地下水处理技术..docVIP

反渗透水处理技术 反渗透水处理技术 摘要 由于人类的生产及生活活动, 地下水受到不同程度的污染, 严重危害着人们的健康, 制约着经济的发展。 关键词：地下水 反渗透 全球可饮用的淡水有97% 是储藏在地下蓄水层中。地下水的最直接而且又是最重要的方面, 是其作为饮用水供水水源。由于原生地质条件和人类生产活动中诸多不合理因素, 越来越多的地下水受到了不同程度的污染, 进一步加剧了城市水资源短缺的矛盾。 国际水文地质学家协会主席米歇尔奈特指出, 全球地下水源有一半正在受到污染, 因此21 世纪人们将为保护水源而斗争。 1991--1992 年我国城市地下水的环境状况调查显示: 几乎98%的城市地下水均遭受到不同程度的污染。例如, 由于某石化公司的一系列生产装置建在水源地上, 致使该地区地下水不同程度地受到石油化工污染物的污染。研究表明, 在水源地56km2 的开采面积上, 大部分地区地下水存在石油类污染物, 其中重污染区地下水中油含量较高, 最高达每升几十毫克, 既不适于饮用, 也不能用于工业生产。这就造成“水质型”缺水, 严重制约着齐鲁化学工业区及附近地区的进一步发展。 20 世纪70 年代初, 西欧、北美等发达国家开始研究工业化学物质对地下水的污染。1973 年以来多次召开地下水污染的国际学术会议, 对重金属、硝酸盐、石油化学物质等造成的地下水污染问题进行了大量研究, 提供了一些受污染地下水控制的有效事例, 国外在这方面的研究分为2 个阶段: 20 世纪70 年代初期, 以认识地下水污染机理及其危害为主要方向, 大量开展受污染地下水检测方法、评价方法、迁移转化规律的研究, 建立了地下水污染研究的技术方法; 20 世纪70 年代末至80 年代初, 转入以治理为主的研究方向, 并且地下水污染研究从无机污染转向有机污染。同时从治理的观点研究各种措施, 对已受污染和原生劣质地下水进行治理。目前, 受污染地下水的处理技术可分为原位置处理技术、抽出处理技术2 种方法。 原位置处理是利用物理化学方法或生物法在地下含水层直接净化的技术。这种方法比较新,已经吸引了很多研究注意力, 而且应用的实例也在增加。 地下水的原位生物修复法, 主要依靠土著微生物的作用, 将污染物质分解为无毒无害物质。该技术最初被用于修复碳氢化合物污染的地下水。近几年, 逐步被用于修复其他类型污染的地下水。原位生物修复法包括生物通风技术、曝气技术、液体输送技术、可渗透反应器。 生物通风技术指把空气注入受有机污染的包气带土层, 促进有机污染物的挥发及好氧生物降解, 这是一种治理包气带有机污染的技术。该技术去除污染物的主要机理是挥发和生物降解。研究表明, 好氧生物降解是生物通风技术的主要贡献者。因为空气中的氧为微生物提供好氧环境,为污染物提供电子受体从而促进污染物的好氧生物降解。该技术设备费用低, 不受外界气温影响等特点。但是难于控制质量, 需频繁检测。 曝气技术处理地下水有机污染特别是石油烃污染很有效。石油烃在地下水中主要以吸附态和残余液态存在: 吸附态的吸附在介质颗粒表面, 残余液态的被截留在部分空隙里。这两种形式的石油烃不随水流动。该技术的主要机理为挥发、好氧生物降解和增加有机物的溶解。在去除地下水中石油烃方面, 该技术比传统的抽出处理法更有效, 但只适用于易挥发又能生物降解的石油烃, 还必须严格控制空气注入速度, 以防止挥发性物质转移到大气中。 液体输送技术与传统的污水处理有类似之处, 电子受体通常是氧气, 并加入营养物质, 以强化生物反应器中污染物降解过程。该技术在污染地区注入压缩空气和营养盐, 微生物在含有营养盐的富氧地下水中, 通过新陈代谢作用将污染物降解; 在地下水流向的下游地区, 用泵将地下水抽出地面, 可以用其溶解营养盐再回灌到地下水中,如需要时也可对其进行进一步处理。其优点为:可以处理沉积物吸附和夹带的污染物、避免污染沉积物的迁移。但是该方法也可能导致微生物的过分生长, 造成含水层的堵塞, 致使后期的营养物无法注入。 可渗透反应器是一个填充有活性反应材料的被动反应区, 当受污染地下水通过时, 污染物能被降解或固定。污染物靠自然水力传输通过预先设计好的介质时, 溶解的有机物、金属、氮磷等污染物被降解、吸附、沉淀或去除。屏障中含有降解挥发性有机物的还原剂、固定金属的络( 螯) 合剂、微生物生长繁殖所需要的营养物和氧气, 用以增强生物处理。 多孔处理墙就是一种可渗透反应器, 将混合介质以一定厚度填到地下水水位以下, 形成多孔墙体, 该墙体与地下水水流垂直, 污染物流经处理墙时经生物或化学作用而去除。在地下水位较浅地区以锯末和泥土混合, 就能构成一道松散多孔的脱氮墙, 锯末降解缓慢, 可以为反硝化菌创造厌氧环境, 并提供碳源。地下水中的NO3- 流