⑴ 水處理技術研究及應用畢業論文 5000字
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⑵ 能給我一份水處理的論文么，最好今天給我啊！
摘要：投加水處理葯劑是水處理中一種常用的方法。本文以絮凝劑，殺生劑為主，介紹了它們的發展現狀，使用的局限性，分析了各種主要葯劑的應用前景。
1、前言
水處理劑是工業用水、生活用水、廢水處理過程中必需的化學葯劑，通過使用這些化學葯劑，可使水達到一定的質量要求。它的主要作用是控制水垢和污泥的形成、減少泡沫、減少與水接觸的材料腐蝕、除去水中的懸浮固體和有毒物質、除臭脫色、軟化水質等。目前由於世界各國用水量急劇增加，同時各種環保法規（水凈化法）相繼制定，而且要求日益嚴格，所以對於各類高效的水處理葯劑增長很快。在我國，與日益嚴峻的水資源危機矛盾的是水處理葯劑的生產能力很低，質量也得不到保證，所以加快我國水處理葯劑這一環保材料產業的發展迫在眉睫。
水處理葯劑包括絮凝劑、緩蝕劑、阻垢劑、殺生劑、分散劑、清洗劑、預膜劑、消泡劑、脫色劑、螯合劑、除氧劑及離子交換樹脂等。本文將對絮凝劑和殺生劑作系統地介紹。
2、絮凝劑
絮凝技術的關鍵是絮凝劑的選擇。絮凝劑可分為無機、有機和微生物絮凝劑。
2.1、無機絮凝劑
無機低分子絮凝劑有氯化鋁、硫酸鋁、硫酸鐵、氯化鐵等。其聚集速度慢，形成的絮狀物小，腐蝕性強，在水處理過程中存在較大的問題，而逐漸被無機高分子絮凝劑所取代。
無機高分子絮凝劑是在傳統鋁鹽、鐵鹽的基礎上發展起來的一種新型的水處理劑，價格較低廉，凈水效果好。
聚合氯化鋁(PAC)的混凝性能好，生成的礬花大，投葯量少，效率高，沉降快，適合水質范圍較寬。主要用於飲用水和工業給水的凈化。同時還能用於去除水中所含的鐵、錳、鉻、鉛等重金屬，以及氟化物和水中含油等，故可用於處理多種工業廢水。
聚合氯化鋁鐵（PAFC）是一種新型的無機高分子凈水劑，產品中鋁鐵二者的配比是可調的，以適應不同水質的需求，已分別在石化、鋼鐵、煤炭工業等廢水的凈化處理中得到應用。結果表明，該葯劑質優、價廉，是一種新型、高效、穩定的凈水劑，具有廣泛的應用前景。有人通過實驗比較得出PAFC的凈水效果稍好於PAC，但PAFC加葯成本比PAC少得多。
聚合硫酸鐵具有良好的絮凝和吸附作用，廣泛應用於原水，飲用水、自來水、工業用水、工業廢水及生活污水的處理。聚合硫酸鋁(PAS)是一種使用最廣的混凝劑，主要用於飲用水和工業用水的凈化處理。
聚硅酸鹽是在聚硅酸及傳統的鋁鹽、鐵鹽基礎上發展起來的。高度聚合的硅酸與金屬離子一起可產生良好的混凝效果。通過把金屬離子的電中和能力和聚硅酸的吸附架橋能力結合在一起，使復合產物具有較強的電中和與吸附架橋作用，達到更好的凈水效果。它們的絮凝脫穩性能遠超過聚硅酸和聚金屬離子，同聚硅酸相比，不但提高了穩定性，且增加了電中和能力;同聚金屬離子相比，則增強了粘結架橋性能。以聚合硅酸硫酸鋁（PASS）、聚硅氯化鋁（PASC）和硅鐵復合無機高分子絮凝劑為代表的復合無機高分子絮凝劑，成功應用在給水、工業廢水以及城市污水的各種流程中，現已成為主流絮凝劑。
但是，無機高分子絮凝劑的相對分子質量和粒度以及絮凝架橋能力仍比有機絮凝劑差很多，且存在對進一步水解反應的不穩定性問題。
2.2有機高分子絮凝劑
與無機絮凝劑相比，合成有機高分子絮凝劑用量少，絮凝速度快，受共存鹽類、介質pH及環境溫度影響小，生成污泥量也少;而且有機高分子絮凝劑分子可帶—COO、—NH—、SO3、—OH等親電基團，可具鏈狀、環狀等多種結構，利於污染物進入絮體，脫色性好。一般有機絮凝劑的色度去除較無機絮凝劑高20％左右.目前應用較為廣泛的是聚丙烯醯胺類。它能適應多種絮凝對象，用量少，效率高，生成的泥渣少，後處理容易。常與其它無機絮凝劑復配，如與氯化鋁的復配使用。
但合成高分子絮凝劑其單體或水解、降解產物常常有毒，如聚丙烯醯胺(PAM)的單體，有神經毒性和致畸、致癌、致突變的「三致」效應。
2.3微生物絮凝劑
微生物絮凝劑是利用生物技術，從微生物或其分泌物提取、純化而獲得的一種安全、高效、能自然降解的新型水處理劑，至今發現具有絮凝性的微生物已超過17種，包括黴菌、細菌、放線菌和酵母菌等。它分為：
(1)直接利用微生物細胞的絮凝劑，如某些細菌、黴菌、放線菌和酵母，他們大量存在於土壤、活性污泥和沉積物中；
(2)利用微生物細胞壁提取物的絮凝劑，如酵母細胞壁的葡聚糖、甘露聚糖、蛋白質和N-乙醯葡萄糖胺等成分；
(3)利用微生物細胞代謝產物的絮凝劑，微生物細胞分泌到細胞外的代謝產物是細胞的莢膜和粘液質，除水外，其主要成分為多糖及少量多肽、蛋白質、脂類及其復合物。其中多糖在某種程度上可用做絮凝劑。
迄今為止，發現的絮凝效果最好的微生物絮凝劑是紅平諾卡氏菌NOC-1。可用於畜產廢水處理，膨脹污泥的沉降及紙漿廢水(黑液)顏料廢水等有色廢水的脫色，效果顯著。
雖然，對微生物絮凝劑的研究屢有報道，但大多處於實驗室研究階段，未走向工業應用。我國這方面的起步較晚，目前的研究僅限於菌種篩選。
成都生物研究所分離篩選初步獲得6株微生物絮凝劑產生菌，用其發酵離心上清液對造紙黑液，皮革廢水，偶氮染料廢水，硫化染料廢水，電鍍廢水，彩印製板廢水，石油化工廢水，造幣廢水及藍黑水，碳素墨水等進行的絮凝試驗表明，廢水固液分離效果良好，COD去除率55％—98％，懸浮物，色度、濁度去除率90％以上。
上海大學環境科學系在污水處理廠的迴流污泥及底泥中分離，篩選出3株絮凝劑產生菌.該菌株所產培養液可使土壤懸液濁度去除率達99％以上，使鹼性染料廢水COD去除率為70％左右，色度去除為92％左右。
