水處理新技術新工藝與設備第1頁，課件共33頁，創作于2023年2月第2頁，課件共33頁，創作于2023年2月第3頁，課件共33頁，創作于2023年2月第4頁，課件共33頁，創作于2023年2月第5頁，課件共33頁，創作于2023年2月第6頁，課件共33頁，創作于2023年2月Weneed...第7頁，課件共33頁，創作于2023年2月水處理新技術、新工藝與設備第8頁，課件共33頁，創作于2023年2月

“水處理”就是通過物理、化學、生物的手段，去除水中一些對生產、生活不需要的有害物質的過程。是為了適用于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。由于社會生產、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，構成了一個龐大的產業應用。

一、定義第9頁，課件共33頁，創作于2023年2月常用的水處理方法（一）沉淀物過濾法（二）硬水軟化法（三）活性炭吸附法（四）去離子法（五）逆滲透法（六）超過濾法（七）蒸餾法（八）紫外線消毒法（九）生物化學法

(十)混合離子交換法第10頁，課件共33頁，創作于2023年2月二、水處理的發展歷程第11頁，課件共33頁，創作于2023年2月水處理技術

目前我國水處理中應用較多的技術包括：氧化溝工藝、SBR法、CASS工藝、接觸氧化法、曝氣生物濾池工藝（BAF）、MBR法和速分生物處理技術等。第12頁，課件共33頁，創作于2023年2月城市飲用水處理工藝的發展

第一代工藝

20世紀以前，城市飲用水安全得不到保障，致使強烈性傳染病流行，給城市居民的生命健康構成了重大威脅，這使人類面臨著一個重大的生存問題，即生物安全性問題。為了解決這個問題，20世紀初，研發出了混凝、沉淀、過濾、氯消毒工藝，人們把此工藝稱之為常規水處理工藝，這一工藝使傳染病流行得到控制，可稱之為第一代工藝。第二代工藝

上世紀70年代又發現了一些有毒物，這些物質能夠致癌，長期飲用對人體有害。人類又一次面臨飲水安全問題，這次遇到的是化學安全性問題，為了解決這個問題，人們在第一代工藝基礎上增加了臭氧顆?；钚蕴康墓に?，稱作第二代工藝。國外把它作為通用的工藝來推廣，國內也在推廣此類的工藝。第三代工藝——以超濾為核心技術的組合工藝

針對這些新的生物安全性問題，第一代工藝或者第二代工藝都不能完全使新的生物安全性問題得到解決和控制，所以有待發展新的、更有效的技術和工藝。對水來說，生物安全性問題對人類危害是最大的，保證水的生物安全性應是首要的。第13頁，課件共33頁，創作于2023年2月我國水污染處理設備的發展歷程

大致分為四個階段：（1）1980～1989年的快速起步階段。（2）1990～1996年的落入低谷階段。（3）1997～2005年的復蘇發展階段。（4）2006年以后的蓬勃發展階段。

第14頁，課件共33頁，創作于2023年2月三、原理、優缺點及應用第15頁，課件共33頁，創作于2023年2月3.1超臨界水氧化技術（SCWO)原理:

超臨界狀態下超臨界水能與氧或空氣完全互溶，將廢水中所含的有機物用氧化劑迅速氧化分解為水、CO2等簡單無害的小分子化合物。

優缺點：

超臨界水氧化技術作為一種綠色環保技術，在處理有毒、難降解和高濃度有害物質上有眾多優勢，且目前其應用基礎已經形成，國外也有實際的工業應用。但是超臨界水氧化反應器的腐蝕和結垢問題，以及超臨界水氧化的高耗能、高費用的問題嚴重阻礙了該技術在工業生產中的推廣和發展，成為制約其工業化的瓶頸問題。第16頁，課件共33頁，創作于2023年2月應用：

目前在歐美許多國家，已有許多中試和工業規模的SCWO裝置投入了運行。1994年，ECO公司在美國的Texas設計和建造了第一個用于處理民用廢物的工業裝置。該裝置處理酒精和膠的混合廢液，100kg／h，TOC的去除率達到了99.9％。目前，SCWO技術主要被美國國防部和能源部用來處理化學武器，火箭推進劑，炸藥等高能廢物。德國和日本也采用了SCWO處理土壤中含有的多氯聯苯，國內研究人員在SCWO處理造紙廢水、有機磷氧樂果農藥、含硫廢水等方面同樣取得了較好的結果。第17頁，課件共33頁，創作于2023年2月第18頁，課件共33頁，創作于2023年2月3.2濕式氧化技術（WAO）原理：

是在高溫（120～374℃）、高壓（0.5～20Mpa）和液相條件下用氧化劑（空氣或氧氣）氧化水中溶解態或懸浮態有機物和還原態無機物的一種高級氧化技術。優缺點：

與常規方法相比，該方法幾乎可以無選擇性的高效氧化各類高濃度有機廢水，而且處理時間短、處理效率高、幾乎沒有二次污染、且具有能回收有用的物質和能量等優點，因而受到了世界各國科研人員的廣泛重視。

