水處理技術2019年第5期

A. 關於水處理技術論文

水處理是指為達到成品水的水質要求而對原水的加工過程。下面是我整理的關於水處理技術論文，希望你能從中得到感悟!

關於水處理技術論文篇一

關於水處理技術的分析

摘要：本文作者介紹了水處理的概念，對水處理技術進行了分析介紹，供大家參考借鑒。

關鍵詞：水處理;技術;分析

中圖分類號：TU7 文獻標識碼：A 文章編號：

簡單講，“水處理”便是通過物理、化學手段，去除水中一些對生產、生活不需要的物質的過程。是為了適用特定的用途而對水進行的沉降、過濾、混凝、絮凝，以及緩蝕、阻垢等水質調理的過程。由於社會生產、生活與水密切相關，因此，水處理領域涉及的應用范圍十分廣泛，了解水處理的基本常識對於人們的生活具有非常重要的意義。近年來，隨著我國經濟的高速發展，水污染也在不斷惡化，隨著水質污染而引起的各種疾病,帶來的各種行業危害日趨嚴重，水處理到如今就突顯出其不可忽視的重要性。然而，真正對水處理方面的知識有些許了解的民眾卻並不多見。

1 水處理的概念

水處理是指為達到成品水的水質要求而對原水的加工過程。在循環用水系統以及水的再生處理中，原水是廢水，成品水是用水，加工過程兼具給水處理和廢水處理的性質。水處理還包括對處理過程中所產生的廢水和污泥的處理及最終處置，有時還有廢氣的處理和排放問題。

2 水處理工藝

2.1 一級處理是機械處理工段，它通過機械處理，如格柵、沉澱或氣浮，去除污水中所含的石塊、砂石和脂肪、油脂等。機械處理工段包括格柵、沉砂池、初沉池等構築物，以去除粗大顆粒和懸浮物為目的，處理的原理在於通過物理法實現固液分離，將污染物從污水中分離，這是普遍採用的污水處理方式。機械處理是所有污水處理工藝流程必備工程，城市污水一級處理BOD5和SS的典型去除率分別為25%和50%。在原污水水質特性不利於除磷脫氮的情況下，初沉的設置與否以及設置方式需要根據水質特注的後續工藝加以仔細分析和考慮，以保證和改善除磷除脫氮等後續工藝的進水水質。

2.2 二級處理是污水生化處理，生物處理，污水中的污染物在微生物的作用下被降解和轉化為污泥。污水生化處理屬於二級處理，以去除不可沉懸浮物和溶解性可生物降解有機物為主要目的，其工藝構成多種多樣，可分成活性污泥法、AB法、A/O法、A2/O法、SBR法、氧化溝法、穩定塘法、土地處理法等多種處理方法。日前大多數城市污水處理廠都採用活性污泥法。在污水生化處理過程中，影響微生物活性的因素可分為基質類和環境類兩大類：

2.2.1 基質類包括以碳元素為主的有機化合物即碳源物質、氮源、磷源等營養物質及一些有毒有害化學物質如酚類、苯類等化合物、也包括一些重金屬離子如銅、鎘、鉛離子等。

2.2.2 環境類影響因素指污水處理中絕大部分微生物最適宜生長的溫度范圍是20-30℃，活性污泥系統微生物最適宜的PH值范圍是6.5-8.5，曝氣池出口處的溶解氧以保持2mg/l左右為宜。

2.3 三級處理是污水的深度處理，它包括營養物的去除和通過加氯、紫外輻射或臭氧技術對污水進行消毒。三級處理是對水的深度處理，現在的我國的污水處理廠投入實際應用的並不多。它將經過二級處理的水進行脫氮、脫磷處理，用活性炭吸附法或反滲透法等去除水中的剩餘污染物,並用臭氧或氯消毒殺滅細菌和病毒,然後將處理水送入中水道，作為沖洗廁所、噴灑街道、澆灌綠化帶、工業用水、防火等水源。

3 水處理方法

3.1 沉澱物過濾法的目的是將水源內懸浮顆粒物質或膠體物質清除乾凈。這些顆粒物質若沒有清除，會對透析用水其它精密的過濾膜造成破壞或甚至水路的阻塞。這是最古老且最簡單的凈水法，所以這個步驟常用在水純化的初步處理，或有必要時，在管路中也會多加入幾個濾器以清除體積較大的雜質。濾過懸浮的顆粒物質所使用的濾器種類很多，例如網狀濾器，沙狀濾器或膜狀濾器等。只要顆粒大小大於這些孔洞之大小，就會被阻擋下來。對於溶解於水中的離子，就無法阻攔下來。

3.2 硬水的軟化需使用離子交換法，它的目的是利用陽離子交換樹脂以鈉離子來交換硬水中的鈣與鎂離子，*此來降低水源內之鈣鎂離子的濃度。通常的離子交換樹脂為球狀的合成有機物高分子電解質。樹脂基質內藏氯化鈉，在硬水軟化的過程中，鈉離子會逐漸被使用耗盡，則交換樹脂的軟化效果也會逐漸降低，這時需要作還原的工作，也就是每隔固定時間加入特定濃度的鹽水，一般是10%，如果水處理的過程中沒有陽離子的軟化，不只是逆滲透膜上會有鈣鎂體的沉積以致降低功效甚至破壞逆滲透膜，同時人也容易得到硬水癥候群。硬水軟化器也會引起細菌繁殖的問題，所以設備上需要有逆沖的功能，一段時間後就要逆沖一次以防止太多雜質吸附其上。

