【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 學(xué)處理法中分出來(lái)，成為另一類處理方法，稱為物理化學(xué)法。 生物處理法 通過(guò)微生物的代謝作用，使廢水中呈溶液、膠體以及微細(xì)懸浮狀態(tài)的有機(jī)污染物，轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定、無(wú)害的物質(zhì)的廢水處理法。根據(jù)作用微生物的不同，生物處理法又可分為需氧生物處理和厭氧生物處理兩種類型。廢水生物處理廣泛使用的是需氧生物處理法，按傳統(tǒng)，需氧生物處理法又分為活性污泥法和生物膜法兩類?；钚晕勰喾ū旧砭褪且环N處理單元，它有多種運(yùn)行方式。屬于生物膜法的處理設(shè)備有生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化池以及最近發(fā)展起來(lái)的生物流化床等。生物氧化塘法又稱自然生物處理法 。厭氧生物處理法，又名生物還原處理法，主要用于處理高濃度有機(jī)廢水和污泥。使用的處理設(shè)備主要為消化池。 生物接觸氧化法 用生物接觸氧化法處理廢水，即用生物接觸氧化工藝在生物反應(yīng)池內(nèi)充填填料，已經(jīng)充氧的污水浸沒全部填料，并以一定的流速流經(jīng)填料。在填料上布滿生物膜，污水與生物膜廣泛接觸，在生物膜上微生物的新陳代謝的作用下，污水中有機(jī)污染物得到去除，污水得到凈化。最后處理過(guò)的廢水排入生物接觸氧化處理系統(tǒng)與生活污水混合后進(jìn)行處理，氯消毒后達(dá)標(biāo)排放。生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法與生物濾池之間的生物膜法工藝，其特點(diǎn)是在池內(nèi)設(shè)置填料，池底曝氣對(duì)污水進(jìn)行充氧，并使池體內(nèi)污水處于流動(dòng)狀態(tài)，以保證污水同浸沒在污水中的填料充分接觸，避免生物接觸氧化池中存在污水與填料接觸不均的缺陷,這種曝氣裝置稱謂鼓風(fēng)曝氣。 其他方法 20世紀(jì)微波技術(shù)在食品加工、環(huán)境保護(hù)、醫(yī)藥生產(chǎn)、冶金提煉和納米產(chǎn)品的研制技術(shù)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。在近5年中，采用微波處理廢水方法取得了較大的進(jìn)展，微波處理廢水方法，適應(yīng)性強(qiáng)，處理率高，尤其對(duì)污水中難去除有機(jī)物的去除具有針對(duì)性，使得微波處理廢水技術(shù)日臻完善。微波直接輻射法處理廢水是指把廢水直接放在微波場(chǎng)中照射。 目前，含有機(jī)染料廢水的處理方法較多，在實(shí)踐中應(yīng)根據(jù)具體條件和要求,合理組合工藝,使處理效率不斷提高，并有效降低處理成本，在新技術(shù)研究方面，需開發(fā)高效、低毒、低能耗、不造成二次污染的水處理技術(shù)。特別是光、聲、電、磁、無(wú)毒藥劑氧化、生物氧化等各種手段聯(lián)用的新型綠色水處理技術(shù)[5]。 基本原理 吸附法處理廢水基本原理 固體表面有吸附水中溶解及膠體物質(zhì)的能力，比表面積很大的活性炭等具有很高的吸附能力，可用作吸附劑。吸附可分為物理吸附和化學(xué)吸附。如果吸附劑與被吸附物質(zhì)之間是通過(guò)分子間引力(即范德華力)而產(chǎn)生吸附，稱為物理吸附；如果吸附劑與被吸附物質(zhì)之間產(chǎn)生化學(xué)作用，生成化學(xué)鍵引起吸附，稱為化學(xué)吸附。離子交換實(shí)際上也是一種吸附，將在第二節(jié)中討論[6]。 物理吸附和化學(xué)吸附并非不相容的，而且隨著條件的變化可以相伴發(fā)生，但在一個(gè)系統(tǒng)中，可能某一種吸附是主要的。