环保型水处理化学品及水处理技术研究

环保型水处理化学品及水处理技术研究

张峰1陈杰2

1碧沃丰生态环境有限公司   山东省   泰安市   271000

2山东上远环保科技有限公司   山东省   济南市   250100

摘要：随着工业化的发展和人口的增长，水资源的污染问题日益严重。从重工业的废水排放到农业的化肥和农药残留，各种污染源都对我们的水资源造成了威胁。这不仅影响了人们的健康和生活质量，还对生态系统造成了不可逆的损害。在这种背景下，环保型水处理化学品和技术的研究和应用变得尤为重要。

关键词：环保型水处理；化学品；水资源；环境保护

引言

近年来，中国工业不断发展，极大地推动了国家经济的发展，但同时也造成了严重的环境污染问题。同时，由于我国淡水资源稀缺，考虑到相关地区水资源短缺的有效解决方案，有必要采取有效措施做好水环境保护工作，对水污染问题进行合理科学的治理。在污水处理过程中，环保型水处理化学品被广泛使用。结合现代水处理技术，可以提高水处理的质量和效果，有效解决水污染问题。

1 环保型水处理化学品

1.1 无机化学品

无机化学品在水处理中起到了关键的作用，它们是由不含碳的元素组成的化合物。由于它们的化学结构相对简单，这使得它们在大多数情况下都具有很高的稳定性。这种稳定性意味着它们在水处理过程中不容易分解或转化为其他有害物质。例如，氯化铝和氯化铁是常用的无机絮凝剂，它们可以有效地与水中的悬浮物结合，形成较大的颗粒，从而便于沉淀或过滤。此外，调节水的 pH 值是水处理中的一个关键步骤，而无机酸（如硫酸）和碱（如氢氧化钠）则是实现这一目标的常用化学品。

1.2 天然有机物水处理化学品

天然有机物作为一类重要的水处理化学品，以其突出的环保性能而备受关注。这类化学品不仅应用便捷，而且无需人工开发，即可发挥显著作用。借助现代化科技手段，成功地从天然植物中提取出具有缓蚀功能的成分。这些天然植物富含活性基因，能够提供电子，从而有效减少金属表面的腐蚀。此外，天然有机物中还含有大量具备缓释功能的有效成分，在水处理过程中发挥着重要作用。

1.3 生物化学品

生物化学品是近年来水处理领域的一个新兴方向，它们是由生物或其代谢产物制得的化学品。这些化学品的主要优势在于它们通常具有很好的生物降解性，这意味着它们在使用后可以迅速地被自然界分解，从而减少对环境的影响。例如，某些微生物产生的酶可以有效地分解水中的难以降解的有机物。此外，植物提取物，如藻类和某些草本植物的提取物，已被证明可以有效地去除水中的重金属和其他污染物。

2 环保型水处理技术

2.1 双膜净水技术

双层净水技术中的双层过滤膜可以有效处理环境工程中的污水或废水。这种双层过滤膜主要指反渗透膜和过滤膜等材料。近年来，越来越多的行业将双膜净水技术应用于净水设备中。该技术的有效应用不仅降低了溶液中各种溶质的浓度，而且对各地区的高硬度水源和污染水也有良好的处理效果。这些水源经过处理后，可以直接向当地居民提供生活用水。某些自来水厂在水体净化过程中仍然使用传统方法和手段，导致自来水体中富含大量杂质，无法为当地居民供应安全的生活用水，经过处理的过滤物质也无法进行二次利用，由此导致二次污染的问题，影响当地居民日常生产生活的同时，还可能阻碍当地社会经济的持续增长。但在传统自来水厂中引入双膜净水技术可以有效解决以上问题，该技术具有的超滤、纳滤、反渗透等功能不仅可以提高水体净化效率，还能使得净化后的水体直接用于当地居民的日常生活用水，从根本上避免污染物质在自然水体中扩散的问题，而经过加工的净化水体可以为当地居民长期供应水资源。