3.3 活性碳是由木頭，殘木屑，水果核，椰子殼，煤炭或石油底渣等物質在高溫下乾餾炭化而成，製成後還需以熱空氣或水蒸氣加以活化。它的主要作用是清除氯與氯氨以及其它分子量在60到300道爾頓的溶解性有機物質。活性碳的表面呈顆粒狀，內部是多孔的，孔內有許多小的毛細管,1g的活性碳內部表面積高達700-1400m2，而這些毛細管內表面及顆粒表面就是吸附作用之所在。影響活性碳清除有機物能力的因素有活性碳本身的面積，孔洞大小以及被清除有機物的分子量及其極性，它主要依物理的吸附能力來排除雜物，當吸附能力達飽合之後，吸附過多的雜質就會掉落下來污染下游的水質，所以必須定時利用逆沖的方式來清除吸附其上的雜質。

3.4 去離子法的目的是將溶解於水中的無機離子排除，與硬水軟化器一樣，也是利用離子交換樹脂的原理。在這使用兩種樹脂-陽離子交換樹脂與陰離子交換樹脂。陽離子交換樹脂利用氫離子來交換陽離子;而陰離子交換樹脂則利用氫氧根離子來交換陰離子，氫離子與氫氧根離子互相結合成中性水。

3.5 逆滲透法可以有效的清除溶解於水中的無機物，有機物，細菌，熱原及其它顆粒等，是透析用水之處理中最重要的一環。所謂滲透是指以半透膜隔開兩種不同濃度的溶液，其中溶質不能透過半透膜，則濃度較低的一方水分子會通過半透膜到達濃度較高的另一方，直到兩側的濃度相等為止。在還沒達到平衡之前，可以在濃度較高的一方逐漸施加壓力，則前述之水分子移動狀態會暫時停止，此時所需的壓力叫作滲透壓，如果施加的力量大於滲透壓時，則水份的移動會反方向而行，也就是從高濃度的一例流向低濃度的一方，這種現象就叫作逆滲透。逆滲透的純化效果可以達到離子的層面，對於單價離子的排除率可達90%-98%，而雙價離子可達95%-99%左右。

3.6 超過濾法與逆滲透法類似，也是使用半透膜，但它無法控制離子的清除，因為膜之孔徑較大，約10-200A之間。只能排除細菌，病毒，熱原及顆粒狀物等，對水溶性離子則無法濾過。超過濾法主要的作用是充當逆滲透法的前置處理以防止逆滲透膜被細菌污染。它也可用在水處理的最後步驟以防止上游的水在管路中被細菌污染。一般是利用進水壓與出水壓差來判斷超過濾膜是否有效，與活性碳類似，平時是以逆沖法來清除附著其上的雜質。

3.7 蒸餾法是古老卻也是有效的水處理法，它可以清除任何不可揮發性的雜質，但是無法排除可揮發性的污染物。

3.8 紫外線消毒法是目前常使用的方法之一，它的殺菌機轉是破壞細菌核酸的生命遺傳物質，使其無法繁殖，其中最重大的反應是核酸分子內的pyrimidine鹽基變成雙合體。一般是使用低壓水銀放電燈的人工253.7nm波長的紫外線能量。

4 結束語

本文闡述了水處理的基本概念，介紹了水處理的工藝及處理方法，使人們了解到水處理實際上就是對水源水或不符合用水水質要求的水，採用物理、化學、生物等方法改善水質的過程。

參考文獻：

[1] 吳弼人.水處理-城市的命脈[J].華東科技，2009，(06).

[2] 戴建強，鄭敏.城市中水回用於電廠循環冷卻水的處理技術實例[J].環境科學與管理，2011，(08).

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B. 《工業用水與廢水》、《水處理技術》哪個期刊更好一些對水處理設計有更大的幫助，謝謝

《水處理技術》期刊主要刊登各種水處理方法的研究和應用成果，尤其是膜技術在水處理、化工、電力、電子、煤炭、醫葯、食品、紡織、冶金、鐵路、環保、軍事等領域的應用成果，同時為水資源開發、工業用水除鹽、工藝用水處理、超純水制備、廢水治理、水再生回用、海水淡化提供有效的新技術。
《水處理技術》為環境類中文核心期刊，「中國期刊方陣」雙效期刊，如國科技論文統計源期刊，本刊論文被美國SCI、CA和日本科技文獻速報摘錄。曾多次榮獲國家海洋局、華東地區和浙江省優秀期刊獎。辟有綜述與述評、研究報告、應用技術、經驗交流、技術講座、信息與簡訊等欄目。