目前，絮凝劑正向價廉實用、無毒高效的方向發展。有機高分子絮凝劑將逐漸取代目前被廣泛使用的無機絮凝劑，另一方面，微生物絮凝劑具有使用穩定性、安全性、高效性及低耗性。是當今最具發展前途的絮凝之一。所以，未來的發展不僅要開發新型廉價高效的微生物絮凝劑，還要研究微生物絮凝劑與其他絮凝劑的配合使用。已有試驗表明，二者配合使用，可以互補， 不僅可以提高絮凝效率，而且還可降低投加量。
3、殺生劑
殺生劑是在循環冷卻水系統中，用以殺死微生物（菌藻）以阻止其大量繁殖致使冷卻水系統中的金屬設備發生腐蝕及事故，影響正常運行的水處理葯劑。根據殺生機制分為氧化性殺生劑和非氧化性殺生劑。
3.1氧化性殺生劑
氯氣是一種強氧化性殺生劑，其殺菌力強，價格低廉，使用較簡單，是當今應用最廣泛的殺生劑之一。但不適於鹼性水處理。另外，它可能與水中有機物生成致癌物三鹵甲烷，因而限制了它的應用。於是溴類、臭氧、二氧化氯相繼為人們所重視。
溴類殺生劑主要有溴化鈉、溴化海因、活性溴、溴化丙醯胺等。溴化丙醯胺是近年來開發出的一類氧化性殺生劑，其中2，2-二溴-3-氮川丙醯胺是一種非常有效的廣譜殺生劑。隨著冷卻水pH值和溫度的升高，它的半衰期迅速變短，對環境污染小。
臭氧具有十分優良的殺菌活性，剝離粘泥作用較強，同時還兼具緩蝕阻垢作用，用它處理循環冷卻水，其濃縮倍數可達30～50。但由於成本較高，目前還未被廣泛採用。
二氧化氯對細胞壁有較強的吸引和穿透能力，它對冷卻水中存在的主要危害菌種如異養菌、鐵細菌、硫酸鹽還原菌等都有很好的殺滅作用。它的特點是用量少、高效、快速、葯效持續時間長。如2mg/L的二氧化氯作用30s後就能殺死近100％的微生物;在pH為8.6，活菌數達71萬個/ml的水中投加0.5mg/L的二氧化氯作用12h後，對異養菌的殺菌率保持在99％以上。另外，它能不受pH的影響，不與水中氨、有機胺類及酚類反應；不僅能殺死微生物，而且能分解殘留的細胞結構，具有殺孢子和殺病毒的作用；適用於鹼性水處理，對環境沒有威脅。在我國，以前由於它的不穩定性限制了其推廣應用。近年來，一些廠家已先後批量生產穩定性二氧化氯，南京某公司還推出了化學法二氧化氯發生器，其設計獨特，操作簡便，安全可靠。用二氧化氯取代氯氣作為工業循環冷卻水的殺生劑具有很多的優越性，特別是對於合成氨廠，化工廠和煉油廠的冷卻水系統，由於系統中有機物和氨的含量高，需氯量大，pH值偏鹼性，用二氧化氯取代氯氣可以取得更好的經濟、環境效益。
3.2非氧化性殺生劑
非氧化性殺生劑種類較多，應用較早的氯酚類因毒性大，易污染水體，漸漸被棄之不用。有機胺類使用也極少。
二硫氰基甲烷是使用較早的有機硫化物殺生劑。對於抑制藻類、真菌和細菌，尤其是硫酸鹽還原菌十分有效。但不適宜在鹼性冷卻水系統中使用。
異噻唑啉酮是一類較新的有機硫化物殺生劑。該類殺生劑是通過斷開細菌和藻類蛋白質的鍵而起殺生作用的，濃度為0.5mg/L時，即能有效地抑製冷卻水系統中的藻類、真菌和細菌，具有廣譜高效、作用時間長(0.5mg/L的加入量，使用5周後仍有效)、低毒、pH使用范圍廣、配伍性混溶性好、不起泡沫，並能阻止粘泥生成等優點。國外已廣泛應用於冷卻水處理中。
季銨鹽殺生劑因其成本低，毒性小，且兼具緩蝕性。故得到廣泛的應用，但使用中還存在易產生抗葯性、費用增加，起泡，加重腐蝕等問題。鑒於此，新合成的十六烷基辛基二甲基溴化銨(168)和十六烷基癸基二甲基溴化銨(1610)兩種雙烷基季銨鹽，改變了季銨鹽的表面活性和分子穩定性，它產生的泡沫少，殺生活性也得以提高。
戊二醛具有高效廣譜的殺菌滅藻作用，對生物粘泥也有一定的剝離作用。美國聯合碳化物公司生產了系列戊二醛水處理殺生劑A515、A525、A530等，試驗證明，A515對異養菌等具有明顯的殺生作用，且葯效持續時間長，72h後殺菌率仍有90％以上;它適用於鹼性水處理，與磷系葯劑具有良好的配伍性。武漢某公司近年推出戊二醛系列用於循環冷卻水系統，效果明顯。在對冷卻水的推薦使用濃度下，戊二醛幾乎沒有毒性，它的水溶液本身會發生生物降解。隨著社會環保意識的加強，戊二醛類殺生劑將大有發展前途。
開發新型殺生劑，要考慮價格、毒性，使用安全性，貯存穩定性、微生物耐葯性等因素外，還應考慮殺生劑的復配間的協同效應，復配在一起，既能增強殺生能力，又能降低加葯量。
4、水處理葯劑的發展方向
4.1專用水處理葯劑的開發
為了滿足不同廢水系統(如造紙廢水、印染廢水、食品加工廢水等)的需要，專用性強，針對某一類化學物質的品種的研製與開發勢在必行。
4.2多功能水處理葯劑的開發
多功能水處理劑是水處理葯劑研究的一個重要方面，這類新型水處理技術的出現，將開拓水處理劑的生產和應用范圍，對化學法處理工業水的發展有重大的促進作用。
這方面的研究主要有：緩蝕-阻垢劑、絮凝-緩蝕劑、絮凝-殺菌劑、絮凝-殺菌-緩蝕劑、絮凝-緩蝕-阻垢劑等。
4.3綠色水處理葯劑的發展
水處理葯劑綠色化發展中，無毒、無害、易生物降解都是方向。最典型的綠色水處理葯劑是近年來國內外開發的分散阻垢劑聚天冬氨酸（PASP）。PASP是合成的一種生物高分子。有良好的生物相溶性和可生物降解性。毒理學的研究揭示出聚天冬氨酸（PASP）無毒、無敏感或無突變的效果。
4.4高性價比的水處理葯劑的開發
目前高性能的葯劑價格普遍偏高，可通過尋找價廉易得的原料研製出高性能產品，也可通過加強對復配技術的研究，即添加廉價輔助劑，減少葯劑的實際用量，同時保持凈水效能而達降低成本的目的。
⑶ 水處理技術論文範文
水處理是去除水中一些對生產、生活不需要的有害物質的過程。下面是我整理的水處理技術論文範文，希望你能從中得到感悟!
