaciones energéticas. Beijing: Chemical Industry Press, 2010, 5.

Yuan, persona. Principios y aplicaciones de nuevas tecnologías de tratamiento de agua. Beijing: Chemical Industry Press, 2006, 1

[3] Lu Yukang. Nuevas tecnologías de tratamiento de agua y autosuficiencia energética.

Machinery Industry Press, 2008, 8

Acerca del autor:

Kan Shasha (1992-), mujer, nacionalidad Han, nativa de Songyuan, Jilin, con especialización en ingeniería de suministro de agua y drenaje. , Facultad de Conservación del Agua y Medio Ambiente, Universidad de Zhengzhou.

Guo Dandan (1991-), mujer, nacionalidad Han, nativa de Xuchang, Henan, con especialización en ingeniería de suministro y drenaje de agua, Facultad de Conservación del Agua y Medio Ambiente, Universidad de Zhengzhou.

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