《工業用水與廢水》雜志是經國家新聞出版總署和國家科學技術部批准，1970年創刊並公開發行的專業性期刊。全國化工給水排水設計技術中心站主辦，是中國土木工程學會水工業分會工業給水排水委員會會刊。國內統一刊號CN34-1204/TQ，國際標准刊號ISSN1009-2455。
《工業用水與廢水》雜志是國內創刊最早的水處理專業期刊之一。三十多年來，為促進水工業的技術進步刊登了大量高質量科技論文。及時報道本行業的重大科研成果與進展，為新技術和新產品的推廣應用刊出大量工程應用實例。內容涉及給水處理、廢水處理及回用、循環冷卻水、冷卻塔、離子交換及功能膜、消防設計等方面。欄目設置有：專論與綜述、給水處理、廢水處理及回用、技術與經驗、工程實例、冷卻塔、消防設計、工程項目信息等。
本刊為核心期刊，入選《中國核心期刊資料庫》、中國科技論文統計源期刊、中國學術期刊（光碟版）、美國《化學文摘》、《劍橋科學文摘》及俄羅斯《文摘雜志》摘錄期刊。
《工業用水與廢水》雜志發行范圍覆蓋全國石化、化工、石油、環保、冶金、電力、市政工程、醫葯、輕工、機械、紡織等行業的生產廠、設計院、科研院所、環保機構。以從事水處理研究、工程設計、生產運營與管理的技術人員以及大專院校的師生為主要服務對象。
為了使工程設計人員及時了解新技術、新產品的開發與應用現況，提高工程設計水平，促進工程產品在建設中的應用，長期以來，《工業用水與廢水》雜志堅持開辦「工程實例」欄目，介紹、推廣工程設計應用技術與產品，為新技術、新產品推廣應用做出了較大的貢獻，同時也贏得了廣大水處理科研部門和產品生產商的贊譽。

C. 水庫都經過哪些凈化水處理才能飲用

首先必須把源水從江河湖泊中抽取到水廠，當然，不同的地區它的取水口是不同的，水源直接影響著一個地區的飲水質量；然後經過沉澱、過濾、消毒、入庫（清水庫），再由送水泵高壓輸入自來水管道，現在國家規定要用PP管，而不是以前常用的鐵管，因為時間一長鐵管就會生銹，會造成嚴重的二次污染；最終分流到用戶龍頭。整個過程要經過多次水質化驗，有的地方還要經過二次加壓、二次消毒才能進入用戶家庭。現在自來水消毒大都採用氯化法，公共給水氯化的主要目的就是防止水傳播疾病，這種方法推廣到至今有100多年歷史了，具有較完善的生產技術和設備，氯氣用於自來水消毒具有消毒效果好，費用較低，幾乎沒有有害物質的優點。但我們經過對理論資料了解、研究，認為氯氣用於自來水消毒還是有在一定的弊端。氯化消毒後的自來水能產生致癌物質，且目前有關方面專家也提出了許多改進措施。並在大約一百多年前就採用了氯化消毒方法，並沿用至今，成為一種常規消毒方法。但隨著科學技術發展，發現氯化後自來水出現一些令人遺憾的結果！經過氯化後的水會產生哪些物質？這些物質會影響人體健康嗎？如何才能得到既清潔又安全的飲用水？在現階段，消毒劑除氯氣外，還有二氧化氯，臭氧，採用代用消毒劑可降低有害物質的生成量，同時提高處理效率。過濾後的水要進行消毒，消毒劑用氯氣。氯氣易溶於水，與水結合生成次氯酸和鹽酸，在整個消毒過程中其主要作用的是次氯酸。對產生臭味的無機物來說，它能將其徹底氧化消毒，對於有生命的天然物質如水藻，細菌而言，它能穿透細胞壁，氧化其酶系統（酶為生物催化劑）使其失去活性，使細菌的生命活動受到障礙而死亡。次氯酸本身呈中性，容易接近細菌體而顯示出良好的滅菌效果，次氯酸根離子也具有一定的消毒作用，但它帶負電荷而難於接近細菌體（細菌體帶負電荷），因而較之次氯酸，其滅菌效果要差得多，所以氯氣消毒效果要比採用漂白粉消毒更佳。目前世界上安全的自來水消毒方法是臭氧消毒，不過這種方法的處理費用太昂貴，而且經過臭氧處理過的水，它的保留時間是有限的，至於能保留多長時間，目前還沒有一個確切的概念。所以目前只有少數的發達國家才使用這種處理方法

D. 《水處理技術》雜志屬於a類還是b類

水處理技術
主管單位：中國藍星（集團）總公司
主辦單位：國家海洋局;杭州水處理技術研版究開發中權心
快捷分類：環境環境科學與資源利用
出版地區：浙江
國際刊號：1000-3770
國內刊號：33-1127/P
創刊時間：1975
發行周期：月刊
期刊開本：A4
審稿時間：3-6個月
所在欄目：工程科技I
綜合影響因子：0.559
期刊級別： CSCD核心期刊 北大核心期刊 統計源期刊
屬於A類期刊！而且現在這個期刊正在通過雜志之家徵稿，可以去雜志之家問下！