隧道滲漏水處理技術
摘要：本文總結了隧道滲漏的處理文法，為同類隧道工程結構的滲漏水處理積累了一些經驗。需要強調的是，關鍵是在二襯施工前的防水工程的施工質量及混凝土的澆築質量，最大可能的做好防止滲漏水的的施工關鍵工序。當然沒有一種材料是百分之百可靠的，沒有一種施工方法是盡善盡美美的，只有在正確選材、合理施工，才能達到徹底防水的目的。
關鍵詞：滲漏;堵漏;注漿
中圖分類號：F407.9文獻標識碼：A
1滲漏水處理使用材料簡要說明
1.1 堵漏
堵漏材料：金湯水不漏、130瞬間止水劑等。
“金湯牌水不漏”是吸收國內外先進技術開發的高效防潮、抗滲、堵漏材料，也是極好的粘結材料。分“緩凝型”、“速凝型”和“超速凝型”三種，均為單組份灰色粉料。“緩凝型”主要用於防潮、防滲;“速凝型”和“超速凝型”主要用於抗滲、堵漏。其主要技術指標：凝固時間：1~90分鍾;抗壓強度：30~40MPa;不透水性：>0.7MPa;其主要特點：快速帶水堵漏;迎背水面均可使用，施工簡便;凝固時間可隔，防水粘貼均可。
130瞬間止水劑是一種不收縮，且具有膨脹性的遇水硬化之粉狀聚合物，加水即可使用。接著性很強，在水中或潮濕空氣養護條件下，固結體具有微膨脹性(膨脹率為1‰～3‰左右)，以填塞所有孔隙達到防水功效，沒有氧化和收縮的現象。當溫度不低於10°C時，可在46秒內凝固，早期強度高，1小時強度達15Mpa，28天強度達40Mpa，後期強度繼續增大;使用年限與一般砼一樣長久。
1.2 注漿
注漿材料採用普通水泥和水玻璃。水玻璃為傳統注漿材料，對處理混凝土中細微裂縫有獨到的效果。
2施工設計程序
二襯施工完畢後，進行二襯牆滲漏水處理。隧道二襯一般在側牆起拱線以下的牆面上發生滲漏水現象。針對不同部位，採取不同的處理措施。牆面點狀、面狀滲漏水側重於堵漏施工，施工縫部位重於注漿施工，但均採用堵漏、注漿、引流相結合的施工工藝。
3滲漏水處理施工工藝
3.1 檢查牆面，標出滲漏水部位，根據滲漏水情況，確定處理方案。對於點及裂紋滲漏水的，採用鑿槽堵漏方案;對於面滲漏水的，視滲水輕重程度分別採用堵漏和注漿方案;對於施工縫的滲漏水，將採用注漿方案。但也不是絕對的，要根據具體情況，綜合分析漏水原因而採取最適宜的處理方案。
3.2 堵漏施工工藝
3.2.1對於裂縫滲漏水，沿裂縫剔鑿出寬深各為20mm、40mm的凹型槽，對於滲漏點，則以滲漏點為圓心鑿洞，孔洞直徑為10～30mm，深為20～40mm，孔洞盡量保持與基面垂直。另外，鑿連續牆槽縫要適當加深加寬，按接縫兩邊的疏鬆程度而定。
3.2.2徹底清理並清洗凹型槽及孔洞;
3.2.3取適當量的堵漏材料加水拌製成泥狀，搓成條形或錐形，迅速將膠泥堵漏到槽(洞)中，並用力擠壓密實，保持45～60秒不動。
3.2.4對漏水情況嚴重的，將採用注漿施工方案。
3.3 注漿、引流施工工藝
根據滲漏水情況，本站採取綜合注漿方案。
3.3.1 傳統注漿工藝
注漿主要是在施工縫部位，該部位主要是由於澆築混凝土時處在模板的端頭部位，部分施工縫處由於工人施工時操作不到位，混凝土不能完全密實填充，尤其在拱頂部位，這樣，該處的膨脹型止水條便起不到止水的作用，同樣，由於止水條安裝不規范，在施工縫整個斷面上，都會有漏水的可能，而這種情況也比較普遍，因此用采注漿的方法可達到較好的堵漏效果。 (1) 查滲漏點將基層表面擦乾，立即均勻撒一層干水泥，若表面有濕點或印濕線，即為漏水孔、縫，從而確定滲漏部位。 (2) 鑿眼及鑽孔先以滲漏點為中心點鑿一直徑約100mm，深度約40mm的凹坑，再用沖擊鑽或專用打孔設備，自滲漏點向砼內打Φ20mm的孔Ⅰ，孔深200～300mm，以同樣的方法在同一斷面的拱頂部位打孔Ⅱ。(3) 埋設注漿管：採用Φ20mm水管(帶絲扣連接閥門)埋設，管口中心對正鑽眼位置。然後用凝結快(初凝8min,終凝15～20min)粘結好的環氧樹脂砂漿封管。封管時將表面鑿除部分全部封堵。 (4) 注漿注漿管埋設1小時後方可注漿。採用雙液注漿泵泵注漿，注漿材料水泥水玻璃雙液漿，配比為水泥：水玻璃=1：1。注漿壓力為0.5Mpa注漿前，先用水代替漿液灌注，以檢查除注漿注管外其它部位是否有漏水現象，以免出現漏漿。試灌時記錄灌水量和灌水時間，為確定灌漿量和灌注壓力提供參考。注漿時，垂直縫應按先下後上的順序進行。注漿管接埋設好的注漿管Ⅰ，打開注漿管Ⅱ閥門，灌漿開始後，逐漸升壓，待注漿管Ⅱ出水後先不要封閉，見漿液後立即封閉其孔，仍繼續壓漿，使漿液沿著漏水通道推進。並把注漿泵開泵到規定壓力值，停泵。讓灰漿慢慢滲入，到表面壓力下降到0.1Mpa時，二次開泵升到規定壓力值，如此反復進行，直到壓力穩定在規定壓力值不再下降為止。當壓力解除後不再有漏水和滲水現象時，該處注漿完畢，移到下一注漿孔灌注。 (5) 拔管及封堵注漿完成後，將注漿管沿孔根部用手砂輪割除，然後將孔口清刷干凈，孔底用130瞬間止水劑材料封堵，表面用1：2～1：2.5水泥砂漿抹平。
3.3.2 引流
對於牆面大面積滲水，這方面原因主要是二襯內部防水板被破壞，而底板瀉水管堵塞，致二襯內水位上升，便造成二襯混凝土大面積滲水，對於這種滲漏水情況的處理，主要是通過引流的方法加以處理。 (1)、先在滲水區域的下部距潮濕印記邊緣300mm處，緊貼地板表面打兩個Ф32的瀉水孔，使二襯後的地下水得以排除;然後，在瀉水孔的下部底板上鑿一直徑10CM深10CM的積水坑，並在隧道底板上鑿10CM深寬5CM的溝槽，槽中埋Ф32PVC排水管，將牆底瀉水孔的水引至隧道排水溝中。 (2)、孔洞和溝槽的封堵，在牆腳瀉水孔與積水坑之間先用PVC盲溝材(大粒徑碎石也可)填充，在盲溝材上蓋一層土工布，防止砂漿堵塞盲溝材縫隙，孔洞先用京湯水不漏堵漏材料堵2～3CM厚一層，等水不漏凝固後，用1：2.5防水砂漿把孔洞部位及瀉水管槽抹面即可。