在污水處理中，多數(shù)情況下，往往是幾種吸附的綜合結(jié)果。 一定的吸附劑所吸附物質(zhì)的數(shù)量與此物質(zhì)的性質(zhì)及其濃度和溫度有關(guān)。表明被吸附物的量與濃度之間的關(guān)系式稱為吸附等溫式。目前常用的公式有二：弗勞德利希(FreundLich)吸附等溫式，朗格繆爾(Langrnuir)吸附等溫式[7]。 混凝法處理廢水基本原理 化學(xué)混凝的機(jī)理至今仍未完全清楚。因?yàn)樗婕暗囊蛩睾芏?，如水中雜質(zhì)的成分和濃度、水溫、水的pH值、堿度，以及混凝劑的性質(zhì)和混凝條件等。但歸結(jié)起來(lái)，可以認(rèn)為主要是三方面的作用[8]： (1)壓縮雙電層作用 如前所述，水中膠粒能維持穩(wěn)定的分散懸浮狀態(tài)，主要是由于膠粒的∫電位。如能消除或降低膠粒的∫電位，就有可能使微粒碰撞聚結(jié)，失去穩(wěn)定性。在水中投加電解質(zhì)——混凝劑可達(dá)此目的。例如天然水中帶負(fù)電荷的粘土膠粒，在投入鐵鹽或鋁鹽等混凝劑后，混凝劑提供的大量正離子會(huì)涌入膠體擴(kuò)散層甚至吸附層。因?yàn)槟z核表面的總電位不變，增加擴(kuò)散層及吸附層中的正離子濃度，就使擴(kuò)散層減薄，圖8—1中的∫電位降低。當(dāng)大量正離子涌入吸附層以致擴(kuò)散層完全消失時(shí)，∫電位為零，稱為等電狀態(tài)。在等電狀態(tài)下，膠粒間靜電斥力消失，膠粒最易發(fā)生聚結(jié)。實(shí)際上，∫電位只要降至某一程度而使膠粒間排斥的能量小于膠粒布朗運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能時(shí)，膠粒就開始產(chǎn)生明顯的聚結(jié)，這時(shí)的∫電位稱為臨界電位。膠粒因電位降低或消除以致失去穩(wěn)定性的過(guò)程，稱為膠粒脫穩(wěn)。脫穩(wěn)的膠粒相互聚結(jié)，稱為凝聚。 壓縮雙電層作用是闡明膠體凝聚的一個(gè)重要理論。它特別適用于無(wú)機(jī)鹽混凝劑所提供的簡(jiǎn)單離子的情況。但是，如僅用雙電層作用原理來(lái)解釋水中的混凝現(xiàn)象，會(huì)產(chǎn)生一些矛盾。例如，三價(jià)鋁鹽或鐵鹽棍凝劑投量過(guò)多時(shí)效果反而下降，水中的膠粒又會(huì)重新獲得穩(wěn)定。又如在等電狀態(tài)下，混凝效果似應(yīng)最好，但生產(chǎn)實(shí)踐卻表明，混凝效果最佳時(shí)的∫電位常大于零。于是提出了第二種作用。 (2)吸附架橋作用 三價(jià)鋁鹽或鐵鹽以及其他高分子棍凝劑溶于水后，經(jīng)水解和縮聚反應(yīng)形成高分子聚合物，具有線性結(jié)構(gòu)。這類高分子物質(zhì)可被膠體微粒所強(qiáng)烈吸附。因其線性長(zhǎng)度較大．當(dāng)它的一端吸附某一膠粒后，另一端又吸附另一膠粒，在相距較遠(yuǎn)的兩膠粒間進(jìn)行吸附架橋，使顆粒逐漸結(jié)大，形成肉眼可見的粗大絮凝體。這種由高分子物質(zhì)吸附架橋作用而使微粒相互粘結(jié)的過(guò)程，稱為絮凝。 (3)網(wǎng)捕作用 三價(jià)鋁鹽或鐵鹽等水解而生成沉淀物。這些沉淀物在自身沉降過(guò)程中，能集卷、網(wǎng)捕水中的膠體等微粒，使膠體粘結(jié)。 上述三種作用產(chǎn)生的微粒凝結(jié)理象——凝聚和絮凝總稱為混凝。對(duì)于不同類型的棍凝劑，壓縮雙電層作用和吸附架橋作用所起的作用程度并不相同。對(duì)高分子混凝劑特別是有機(jī)高分子混凝劑，吸附架橋可能起主要作用；對(duì)硫酸鋁等無(wú)機(jī)混凝劑，壓縮雙電層作用和吸附架橋作用以及網(wǎng)捕作用都具有重要作用。 