E. 給水處理中常用技術概述

由於水是一種溶解力很強的溶劑，又與外界環境如空氣、地殼、土壤等廣泛接觸，故而水中必然含有很多雜質，而水的處理或者凈化其實質就是通過各種水處理技術去除水中有關雜質，以獲得達到一定水質標準的水供生活飲用或工業使用。水處理技術包括混凝、過濾、吸附、膜分離和消毒等。
1 混凝技術
混凝技術的處理對象是水中的懸浮物和膠體物質，其關鍵技術是選擇和投加適當的混凝劑，經混凝過程使水中懸浮物和膠體形成大顆粒絮凝體，然後通過澄清、沉澱進行分離。歷史上很早以前就有以明礬凈水的記載，直至今日，我國的水廠大都採用鋁鹽或鐵鹽作為無機混凝劑，近年來也研究開發和應用了一些新的混凝劑如無機聚合態的聚合氯化鋁（PAC）和聚合硫酸鋁（PAS）等，也包括一些有機高分子絮凝劑如聚丙烯醯胺（PAM）等。
給水和廢水的處理過程中，為了滿足用水水質和環境排放的要求，一般在預處理中採用混凝沉澱法，即向水中投加混凝劑或絮凝劑以破壞溶膠穩定性，使水中的膠體和懸浮物顆粒絮凝成較大的絮凝體，以便從水中分離出來，達到水質凈化的目的。混凝處理實際上包括凝聚和絮凝兩種膠體顆粒物的聚集過程，是一種較為經典的水處理工藝，應用十分普遍。近年來，在絮凝動力學、絮凝形態學、新型高效混凝劑以及高效絮凝反應器等方面的研究和應用，有了許多新的發展，推動了混凝技術的進步。
2 過濾技術
過濾技術是選擇和利用多孔的過濾介質（或稱濾料截面）使水中的雜質得到分離的固液分離過程。它通常與混凝、澄清或沉澱結合使用，這樣不僅能有效的降低水的濁度，而且對去除水中某些有機物和細菌、病毒也有一定的效果，因此，在生活飲用水處理中，過濾是必不可少的，在大多數工業用水處理中也常採用作為預處理過程。根據過濾技術的特點可知，在過濾技術中選擇適當的過濾介質-濾料是極為重要的，目前常用的過濾介質--濾料從砂、無煙煤、微孔塑料、陶瓷，到各種高分子分離膜等可以有多種選擇，它們可以去除水中不同粒度的雜質，此外，通過對過濾器進行優化設計可對過濾效果產生較大的影響。
原水經過混凝澄清處理以後，大部分懸浮物已被去除，但此時水質仍無法滿足飲用水標准和後續處理工藝的水質要求，所以在常規水處理工藝中，過濾常被安排在沉澱池或澄清池之後，經過濾後的出水濁度可以降到小於1單位。在原水濁度較低時（25單位以下），也可採用不經澄清直接過濾。
3 吸附技術
吸附是一種物質附著在另一種物質表面的過程，他可以發生在氣--液、氣--固和液--固兩相之間，在水處理中主要討論物質在水與固體吸附劑之間的轉移過程。許多多孔的固相物質可以作為吸附劑，例如活性炭、木屑、活化煤、焦炭、吸附樹脂等，其中以活性炭使用作為廣泛。吸附劑表面的吸附力可分為分子引力（范德華力）、化學鍵力和靜電引力三種，故而吸附可分為物理吸附、化學吸附和離子交換吸附。影響吸附的因素很多，主要有吸附劑、被吸附物質的性質和吸附過程操作條件等，吸附劑的性質又可分為吸附劑微孔的大小、比表面積以及其表面化學特性等。吸附過程操作條件主要與pH值、溫度、接觸時間等因素有關。
活性炭吸附技術目前應用較多的是在給水處理中去除微量有害物質和嗅味等，尤其是去除水中有機污染物效果較好，因而可單獨或與臭氧結合用於給水深度處理。此外，活性炭吸附在廢水處理中也有廣泛的應用。近年來在新的吸附劑方面又發展了有關的離子交換樹脂和KDF等吸附劑已在給水處理中應用較廣，值得重視。
4 膜分離技術
膜分離技術是利用特殊的有機高分子或無機材料製成的膜將溶液隔開，使溶液中的某些溶質或水滲透出來，從而達到分離的目的。膜分離的優點是分離截面效果好，一般沒有相的變化，設備容易操作，便於產業化等。當然，膜分離技術也存在一定的局限性，例如對待處理的原水水質要求嚴格，處理能力相對較小，需要注意膜的堵塞與清洗等，目前常用的膜分離技術主要有反滲透（RO）、電滲析（ED或ERD）、納濾（NF）、超濾（UF）、和微濾（MF）等，主要用途也各不相同，ED或ERD的局限性是可去除帶電雜志，但對病菌和大多數有機物效果較差；UF和MF去除顆粒直徑較大，但運行時所需壓力較低，膜的成本和運行費用較低；而RO和NF由於它們分離的顆粒直徑小，對病菌、有機物和無機物均有較好的效果，因此具有較廣泛的處理能力和應用范圍，既可用於工業水處理，也可應用於飲用水處理，尤其是近幾年發展迅速的NF技術，因其運行壓力較低，膜的成本和運行成本大幅減少，目前正成為水處理中優先發展的技術和領域。由於水資源緊缺是21世紀全球的一個突出矛盾，而且近年來相關法律法規不斷完善與嚴格，水質分析檢測技術不斷改進，膜的生產成本及銷售價格有下降趨勢，因此，膜技術在水處理方面必將得到越來越廣泛的應用。
5 消毒技術
水的消毒主要是為了殺滅或抑制水中對人體有害的致病微生物。水的消毒技術可分為化學消毒和物理消毒兩大類，化學消毒中採用的消毒劑又可分為氧化型消毒劑和非氧化型消毒劑，氧化型消毒劑中應用最廣的是氯及其製品，這是由於氯的價格低廉、消毒效果良好、使用較方便等特點，在非氧化型消毒劑中如季銨鹽等在工業冷卻水的殺菌，滅藻中應用較多。物理消毒中應用較多的是臭氧消毒和紫外線消毒，臭氧消毒的特點是殺菌效果好，不需很長的接觸時間，受水中的PH值和氨氮影響較小，能通過強氧化作用消除水中的有機物，對水中的鐵、錳、色度和嗅味也有一定的去除效果，其缺點是耗電較多，運行費用高，同時，臭氧需邊生產、邊使用，不易存儲；紫外消毒的缺點是消毒作用有一定的作用距離和范圍，當水中的懸浮物和濁度高時會妨礙紫外線的透射等。
近年來以氯為主要消毒劑已發展了一些新品種，如二氧化氯（ClO2）、
氯代異氰酸鹽（TCCA與DCCA）以及一些加氯的增效劑，如等三嗪類化合物等，此外，含溴的消毒劑也有相應的發展，在非氧化型消毒劑中出現了異噻唑啉酮、季銨鹽等新品種。物理消毒中臭氧和紫外消毒也發展較快，這可能和加氯後產生消毒副產物有關，如鹵代甲烷類化合物等，有的已確認為致癌物而引起廣泛關注，因此非氯消毒劑也有很大的發展前景。
6 結語
給水處理技術的目的是通過各種必要的處理技術改善原水水質，使他們符合生活飲用或工業使用的要求，因此水處理需要根據原水水質和出水水質的要求加以確定，為了達到處理的要求，應根據實際情況選用合適的技術，有時往往將幾種處理技術結合或復合使用。
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F. 目前先進的水處理技術