3.3.3施工注意事項及安全措施
3.3.3.1注意事項： (1)、所選用的輸漿管必須有足夠的強度;漿液在管內流動順暢。 (2)、注漿施工力求一次注好，對注漿量較大部位必須連續注注，設備的壓力和流量滿足施工需要。 (3)、注漿過程中要始終注意觀察注漿壓力和輸漿管的變化，當泵壓驟增、注漿量減少，多為管路堵塞或被注物不暢，當泵壓升不上去，進漿量較大時，檢查漿液粘度和凝固時間。 (4)、注漿過程中出現跑漿、冒漿，多屬封閉不嚴導致，當出現此種情況應停止注漿，重做封閉工作。
3.3.3.2安全措施 (1)、注漿前嚴格檢查機具、管路及接頭的牢固程度，以防壓力爆破傷人。 (2)、操作人員在配製漿液和注漿時，要戴眼鏡、口罩、手套等勞保用品，以防止損傷眼睛和皮膚。 (3)、注漿時注漿管附近嚴禁站人，以防爆管、脫管傷人。
參考文獻
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[3]王成軍.晉陽高速公路隧道滲水處治. 山西省高速公路管理局晉城管理處 山西晉城 【期刊】山西交通科技.2003-12-30
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⑷ 2017年水處理技術論文(2)
2017年水處理技術論文篇二
淺談給水處理技術的發展
[摘要] 水與人們生活生產密切相關，而且水是保障人民生活發展工業生產不可缺少的物質基礎。近年來，人口增長、水資源的分布不均、污染加劇等問題造成水資源不足日益嚴重。因此給水處理技術一直在改進。本文旨在介紹一些給水處理日益發展的基本技術。
[關鍵詞] 給水處理 污染物 現代化 高級氧化 膜技術
1.現代化處理技術
1.1化學氧化
水質處理常用氯氧化，當有機污染尚未得到去除時，會產生較多的有害消毒副產物。目前採用KMnO4語氣復合劑(一種專門商品)的應用逐漸展開，對氧化有機物、改善混凝取得較好效果。臭氧預氧化可以提高有機物的可生物降解性，又可除嗅、脫色，去除鐵、錳，但往往結合後續深度處理臭氧—活性炭時才採用。
1.2加吸附劑粉末炭
粉末炭，具有吸附能力好、投加靈活、對污染物處理效能高等優點，但由於耗費較高(約105元/m^3左右)，一般只有在消除沖擊性污染時採用，投加量需10～20mg/L，現在一些水污染事件中就曾應用過此技術，此外還可以通過此技術對原水進行控制，並將該技術演化，如形成活性炭吸附帶控制突發性污染事件等。
1.3調節pH
由於投加酸與鹼，運行成本增加，又在原水中增加無機離子，在我國很少採用，國外在此方面研究較多，這里不做詳述。但其對原水pH的控制以及對某些污染物去除還具有良好的功效的，這一點也被業內廣泛認可。
1.4生物預處理
20世紀70年代以來，生物處理工藝越來越廣泛應用於市政給水生物處理方法包括生物接觸氧化法、生物轉盤、生物流化床、生物濾池氧化法、生物活性炭濾池和膜生物反應器等多種形式。生物預處理藉助微生物的生命活動對水中的氨氮等有機污染物和鐵、錳等無機物進行去除，從而改善水的混凝沉澱性能，使後續工藝較好的發揮作用，提高出水的水質。
2.給水處理的新技術
2.1高級氧化技術
高級氧化技術是給水處理的新技術，並受到了許多的關注，在水處理中有廣泛的應用，高級氧化技術包括臭氧氧化技術、超臨界水氧化技術、光催化氧化技術、超聲空化氧化技術等。
2.1.1臭氧氧化技術
臭氧由於其在水中有較高的氧化還原電位，常用來進行殺菌消毒、除臭、除味、脫色等，在飲用水處理中有著廣泛的應用。近年來，由於氯氧化發用於給水、循環水處理和廢水處理中有可能產生三氯甲烷等“三致”物質而受到限制，使臭氧在水處理中的作用受到了更多的關注。但臭氧應用於廢水處理還存在著一些問題，如臭氧發生的成本高，而利用率偏低，臭氧處理的費用高;臭氧與有機物的反應選擇性較強，在低劑量和短時間內臭氧不可能完全礦化污染物，且分解生成的中間產物會阻止臭氧的進一步氧化。因此，提高臭氧利用率和氧化能力就成為臭氧高級氧化法的研究熱點。臭氧的高級氧化技術就是通過臭氧氧化與各種水處理技術的結合，形成氧化性更強、反應選擇性較低的羥基自由基。
2.1.2超臨界水氧化技術
超臨界水反應與氧化組合為“超臨界水氧化(SCWO：Supercritical Water Oxidation)”技術，應用較多。超臨界水有優良的溶劑特性，增加了電導率和離子值。表示溶劑的極性的電導率，在常溫常壓下的值較高(78)，在高溫高壓下的己烷和甲醇等無極性，與弱極性的有機溶劑的電導率等值(2～30左右)。因此，在高溫高壓下的水溶解有機物是可能的。
SCWO技術有以下特點：
1) 將有機物完全分解成水和二氧化碳，使之無害化。
2) 不產生以二惡英為代表的有害的副產物。
3) 反應速度快，單位時間內處理量大，裝置小型化。
4) 與焚燒爐不同，不需要煙筒，不排放煙氣。
在臨界溫度下易於控制加水分解反應，或易於控制原子團的反應，這是超臨界水作為反應溶劑的優越性。不用酸和鹼即可進行廢水處理，是極好的環境處理技術。
2.1.3光催化氧化技術