2.2 化学处理技术

（1）凝聚。凝聚是一种通过化学手段使水中的微小颗粒聚集的过程，通常通过添加特定的絮凝剂如Al2(SO4)3（硫酸铝）或FeCl2（氯化铁）来实现。当这些絮凝剂与水中的颗粒结合时，它们形成较大的团块或“絮团”，从而更容易被沉淀或过滤掉。在环保型水处理中，选择生物降解的絮凝剂，如基于淀粉或蛋白质的絮凝剂，是至关重要的。这些絮凝剂不仅对环境友好，而且能有效地去除各种污染物，如（铵离子）或有机物。更重要的是，它们对水生生物的毒性较低，这是在选择絮凝剂时的一个关键考虑因素。（2）氧化还原。氧化还原反应在水处理的化学过程中起到了核心作用。例如，氧化反应可以通过添加氧化剂如氯（Cl2）或臭氧（O3）来去除有机物、某些金属如铁（Fe2+）和病原体。而还原反应，如使用硫化物（S2-）或铁盐，可以处理某些特定的金属离子，如六价铬（Cr6+）转化为三价铬（Cr3+），这是一种较不有害的形式。但在使用氧化剂时，需要特别小心，因为可能会产生有害的副产品，如三卤甲烷（THMs）。因此，在选择和应用这些化学品时，必须权衡其效果和可能的环境影响。

2.3 水解酸化技术

水解酸化是现代社会较为常见的水处理技术，其中，共分为两个阶段，一是水解，即化合物与水进行的各种化学反应。污水当中通常含有一些非溶解性的聚合物，这些聚合物由于分子量很大，无法直接穿过细胞膜，因而不能直接被细菌利用。所以，需要先利用相应的细菌胞外酶，通过水解的方式将这些聚合物分解成大量小分子物质，以使聚合物可穿过细胞膜进入到细胞当中。二是酸化，即在细菌的作用下，对小分子有机物进行产酸发酵，从而得到以挥发酸为主的末端产物，以此达到污水处理的目的。相对于其他厌氧或好氧处理工艺来说，水解酸化技术具有下述几个方面的特点：（1）通过厌氧与好氧处理工艺的结合，可有效去除污水中的有机质与污泥，且设备体积相对较小；（2）通过厌氧环节处理后，污水产泥量较低，仅有好氧处理工艺的1/8左右，且高度矿化，有利于污泥的后续处理；（3）先通过厌氧工艺进行处理，可缓冲进水负荷变化，使污水成分保持稳定，以此为后续好氧处理工艺提供支持；（4）污水处理成本较低，可显著提升污水处理经济效益。

2.4 活性污泥法

活性污泥法是一种生物处理技术，它的核心是利用微生物的代谢活动来处理水中的污染物。在这个系统中，微生物以悬浮的形式存在，形成一个被称为“活性污泥”的混合物。这些微生物能够迅速地吸收和分解水中的有机物，如碳水化合物、蛋白质和脂肪。此外，通过硝化和反硝化的过程，活性污泥法还可以有效地去除氮。同时，通过微生物的代谢活动，磷也可以被去除，从而防止水体富营养化。为了确保微生物的高效代谢，活性污泥系统需要提供充足的氧气。这通常是通过曝气的方式实现的，其中空气或纯氧被泵入污水中，为微生物提供所需的氧气。然而这个过程也会产生大量污泥，因此需要定期从系统中移除。这些污泥可以进一步处理，如厌氧消化，以产生生物气或用作土壤改良剂。

结束语

随着全球对清洁水资源的需求日益增长，环保型水处理技术和化学品的研究与应用变得尤为重要。从无机到有机，再到生物化学品，探索了各种方法来确保水的质量和安全性，同时最大限度地减少对环境的影响。物理、化学和生物处理技术各有其独特之处，但它们都朝着同一个目标努力：为人们提供健康、安全的水资源，同时保护宝贵的生态系统。未来的研究和技术创新将继续推动这一领域的发展，提供更高效、更经济、更环保的水处理解决方案。

参考文献

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[3] 屠征波.环保型水处理化学品及水处理技术分析[J].清洗世界，2020,36(09):19-20.