目前最先進的水處理技術為反滲透處理技術 反滲透技術是一種膜分離技術。反滲透技術是一種高效率、低能耗能、無污染的先進技術,主要應用於純水制備與海水淡化。反滲透技術是當今最先進和最節能有效的膜分離技術。反滲透膜、鈉濾設備、PP棉等其原理是在高於溶液滲透壓的作用下，依據其他物質不能透過半透膜而將這些物質和水分離開來。由於反滲透膜的膜孔徑非常小（僅為10A左右），因此能夠有效地去除水中的溶解鹽類、膠體、微生物、有機物等（去除率高達97－98％）。系統具有水質好、耗能低、無污染、工藝簡單、操作簡便等優點。本公司與日本日東電工美國HYDRANAUTICS（海德能）公司及陶氏FILMTEC公司合作，採用CAD計算機模擬設計，確保了系統的科學合理。
二級反滲透是以採用一級反滲透的產水作為原水，進行第二次反滲透的凈化，產水導電率≤0.5μs/cm。 各項指標均達到中國葯典2000版的要求,運行成本底、無污染、水質穩定，已為多間葯廠及飲料廠使用。在飲用純凈水方面已廣泛應用。反滲透技術常應用於預除鹽處理， 能夠使離子交換樹脂的負荷減輕90%以上，樹脂的再生劑用量也減少90%。因此不僅節約運行費用，而且還利於環境保護。反滲透獨特水處理技術是其他凈水方法如蒸餾、電滲析、離子交換等無法達到的。 RO（Reverse Osmosis）反滲透技術是利用壓力表差為動力的膜分離過濾技術，源於美國二十世紀六十年代宇航科技的研究，後逐漸轉化為民用，目前已廣泛運用於科研、醫葯、食品、飲料、海水淡化等領域。
RO反滲透膜孔徑小至納米級（1納米=10-9米），在一定的壓力下，H2O分子可以通過RO膜，而源水中的無機鹽、重金屬離子、有機物、膠體、細菌、病毒等雜質無法通過RO膜，從而使可以透過的純水和無法透過的濃縮水嚴格區分開來。 RO膜過濾後的純水電導率 5 s/cm, 符合國家實驗室三級用水標准。再經過原子級離子交換柱循環過濾，出水電阻率可以達到18.2M .cm，超過國家實驗室一級用水標准（GB682—92）。
反滲透是目前高純水制備中應用最廣泛的一種脫鹽技術，它的分離對象是溶液中的離子范圍和分子量幾百的有機物，反滲透（RO）、超過濾（UF）、微孔膜過濾（MF）和電滲析（ED）技術都屬於膜分離技術。
RO反滲透技術是近20年來廣泛應用的水處理技術，它對提高水資源的利用，緩解全球性水資源緊缺有實際意義。

RO反滲透膜介紹

膜的綜述： 一種最通用的廣義定義是「膜」為兩相之間的一個不連續區間。因而膜可為氣相、液相和固相，或是他們的組合。簡單的說，膜是分隔開兩種流體的一個薄的阻擋層。描述膜傳遞速率的膜性能是膜的滲透性。

滲透膜是一種介質，它是靠壓力使溶液中的溶劑(一般常指水)通過反滲透膜(一種半透膜)而分離出來與滲透方向相反，可使用大於滲透壓的反滲透法進行分離、提純和濃縮溶液。反滲透膜的主要分離對象是溶液中的離子范圍。反滲透，英文為Reverse Osmosis，是花費數億美元經過多年的精心研製而成的高科技水處理技術。這種薄膜分離技術，是依靠滲透膜在壓力下使溶液中的溶劑與溶質進行分離的程。