所謂光催化氧化反應，就是在光的作用下進行的化學反應。光化學反應的活化能來源於光子的能量，在太陽能的利用中光電轉化以及光化學轉化一直是十分活躍的研究領域。光催化氧化技術利用光激發氧化將O2、H2O2等氧化劑與光輻射相結合。所用光主要為紫外光，包括uv-H2O2、uv-O2等工藝，可以用於處理污水中CHCl3、CCl4、多氯聯苯等難降解物。另外，在有紫外光的Fenton體系中，紫外光與鐵離子之間存在著協同效應，使H2O2分解產生羥基自由基的速率大大加快，促進有機物的氧化去除。
2.1.4超聲空化氧化技術
超聲空化是指水中的微小泡核在超聲波作用下被激化，表現為泡核的振盪、生長、收縮及崩潰等一系列動力學過程。超聲空話技術就是利用聲解，將水中有機物轉化為CO2、水、無機離子和有機酸等成分。超聲空化技術具有少污染或無污染、設備簡單等優點，同時，還伴有殺菌消毒功效，是一種很有潛力的水處理新技術。但現階段超聲空話技術主要用於實驗室小水量的處理研究中，尚處於基礎研究階段。為了提高降解速度同時降低費用，國內外的水處理工作者又相繼研究開發了關於超聲波與其他技術相聯合的新工藝，如臭氧/超聲波聯合工藝。在臭氧/超聲聯合處理含酚水的實驗研究中，取得了較好的處理效果。
2.2膜處理技術
隨著人類對膜的逐步認識，各種人工合成膜也應運而生，其種類繁多，作用也千差萬別，但是它們具有一個共同的特點---選擇透過性。膜從廣義上可以定義為兩相之間的一個具有選擇透過性的薄層屏障。
膜式活性污泥法技術是分離技術與生物技術有機結合的新型的水處理技術。是利用膜分離設備截留生化反應池中的活性污泥和大分子有機物，省掉二沉池。活性污泥濃度因此大大提高，水力停留時間和污泥停留時間可以分別控制，而難降解的物質在反應池中不斷反應、降解。因此膜處理工藝是通過膜分離技術大大強化了生物處理的功能。
3.結語
我國的給水處理目前普遍採用混凝、沉澱、過濾、消毒組成的常規水處理技術， 優點是水處理成本低， 平均處理效果較好。此外， 水源污染加劇， 常規水處理工藝對某些有機污染物的去除效果不佳。而新興的水處理技術對水質的改善提供了支撐。臭氧-活性炭處理、膜技術等水處理技術在去除效率、無害性等方面均有常規處理無法比擬的優勢， 並且在發達國家的使用經驗也表明了這些技術的可靠性。隨著科技的進步， 材料學的發展，這些新興工藝的成本也在逐漸降低。因此我們可以預見， 未來的水處理， 將朝著更安全、更高效、更環保的方向發展。
參考文獻
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[3] 陸煜康.水處理新技術與能源自給途徑.機械工業出版社，2008，8
作者簡介：
闞沙沙(1992-)，女，漢族，吉林松原人，鄭州大學，水利與環境學院，給水排水工程.
郭丹丹(1991-)，女，漢族，河南許昌人，鄭州大學，水利與環境學院，給水排水工程.
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1、污水除油的必要性隨著經濟發展和人們生活水平的提高，城市污水的水質也在發生著變化，污水中動植物油及礦物油等油類物質逐漸增多。據有關資料報道，到2000年，我國已建成並投入運行的城市污水處理廠約180座，設計處理能力達到1050×104ｍ3 /ｄ，其中二級生化處理能力約750×10 4ｍ3 /ｄ，這些污水處理廠大多存在著油類物質的污染問題[1]；尤其是一些中小城鎮的污水處理廠，由於其水量較小，水質波動較大，在用水高峰期，大量餐飲污水進入處理廠，對污水處理廠的正常運行產生嚴重影響。以西南科技大學污水處理廠為例，該廠佔地20畝，日處理能力1×104m3/d，服務人口30000人左右，採用改進型三溝式氧化溝工藝。該污水處理廠在設計過程中沒有考慮進水中的油類物質，但自2003年5月運行以來，發現進水中油類物質逐漸增多，尤其是學校教師公寓和兩個學生食堂完工以後，其狀況更加嚴重。在過去的三年間，每到冬季，油類物質覆蓋整個氧化溝表面，嚴重影響了氧化溝的充氧效率和出水水質狀況，對進水中油類物質的測定發現其含量在86mg/L～420mg/L之間，其中夏季進水中油的平均含量為120mg/L，冬季為210mg/L。2 污水的除油方法分析目前，國內外對含油污水治理的研究方法主要有以下三類：化學處理法、物理處理法和生化處理法。化學處理法主要包括化學混凝法、化學沉澱法、催化氧化法及各種方法的結合運用；物理處理法包括離心分離法、過濾和超過濾法、澄清法和氣浮法；生化法包括生物接觸氧化法、生物轉盤法、活性污泥法等[2]。2.1 化學處理法化學處理法主要指投加一定的化學物質，使其與水中的油類物質發生絮凝、沉澱或催化氧化等反應，達到將油類物質從水中去除的目的。目前，在污水的除油過程中，化學法的研究主要集中在新型的絮凝劑的開發方面[3~8]。絮凝劑主要包括無機和有機絮凝劑，在無機絮凝劑方面，大慶石化總廠煉油廠曾對鐵鹽在煉油污水處理中的應用進行了研究[3]，認為在浮選投加復合聚合鋁鐵，在浮選除油的同時還具有除硫作用。有機絮凝劑主要包括非離子、陰離子、陽離子、兩性離子有機聚合物等類型，由於分子量大，吸附懸浮物及膠質能力強，形成的絮體尺寸大，沉降快，用量少，且產生的污泥量少，易脫水，對處理水不產生負面影響，近年來備受青睞。在其應用方面，已經批量生產的主要是聚丙烯醯胺（PAM）、聚二甲基二烯丙基氯化銨（PDMDAAC）和曼尼期反應的陽離子聚丙烯醯胺。