微波法處理廢水基本原理微波電磁場(chǎng)能使極性分子產(chǎn)生高速旋轉(zhuǎn)碰撞而產(chǎn)生熱效應(yīng)，從而改變體系的熱力學(xué)函數(shù)，降低反應(yīng)的活化能和分子的化學(xué)鍵強(qiáng)度[9]。此外，微波還有非熱效應(yīng)的特點(diǎn)，即在微波場(chǎng)中的極性分子震蕩能使化學(xué)鍵斷裂。利用這些特點(diǎn)使得微波的技術(shù)在廢水處理工藝中得到了應(yīng)用此外，微波還有非熱效應(yīng)的特點(diǎn)，即在微波場(chǎng)中的極性分子震蕩能使化學(xué)鍵斷裂。利用這些特點(diǎn)使得微波的技術(shù)在廢水處理工藝中得到了應(yīng)用在通常情況下，廢水中的分子呈雜亂無(wú)章的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；當(dāng)微波爐磁控管輻射出頻率極高的微波時(shí)，微波能量場(chǎng)以每秒24．5億次的速度不斷地變換正負(fù)極性，分子運(yùn)動(dòng)發(fā)生了巨變，分子排列起來(lái)并高速運(yùn)動(dòng)，互相碰撞、摩擦、擠壓，微波能轉(zhuǎn)化為熱能，從而使溫度上升，達(dá)到處理目的。微波化學(xué)污水處理技術(shù)的基礎(chǔ)是“極性分子理論”。外加微波場(chǎng)可使這些極性分子因趨向作用而發(fā)生頻率極高的振蕩運(yùn)動(dòng)，消耗能量而發(fā)熱。在微波場(chǎng)中物質(zhì)的吸波與否和吸波強(qiáng)弱，與該物質(zhì)的電性質(zhì)有關(guān)。實(shí)驗(yàn)證明，在單位體積的物質(zhì)內(nèi)被吸收的（轉(zhuǎn)化為熱能損耗）微波功率Pa，與電場(chǎng)（磁場(chǎng)）強(qiáng)度E、物質(zhì)的損耗角正切tgδ和頻率f成正比關(guān)系。物質(zhì)在微波場(chǎng)中吸收的微波能全部轉(zhuǎn)化為熱能，所以Pa即為單位時(shí)間內(nèi)在單位體積物質(zhì)中產(chǎn)生的能量。tgδ值與該物質(zhì)的介電常數(shù)、介電損耗相關(guān)的量，而物質(zhì)的介電常數(shù)、介電損耗又與該物質(zhì)當(dāng)時(shí)的其它多種因素相關(guān)。 根據(jù)此“極性分子理論”，微波不僅可以加快化學(xué)反應(yīng)，在一定條件下也能抑制反應(yīng)的進(jìn)行。除此之外，微波還可以改變反應(yīng)的途徑。微波對(duì)化學(xué)反應(yīng)的作用除了對(duì)反應(yīng)加熱引起反應(yīng)速率改變以外，還具有電磁場(chǎng)對(duì)反應(yīng)分子間行為的直接作用而引起的所謂“非熱效應(yīng)”。微波對(duì)反應(yīng)的作用程度除了與反應(yīng)類型有關(guān)外，還與微波的強(qiáng)度、頻率、調(diào)制方式及環(huán)境條件有關(guān)。此外，由于化學(xué)反應(yīng)是一個(gè)非平衡系統(tǒng)，舊的物質(zhì)在不斷消耗，新的物質(zhì)在不斷生成，各相界面可能發(fā)生隨機(jī)的變化；與此同時(shí)系統(tǒng)的宏觀電磁特性也在發(fā)生變化，而且在微波輻射下這種變化還與所用的微波緊密相關(guān)。 微波在處理水中污染物的同時(shí)，也能殺滅水中的細(xì)菌、藻類等微生物。其作用原理是由于微波輻射的熱效應(yīng)，即微波輻射場(chǎng)照射生物體，引起生物體組織器官的加熱作用而產(chǎn)生的生理影響和抑制、傷害作用。組成細(xì)胞的極性分子在外加微波場(chǎng)的作用下升溫發(fā)熱，從而導(dǎo)致生物體細(xì)胞組織溫度升高。當(dāng)微波功率密度較大，生物體產(chǎn)熱過(guò)多，超過(guò)了體溫調(diào)