一、 反滲透基本原理
1. 反滲透過程
反滲透是利用反滲透膜選擇性的只能通過溶劑（通常是水）而截留離子物質的性質，以膜兩側靜壓差為推動力，克服溶劑的滲透壓，使溶劑通過反滲透膜而實現對液體混合物進行分離的膜過程。
反滲透同NF、UF一樣均屬於壓力驅動型膜分離技術，其操作壓差一般為1.5～10.5MPa，截留組分為（1~10）X10-10m小分子物質。除此之外，還可以從液體混合物中去處全部懸浮物、溶解物和膠體，例如從水溶液中將水分離出來，以達到分離、純化等目的。目前，隨著超低壓反滲透膜的開發，已可在小於1MPa壓力下進行部分脫鹽，適用於水的軟化和選擇性分離。
2. 分離機理
反滲透膜的選擇透過性與組分在膜中的溶解、吸附和擴散有關，因此除與膜孔的大小、結構有關外，還與膜的化學、物理性質有密切關系，即與組分和膜之間的相互作用密切相關。由此可見，反滲透分離過程中化學因素（膜及其表面特性）起主導作用。
3. 反滲透的應用
反滲透技術的大規模應用主要是苦鹹水和海水淡化，此外被大量地用於純水制備及生活用水處理，以及難於用其他方法分離地混合物。反滲透地工業應用包括：（1）海水脫鹽；（2）飲用水生產；（3）純水生產。

G. 礦井 井下水如何處理

礦井井下水處理方法根據水質的不同而定：

1、含懸浮物煤礦礦井水處理技術主要有混凝、沉澱和澄清、過濾和消毒。

①礦井水混凝階段所處理的對象主要是煤粉、岩粉等懸浮物及膠體雜質，它是礦井水處理工藝中一個十分重要的環節。實踐證明，混凝過程的程度對礦井水後續處理如沉澱、過濾影響很大。所以，在礦井水的處理中，應給予足夠的重視。

②沉澱和澄清：在煤礦礦井水處理中所採用的主要有平流式沉澱池、豎流式沉澱池和斜板（管式）沉澱池。澄清池主要有機械攪拌、水力循環和脈沖等。

③在煤礦礦井水處理過程中，過濾一般是指以石英砂等粒狀濾料層截留水中懸浮物。去除化學澄清和生物過程未能去除的細微顆粒和膠體物質，提高出水水質。礦井水處理可以採用過濾池。過濾池有普通快濾池、雙層濾料濾池、無閥濾池和虹吸濾池等。常採用濾料有石英砂、無煙煤、石榴石粒、磁鐵礦粒、白雲石粒、花崗岩粒等。

④水凈化處理後，細菌、病毒、有機物及臭味等並不能得到較好的去除。所以，必須進行消毒處理。消毒的目的在於殺滅水中的有害病原微生物（病原菌、病毒等），防止水致傳染病的危害。在以煤礦礦井水為生活水源水處理中，目前主要採用的是氯消毒法。消毒劑主要有：液氯、漂白粉、氯胺、次氯酸鈉等。

2、高礦化度煤礦礦井水處理技術

煤礦高礦化度礦井水的含鹽量一般在1000～3000mg/l⑴之間，屬於我國大部分地區的苦鹹水含鹽量范圍，所以，有些煤礦也稱高礦化度礦井水為苦鹹水。苦鹹水脫鹽方法主要有電滲析和反滲透技術。目前電滲析技術已成為一個大規模的化工單元過程，廣泛地用於各個行業。當進水含鹽量在500～4000mg/l時，採用電滲析是技術可行、經濟合理的；當進水含鹽量小於500mg/l時，應結合具體條件，通過技術經濟比較確定是採用電滲析還是採用離子交換或者兩者聯合。反滲透技術自從上世紀五十年代末六十年代初發展成為實用的化工單元操作以來正不斷地拓展其應用領域和規模，目前已廣泛地應用於各行業。國內外已廣泛應用於海水、苦鹹水淡化，鍋爐補給水、飲用水純化，在食品、制葯、化工、醫療、環保、礦井用水等行業中制備純透反滲水、超純水，以及各種水溶液的脫鹽、分離和濃縮。

3、煤泥水處理技術

含有煤泥等輕度污染的礦井水，這類礦井水水量不大穩定，常採用一體化凈水器進行處理，該凈水器是一種新型重力式自動沖洗式一體化凈水器,適合進水濁度≤3000mg/L,出水濁度≤3mg/l。該凈水器集絮凝、反應、沉澱、排污、反沖、污泥濃縮、集水過濾於一體,自動排泥、自動反沖洗。本裝置處理效果好,出水水質優良,自耗水量少,動力消耗省,佔地面積小,節水、節電,無需人員管理。處理後的水質達到生產和生活用水的要求。

4、煤礦生活污水處理技術

煤礦生活污水的凈化工藝：凈化裝置包括以下幾個主要環節：隔柵、破碎機、砂石捕集器、初級沉澱池、生物凈化裝置、次級沉澱池、加葯劑、消毒、再凈化、沉渣加工。在相應流程中各個環節的組合取決於污水的數量、污染組分的濃度和組成，對凈化水質量的要求以及其它條件。