在對有機絮凝劑的研究方面，唐善法等人利用丙稀醯胺與二甲基二烯丙基氯化銨、烷基二甲基烯丙基氯化銨進行多元共聚對聚丙烯醯胺進行陽離子化和疏水改性而合成的JH系列絮凝劑具有良好的絮凝除濁、破乳除油和去除有機物的能力[4]；段宏偉等人利用改性環乙環丙陽離子聚醚等合成的RD－1反相破乳劑對污水中油類的去除具有較好的效果[5]；除此之外，還有對二硫代氨基甲酸鹽等絮凝劑的研究[6~8]。近幾年，污水除油方法在能量化學領域也有研究[9~12]，如磁化學技術的研究[9~11]，廢水中的浮油或分散油可使用被服油膜磁粉法和油層懸浮磁粉過濾法來處理。前者是用一些化學物質對磁性顆粒進行表面處理，使其表面被服一層親油和疏水性物質的薄膜，磁種吸附油後，用磁場回收磁種即可除油；後者是利用吸附油膜的磁粉，或吸附油的磁種層來過濾油，通過磁場來固定濾層，為增加濾層與污水中油珠的碰撞，可使用交變磁場。另外，在電化學方面[11,12]，可運用直接電解、間接電解、電化學吸附與脫附等方法對污水進行除油。2.2 物理處理法物理處理法是污水除油系統中應用最多的一類方法，其核心思想是採用物理的方法達到油水的分離。在污水的除油過程中，物理法的研究主要集中在油水分離器的研究開發，其中包括浮選技術及浮選器、旋流技術及旋流器、膜技術及膜器等方面。2.2.1 浮選技術浮選凈化技術是國內外正在深入研究與不斷推廣的一種水處理新技術[13~15]。浮選除油就是在水中通入空氣或其它氣體產生微細氣泡，使水中的一些細小懸浮油珠及固體顆粒附著在氣泡上，隨氣泡一起上浮到水面形成浮渣，從而完成固、液分離的一種新的除油方法。根據在於水中形成氣泡的方式和氣泡大小的差異，浮選處理法大體上可分為四大類，即溶氣浮選法、誘導浮選法、電解浮選法和化學浮選法，其詳細分類及每種方法的優缺點如表1所示。表1浮選處理方法的分類方法名稱具體方法浮選成因主要優點主要缺點溶氣浮選法加壓溶氣浮選法 真空浮選法在加壓下，使氣體溶解於污水，又在常壓下釋放出氣體，產生微小氣泡。在減壓下，使溶解於水中的氣體釋放出來，產生微小氣泡。氣泡的尺寸小、均勻、操作穩定、設備簡單、管理維修方便、除油率高上浮穩定、絮凝體破壞可能性小、能耗小流程較復雜、停留時間長、設備龐大、操作麻煩 溶氣量小、操作及結構復雜誘導浮選法機械鼓氣浮選法葉輪浮選法 射流浮選法讓氣體通過無數個微小的孔隙或縫隙，產生微小氣泡。葉輪轉動產生負壓吸入氣體，並依靠其剪切力使吸入氣體變成小氣泡。依靠水射器的作用使污水中產生微小氣泡能耗小、浮選室結構簡單。 溶氣量大、停留時間短、處理速度高於溶氣浮選工藝、除油效率高、設備造價低、耐沖擊負荷。雜訊小、工藝簡單、總體能耗低、產生氣泡小、除油效率好於葉輪式需投加表面活性劑才能形成微小氣泡、使用范圍受限、微孔易堵。浮選中必須添加浮選助劑、氣泡大小不均勻、可能產生些無效氣泡、製造維修麻煩。水射器要求高電解浮選法電解浮選法電絮凝浮選法選用惰性電極，使污水電解產生微小氣泡。選用可溶性電極（Fe、Al等）在陽極上產生微小氣泡，在陰極上有混凝作用的離子氣泡小、除油率高。 氣泡小、浮選與絮凝同時進行、除油率高極板損耗大、運行費用高。 同上化學浮選法化學浮選法依靠物質之間的化學反應，產生微小氣泡（生成CO2，O2）。設備投資低、氣泡量易於控制、尤適用於懸浮物含量高的污水污泥量增加、勞動強度大。 2.2.2 旋流技術水力旋流器是利用油水的密度差，在液流高度旋轉時受到不等離心力的作用而實現油水分離的。含油污水切向進入圓筒渦旋段，並沿旋流管軸向螺旋態流動。在同心縮徑段，由於圓錐截面的收縮，使流體增速，並促使已形成的螺旋流態向前流動，由於油和水的密度差，使水沿著管壁旋轉，而油珠移向中心。流體進入細錐段，截面不斷縮小，流速繼續增大，小油珠繼續移到中心匯成油芯。流體進入平行尾段，由於流體恆速流動，對上段產生一定的回壓，使低壓油芯向溢流口排出，而水則從凈水出口排出。其工作原理見圖1。圖1 水力旋流器的工作原理示意圖國外水力旋流除油研究始於1967年，經過多年的科學研究和工程應用，現已進入重大技術發展階段。目前，美國 Conoco公司、Krebs公司、Kvanemer公司、Mpe公司、Amoco公司，澳大利亞 BWN Vortoil 公司，瑞典 ALFALAVAL公司都開始生產油水旋流分離器。國內許多研究單位和企業也先後開展了水力旋流器的研製工作，如西安交通大學、西南石油學院、四川大學、大慶石油學院、大連理工大學、江漢石油機械研究所、河南石油勘探局設計院、勝利油田設計院、大港油田設計院、江都環保器材廠、沈陽新陽機器製造廠等單位[16~22]。2.2.3 膜技術膜處理技術是最近興起的一項污水除油的新技術[22,23]，其核心思想是利用半透膜作選擇障礙層，允許某些組分透過而保留混合物中的其他組分從而達到分離目的的技術總稱。它具有設備簡單、操作方便、無相變、無化學變化、處理效率高和節能等優點，已作為一種單元操作在污水除油過程中日益受到人們的重視。在膜技術的研究應用方面，天津天膜技術工程公司曾採用中空纖維超濾膜對含油污水進行處理研究[23]，表明中空纖維超濾膜用於處理經過預處理的含油量較低的污水較為理想，而對未經過處理的含油量高的污水除油除濁效果較好；中國計量科學研究院利用一種破乳功能膜處理含油污水，取得較好效果[24]。但在膜技術應用中，都不同程度的存在膜的清洗問題。2.3 生化處理法生化處理是利用水中的微生物處理污水中的有機污染物的一種工藝，現有的污水處理廠的生物處理單元，對污水中的油類物質有部分去除效率，但去除率較低。