第19頁，課件共33頁，創作于2023年2月應用：

CWAO處理工藝在日、美等發達國家備受重視，將其應用于石油、化工、制藥等行業的工業廢水、城市污泥處理等方面。第20頁，課件共33頁，創作于2023年2月第21頁，課件共33頁，創作于2023年2月第22頁，課件共33頁，創作于2023年2月3.3光催化氧化技術原理:

在紫外線的照射下，光催化劑表面產生電子-空穴對，當存在合適的俘獲劑或表面缺陷時，電子-空穴的復合會受到抑制，而復合前，在光催化劑表面發生氧化還原反應。空穴具有很強的化學反應活性，體系中多數光催化氧化反應，是直接或間接利用空穴的這一氧化能力，它一般與其表面吸附的H2O或OH-反應形成·OH，同時體系中還產生其他具有氧化性的自由基，如超氧離子自由基·O2-、H2O·自由基等，這些氧化性很強的自由基，能將各種有機物直接或間接催化為CO2、H2O等無機小分子物質。第23頁，課件共33頁，創作于2023年2月優缺點：

利用光催化技術不僅能夠處理染料、農藥及其他含難降解污染物的廢水，同時具有很好的殺菌抑制病毒活性的作用，且不會形成對人體有害的中間產物。TiO2光催化技術逐漸在水處理領域展現出了誘人的前景，并被認為是當前最具有開發前景的水處理技術。但是光催化氧化技術存在光能利用率低、電子-空穴復合率高、量子效率低等不足，因而限制了對該技術的應用。應用：

(1)處理微量有機污染物

(2)廢水處理

(3)滅活細菌第24頁，課件共33頁，創作于2023年2月第25頁，課件共33頁，創作于2023年2月3.4MBR污水生物處理技術原理：

它利用膜分離設備將生化反應池中的活性污泥和大分子物質截留，省掉二沉池，活性污泥濃度大大提高，水力停留時間（HRT）和污泥停留時間（SRT）可以分別控制，使難降解的物質在反應中不斷反應、降解。

優缺點：

膜生物反應器與傳統的生物處理方法相比，是目前最有前途的廢水處理新技術之一。在使用過程中阻礙其發展的主要問題就是膜污染。因此MBR的運行費用略高于常規生物處理方法，但隨著膜制造技術的進步，膜質量的提高和膜制造成本的降低，MBR的投資也會隨之大幅度降低。另外，隨著各種新型膜生物反應器的開發，其運行費用會大幅度下降。第26頁，課件共33頁，創作于2023年2月應用：

MBR在國外已廣泛應用，國內正在研究和推廣應用。MBR重點應用領域：現有城市污水廠的更新升級；無排水管網地區的污水處理，如開發區、度假區、旅游風景區等；有污水回用需求的地區或場所；高濃度、有毒、難降解工業污水的處理；垃圾填埋滲濾液的處理及回用；小規模污水處理廠（站）的應用。另外，隨著各種新型膜生物反應器的開發，如利用位差驅動出水和低水頭間斷工作的重力淹沒式MBR、厭氧MBR等，與傳統的好氧加壓膜生物反應器相比，其運行費用會大幅度下降。第27頁，課件共33頁，創作于2023年2月MBR處理有機廢水-常州大學科學技術處應用領域：

分散式生活污水處理―居民小區、旅游度假村、船舶等；可生物降解的工業廢水處理―印染、煉油、化工、食品業等。第28頁，課件共33頁，創作于2023年2月第29頁，課件共33頁，創作于2023年2月第30頁，課件共33頁，創作于2023年2月展望—FUTURE第31頁，課件共33頁，創作于2023年2月

21世紀的水處理科技是水質科學的核心內容。由于水資源的世界性嚴峻形勢，21世紀將成為水處理科技得到迅猛發展的時代,怎樣發展？這雖然是一個世界性問題，但應該結合中國的情況來提問題。對中國來說，21世紀的水處理科技任務極為艱巨。大致說來，21世紀的水處理科技任務是：防止由于水資源水質惡化對國家的經濟可持續發展產生瓶頸效應甚至水質災害。中國水資源水質惡化主要來源于廢水處理的舊債和新債。中國的七大水系中，63.1％的河段水質為Ⅳ類、Ⅴ類或劣Ⅴ類，失去作為飲用水水源的功能。這是舊債。按國家現有規劃，2000年的城市廢水集中處理率為25％，因此，有75%的廢水處理率新債。但這些并不代表全部債。可以看出，在現有的水處理技術水平和資金來源機制的條件下，每年將不斷出現新債。因此，21世紀可能會出現由于水資源水質繼續惡化，對國家的經濟持續增長產生嚴重的瓶頸效應，甚至要警惕可能出現的，可以類比于大面積洪水那樣的水資源水量災害的水資源水質災害。中國水處理科技的時代任務與挑戰是防止這一嚴重形勢的出現。這當然也是水質科學與工程的學科時代任務與挑戰。具體的設想有：在2025年內，開發出具有突破性的水處