5、酸性煤礦礦井水處理技術

酸性礦井水是指PH小於6.5的礦井排水，一般PH值在3.0-6.5之。其處理技術有石灰石中和法、石灰中和法、生物化學處理法、濕地生態工程處理法。

H. 探究水處理陶瓷膜制備與應用技術研究進展論文

探究水處理陶瓷膜制備與應用技術研究進展論文

膜技術被認為是21 世紀最優前景的水處理技術之一，膜材料技術、膜分離技術在近十幾年得到很大發展，在水處理領域得到了廣泛應用。水處理陶瓷膜的過濾、分離性能與膜孔徑大小及其分布、孔隙率、表面形貌等有密切關系。陶瓷膜的活性分離層是顆粒以任意堆積方式形成的，孔隙率通常為30 ～ 35%，且曲折因子調控較為困難，陶瓷膜的水處理效能受到局限。研究陶瓷膜制備、修飾、工藝優化新技術以提高其過濾、分離、抗污染效能是水處理陶瓷膜領域的研究重點。

1. 水處理陶瓷膜制備技術

1.1 致孔劑制備技術

致孔劑是提高水處理陶瓷孔隙率簡單又經濟的方法，致孔劑可分為無機物和有機物兩類。無機致孔劑有碳酸銨、碳酸氫銨和氯化銨等高溫易分解的鹽類或無機碳如石墨、煤粉等;有機致孔劑主要包括天然纖維、高分子聚合物，如鋸末、澱粉、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等。Yang 等 以Al2O3 為膜基體，以膨潤土為燒結助劑，以玉米澱粉作為造孔劑通過擠出、交聯、乾燥、燒結等過程制備陶瓷膜。研究發現隨著澱粉含量的增加，Al2O3 支撐體的最大孔徑和平均孔徑均有所增大，陶瓷膜的孔隙率可有24% 提高至38%。

1.2 模板劑制備技術

模板劑可有效控制所合成材料的形貌、結構和大小，並制備出孔結構有序、孔徑均一、孔隙率大的微孔、介孔和大孔材料。模板劑法具有豐富的選材和靈活的調節手段，採用模板劑法制備水處理陶瓷膜極具前景。Xia 等 以有機聚苯乙烯微球為模板劑，採用UV 聚合的方法制備出孔徑為100nm 的三維有序聚氨酯大孔材料。Sadakane 等 以PMMA 為模板劑制備出具有三維有序大孔的金屬氧化物材料，其孔隙率范圍為66 ～ 81%。表面活性劑在溶液中可以形成膠束、微乳、液晶、囊泡等自組裝體，也常被用作自組裝技術中的有機物模板劑。利用表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨為模板劑可制備出有序的介孔分子篩MCM41，具有多種對稱性能的孔道，孔徑在2 ～ 50nm 的.范圍內。Choi 等以Tween80 為模板劑制備了具有梯度孔徑結構的TiO2-Al2O3 陶瓷膜，陶瓷膜的滲透性能大大提高。

1.3 纖維層積制備技術

陶瓷纖維材料在成膜過程中可以迅速在支撐體表面沉積搭橋，明顯減少了膜層的內滲，並且容易得到較高的孔隙率和比表面積，對膜材料滲透性能的提高具有顯著作用。Ke 等 以TiO2 纖維為原料，通過旋塗法制備出平均孔徑在50nm 的陶瓷纖維膜，對球形粒子截留率超過95%，膜通量在900Lm-2h-1 以上。

1.4 溶膠- 凝膠制備技術

溶膠- 凝膠技術主要是通過調整材料尺寸控制陶瓷膜分離層的分離精度。溶膠- 凝膠法可形成納米級別的溶膠，得到的陶瓷膜層孔徑小、孔徑分布窄，適用於高滲透選擇性的超濾膜和納濾膜的制備。Tsuru 等 利用聚合溶膠路線制備出平均孔徑0.7 ～ 2.5nm 的TiO2 納濾膜，對PEG 的截留分子量為500 ～ 000Da，對Mg2+ 的截留率為88%。

2. 水處理陶瓷膜修飾技術

2.1 化學氣相沉積修飾技術

採用化學氣相沉積法(CVD)在陶瓷膜表面沉積硅氧化物或金屬氧化物來改善陶瓷膜孔結構以及過濾性能，是一項非常有效的手段。Lin 等 採用CVD 技術對平均孔徑為4nm 的Al2O3 陶瓷膜進行修飾，制備出孔徑范圍為0.4 ～ 0.6nm 的SiO2 陶瓷膜。CVD 的方法一般需要在高溫、真空的環境中進行，並且要求前驅物具有一定的揮發性。

2.2 原子層沉積修飾技術

原子層沉積技術(ALD)可將物質以單原子膜形式層層沉積在陶瓷膜表面，從而構建陶瓷膜表面微納結構。Li 等 在平均孔徑50nm 的陶瓷膜表面上通過原子層沉積氧化鋁層，通過控制原子層沉積次數來調控膜的平均孔徑，改性後陶瓷膜對BSA的截留率由2.9% 升至97.1%。

2.3 表面接枝修飾技術

表面接枝技術常被用來調控膜材料的表面性質，接枝過程將改變膜的孔結構，達到減小孔徑的目的。陶瓷膜表面一般會吸附水形成大量羥基，通過接枝有機硅烷的方法在介孔膜表面可以修飾一層有機分子層。通過調控接枝分子的鏈長與官能團等特性可以實現調控孔徑大小的目的，且能獲得特殊的表面性質。Singh 等 發現接枝硅烷偶聯劑可以使多孔陶瓷膜孔徑進一步變小。Cohen 等 將親水性PVP 接枝在陶瓷超濾膜表面上，改性後的膜孔徑減小，截留性能提高，抗污染性能得以改善，可用於油水分離。