目前生物技術在污水除油中的應用主要集中在篩選優化、培養和馴化嗜油微生物菌種。新疆環境監測中心通過利用餐飲服務業的含油污水培養篩選出28株具有較強除油能力的菌種進行研究，發現將其回接污水後，平均除油率達68%，其優選菌種回接污水24ｈ後的除油率達90 %，而同批污水自然存放10ｄ後的除油率僅為29%。採用選培優良菌種集中快速處理，可以顯著提高此類污水的處理效率[25]。3 除油方案探討針對西科大污水廠的油類物質，2003年～2005年冬季我們曾採用水力沖刷氧化溝表面和在沉砂池前投加石灰的方法進行實驗。水力沖刷雖然可以暫時使氧化溝表面的油類物質吸附在污泥表面沉澱下來，但在下一個運行階段油類物質會重新布滿池面；沉砂池前投加石灰可以減少氧化溝中的油污，但石灰同時會對部分微生物產生抑止，其產生的沉澱物質在沉砂池中很難沉澱下來，帶到氧化溝後容易堵塞溝中微孔曝氣器，因此投加量受到限制，而其他的絮凝劑有存在價格偏高的問題。為了暫時避免氧化溝的缺氧問題，我們將氧化溝出水堰的擋板去掉，使漂浮的油污隨出水進入接觸池，在接觸池的起端清撈。可以說上述的措施並未達到理想的除油目的。在選擇除油方案時，我們也考慮了水力旋流器等物理方法，但由於其細格柵和沉砂池之間的空間限制以及昂貴的能耗費用和分離出來的油類的去向等問題的困擾，故未能採用。由於西科大污水廠的油類的來源較為單一，我們考慮在兩個學生食堂外的設置隔油池，分離出來的油污和食堂的潲水一起集中處理；同時在污水廠氧化溝中培養馴化嗜油微生物，通過微生物技術對其餘的油類進行處理，從而達到節約費用，提高除油效率的目的。4 結論4.1 污水處理廠除油的方法很多，目前在化學、物理及生化處理方法方面均有研究應用。4.2 中小城鎮的污水處理廠由於存在資金困難等因素，在設計過程中往往沒有考慮除油設施，而運行中油類的污染又直接影響其處理效果，因此其除油措施的實施必須結合各廠的具體情況。4.3 對於油類物質來源比較單一的城鎮污水處理廠，從源頭治理會起到簡單、經濟和實用的效果。4.4 微生物技術作為一種新興的技術，在污水除油領域的研究應用正在不斷深化，篩選優化、培養和馴化嗜油微生物菌種對於中小型污水處理廠的除油具有節能、高效等優點。
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微生物在污水處理中的應用
摘要：本文主要闡述了各種微生物在不同種類污水中的應用，以及它們不同的應用機理。
關鍵詞：微生物 生活污水 工業污水 農業污水 重金屬 農葯
1.世界水資源現狀
環境保護是我國的基本國策。世界經濟發展的實踐證明，為實現經濟的持續穩定的發展，必須解決好發展與環境保護的矛盾。
全球水資源狀況迅速惡化，「水危機」日趨嚴重。據水文地理學家的估算，地球上的水資源總量約為13．8億立方公里，其中97．5％是海水（13．45億立方公里）。淡水只佔2．5％，其中絕大部分為極地冰雪冰川和地下水，適宜人類享用的僅為0．01％．
20世紀50年代以後，全球人口急劇增長，工業發展迅速。一方面，人類對水資源的需求以驚人的速度擴大；另一方面，日益嚴重的水污染蠶食大量可供消費的水資源。本屆世界水論壇提供的聯合國水資源世界評估報告顯示，全世界每天約有200噸垃圾倒進河流、湖泊和小溪，每升廢水會污染8升淡水；所有流經亞洲城市的河流均被污染；美國40％的水資源流域被加工食品廢料、金屬、肥料和殺蟲劑污染；歐洲55條河流中僅有5條水質差強人意。
20世紀，世界人口增加了兩倍，而人類用水增加了5倍。世界上許多國家正面臨水資源危機：12億人用水短缺，30億人缺乏用水衛生設施，每年有300萬到400萬人死於和水有關的疾病。到2025年，水危機將蔓延到48個國家，35億人為水所困。水資源危機帶來的生態系統惡化和生物多樣性破壞，也將嚴重威脅人類生存。
水資源危機既阻礙世界可持續發展，也威脅著世界和平。過去50年中，由水引發的沖突共507起，其中37起有暴力性質，21起演變為軍事沖突。專家警告說，隨著水資源日益緊缺，水的爭奪戰將愈演愈烈。
2.污水處理方法分類
2.1物理法
利用物理作用分離廢水中呈懸浮狀態的污染物質。主要有沉澱法，過濾法，離心分離法，吸附法等。
2.2化學法
利用化學反應原理及方法來分離，回收廢水中的污染物，或改變污染物的性質，使它從有害變為無害的處理法。主要有化學凝聚法，中和法，氧化還原法，離子交換法。
2.3生物法
主要利用微生物的生命活動過程，對廢水中的污染物質進行轉移和轉化的作用，從而是污水得到凈化的方法。
2.4.微生物簡介
微生物是肉眼看不見或看不清的生物的總稱。包括原核生物（細菌，放線菌和藍細菌），真核生物（真菌和微型藻類），非細胞生物（病毒類）。微生物具有體積小、表面積大、繁殖力驚人等特點，能不斷與周圍環境快速進行物質交換。污水具備微生物生長繁殖的條件，因而微生物能從污水中獲取養分，同時降解和利用有害物質，從而使污水得到凈化。因此微生物可在污水凈化和治理中得到廣泛應用，造福人類。
微生物能降解和轉化污染物主要是因為微生物具有以下幾個特點：個體微小，比表面積大，代謝速率快；種類繁多，分布廣泛，代謝類型多樣；具有多種降解酶；繁殖快，易變異，適應性強；共代謝作用等。
3.原理
利用微生物處理污水實際就是通過微生物的新陳代謝活動,將污水中的有機物分解,從而達到凈化污水的目的.微生物能從污水中攝取糖，蛋白質，脂肪，澱粉及其它低分子化合物。微生物新陳代謝類型有需氧型和厭氧型兩種,因此,凈化方法分為好氧凈化和厭氧凈化.