3. 水處理陶瓷膜制備與修飾工藝優化

3.1 陶瓷膜材料、添加劑選取

水處理陶瓷膜的制備主要集中於原材料及燒結工藝，通過添加燒結助劑以降低燒結溫度、採用低成本易燒結原料以降低原料成本，以及利用先進的燒結工藝以達到低成本控制是陶瓷膜的研究重點。陶瓷膜制備過程中常在基膜材料中加入一些液相型或者固相型燒結助劑。高嶺土、鉀長石等天然硅酸鹽黏土礦物在較低溫度下便能熔融形成液相，在顆粒間毛細管力的作用下潤濕並包裹膜材料基體顆粒，並將顆粒黏結起來，輔以多孔陶瓷膜良好的機械強度。氧化鈦、氧化鋯等金屬氧化物能與陶瓷膜基體形成多元氧化物固熔物而使燒結溫度下降，有利於陶瓷膜制備。

3.2 陶瓷膜燒制過程優化

多孔陶瓷膜必須經過多次燒結，存在燒結工藝周期長、能耗高的問題。除採用燒結助劑或採用易燒結材料以降低燒結溫度外，減少燒結時間或縮短制備周期也能達到降低燒結工藝成本的目的。在減少燒結時間方面，微波燒結技術是一種非接觸技術，熱通過電磁波的形式傳遞，可直達材料內部，最大限度地減少了燒結的不均勻性，可在縮短燒結時間的同時，降低燒結溫度。微波技術大多用於制備幾近緻密的陶瓷復合物，同時由於其可改善材料組織、提高材料性能，亦可用於多孔陶瓷復合物的制備。在縮短燒結周期方面，一些研究者借鑒低溫共燒陶瓷技術在多層結構陶瓷元器件封裝領域的成功應用，提出採用共燒結技術來減少燒結次數，從而降低燒結成本。

4. 結論

水處理陶瓷膜制備技術以提高陶瓷膜整體性能為目的，通過調控陶瓷膜微結構可實現陶瓷膜制備技術的突破。目前，致孔劑制備技術、模板劑制備技術、纖維層積制備技術、溶膠- 凝膠技術、固態粒子燒結技術等陶瓷膜制備技術已日益得到關注。水處理陶瓷膜制備技術研究將引領和推動陶瓷膜技術及產業的發展，緩解水廠升級改造、提升水質品質的瓶頸壓力。

I. 循環冷卻水處理的處理技術

節水環保水處理是可持續發展的需要
為了控制工業循環冷卻水系統結垢和腐蝕，保證設備的換熱效率和使用年限。目前已有多種類型水處理技術。其中環保節水型水處理技術，更適應可持續發展的需要，也更受企業的歡迎。為使工業循環冷卻水處理達到技術先進，節約用水，符合環保需要，根據多年積累的成熟實踐經驗，提出在工業循環水冷卻水處理設計規范中，應增設環保節水型水處理設計條款，以適用新建、擴建、改建工程和間接換熱的工業循環冷卻水處理的需要，適應節水環保對給水排水的更高需求。
循環冷卻水處理，最重要的是解決換熱設備的結垢和腐蝕問題。結垢要影響換熱效率，多耗能源，影響工藝操作。腐蝕會減少設備使用壽命，並存在安全隱患。為了防止結垢和腐蝕，近年來大力推廣了磷系配方水處理技術，有效控制了水垢和腐蝕。但是，磷系葯劑存在不容忽視的問題：
一、磷是營養物質，促進了水系統中菌藻微生物的繁殖加劇，不僅加氯和投加各類殺菌滅藻劑成為必須手段，而且有大量含磷和含殺菌滅藻劑廢水排放，加重了環境水域污染和富營養化程度，成了公害性問題。
二、磷系配方葯劑在系統內停留時間有限制，水解成磷酸鈣垢，循環水濃縮倍數低，不利於節約用水。
環保節水型水處理技術，經多年來的實踐應用，具有良好的節約用水、保護環境的功效。例如LHE聚合物，對高鹼度、高硬度、含氨含鹼或水質相對較差的水適用性強，濃縮倍率高，抑制菌藻效果好，不需使用殺菌劑。因而在新規范中特別增加了節水環保水處理設計所要求的相關技術條件。
我國循環冷卻水處理已開發出較適應的節水環保型葯劑及技術，並經過了較長期的應用實踐，為循環冷卻水的節水環保設計提供了參考依據。由於我國水資源嚴重短缺，保護環境需求及法規日益嚴格。因此，循環冷卻水設計應考慮在不影響工藝條件情況下盡量採用節水環保新技術。

J. 水處理有哪些技術

目前水處理技術有以下幾種：
一、混凝沉澱法 混凝沉澱法是利用混凝劑對工業廢水進行凈化處理的一種方法。
二、吸附法 吸附法是利用吸附劑對廢水進行處理。
三、生物降解法。 目前，印染和造紙廢水是造成環境污染的兩大主要因素。
四、離子交換樹脂法 離子交換樹脂(IER)是一種含有活性基團的合成功能高分子材料，它是交聯的高分子共聚物引入不同性質離子交換基團而成的。
五、膜分離技術 在工業廢水處理中，應用膜分離技術可處理各種廢水。