3.1.好氧凈化
氧存在條件下，許多好氧微生物通過分解代謝、合成代謝和物質礦物化，在把有機物氧化分解成CO2和H2O等過程中，獲尋C源、N源、P源、S和能量。污水的微生物好氧凈化就是模擬上述原理，把微生物置於一定的構築物內通氣培養，高效率凈化污水的方法。
3.2厭氧凈化
微生物在嚴格厭氧條件下，有機物發酵或消化過程中，大部分有機物被解生成H2、CO2、H2S和CH4等氣體。污水的生物厭氧凈化就是根據污水經厭氧發酵後既到凈化，又獲得了生物能源CH4的原理。微物細胞能量轉移的電子受體，由好氧條件下分子氧改變為厭氧條件下的有機物。在厭氧件下，不溶於水而難分解的大分子有機污物，被微生物的胞外酶降解為可溶性物質，再由產甲烷厭氧細菌和產氫細菌降解成低分子有酸類和醇類、並放出H2和CO2；有機酸類和類經產甲烷菌降解成H2、CO2和CH4。甲烷菌還可利用H2還原CO2，形成CH4。
微生物凈化過程：
Ⅰ.有機污染物的濃度由高變低
Ⅱ.異養細菌迅速氧化分解有機污染物而大量繁殖，然後是以細菌為食料的原生動物出現數量高峰，再後是由於有機物礦化，利於藻類的生長，而出現藻類的生長高峰。
Ⅲ.溶解氧濃度隨著有機物被微生物氧化分解而大量消耗，很快降到最低點，隨後，由於有機物的無機化和藻類的光合作用及其他好氧微生物數量的下降，溶解氧又恢復到原來水平。
這樣，在離開污染源相當的距離之後，水中的微生物數量，有機物，無機物的含量，也都下降到最低點。於是，水體恢復到原來的狀態。
微生物處理優點：微生物具有來源廣，易培養，繁殖快，對環境適應性強，易變異的特徵在生產上較容易的採集菌種進行培養繁殖，並在特定條件下進行馴化，使之適應不同的水質條件，從而通過微生物的新陳代謝使有機物無機化。加之微生物的生存條件溫和，新陳代謝時不需要高溫高壓，它是不需要投加催化劑的.生物法具有廢水處理量大、處理范圍廣、運行費用相對較低,所要投入的人力，物力比其他方法要少的多。在污水生物處理的人工生態系統中，物質的遷移轉化效率之高是任何天然的或農業生態系統所不能比擬的。
4.污水處理中重要的微生物種群
4．1 絲狀細菌
絲狀細菌(Filamentous bacteria)能顯著影響絮狀活性污泥的沉降性(污泥膨脹)或引起生物量變化和泡沫形成(污泥發泡)，從而嚴重影響活性污泥的處理效率．傳統上，絲狀細菌是通過光學顯微鏡學進行分析鑒定的，如革蘭氏和Neisser染色反應、典型的形態學特徵等．但應用full—cycle rRNA技術發現，傳統形態學鑒定方法不能發現污水廠活性污泥中的許多絲狀細菌 。
系統發生樹部分提供了絲狀菌的系統發生親緣關系，但有些絲狀類型如Eikelboom 1863或Nostocoidalimicola等則是放置在完全無關的類群中．現在利用rRNA目標寡聚核苷酸探針能迅速地鑒定大多數絲狀菌，證明在活性污泥中有些絲狀菌呈現多態性現象．Kanagawa等(2000)從活性污泥中分離出15種絲狀菌，根據形態被分類為Eikelboom 21 N，利用16S rDNA序列分析表明都同變形桿菌亞綱的Thiothrix絲狀菌形成單系群(monophyletic group).Thiothrix絲狀菌在污水中通常表現出生理多能性，在異養、兼性營養和化能自養情況下，它們都能同標記的乙酸鹽或碳酸氫鹽結合。在厭氧狀況下(無論有無硝酸鹽)，Thiothrix絲狀菌都很活躍，它通過吸收硫代硫酸鹽和乙酸鹽來形成胞內硫粒。
利用絲狀菌的FISH探針，Mircothrix parvicella被發現有特殊的脂消費，在厭氧情況下專門吸收長鏈脂肪酸(而不是短鏈脂肪酸和葡萄糖)，隨後當硝酸鹽或氧可用作電子受體時它們則使用貯存完成生長．不過，在厭氧情況下，M.parvicella不能吸收磷，不適合那些有除磷要求的生物反應器．利用FISH技術對絲狀菌進行系統分類發現，大多數未描述的絲狀菌屬於綠色非硫細菌(Chloroflexi)，也可能是污水生物處理系統中豐度最高的絲狀菌。Liao等(2004)發展一種定量FISH，對實驗室和污水廠反應器中的絲狀菌進行了研究，以增加Sphaerotilus natans的方式來刺激污泥膨脹，結果發現是Eikelboom 1851菌叢(而不是試驗的S．natans菌)同活性污泥容積指數(volume index)極度相關，其可延伸的菌絲長度約為6×10。la,m／mL。
4．2 生物除磷的重要細菌
生物除磷可以在EBPR的微生物途徑中由完成，該過程通過循環活性污泥進行交替的厭氧、需氧為特徵。基於微生物的純培養技術，變形桿菌綱г亞綱的不動桿菌屬(Acinetobacter)長期被認為是唯一的PAO(Polyphosphate—accumulating organism)．但實際上，雖然不動桿菌能積累多聚磷酸鹽，卻沒有PAO的典型代謝方式．Wanger等(1994)用rRNA目的探針測試後認為，主要的PAO應該為口亞綱中的Rhoclocyclus群，其次為 亞綱中的Planctomycete群及屈撓桿菌屬(Flexibacter)、CFB群(Cytophaga—Flavobacterium—Bacteroides)等．利用螢光抗體染色、呼吸醌檢測和屬特異探針的FISH等非培養方法，證明在EBPR系統中，由於培養偏差顯然高估了不動桿菌的相對豐度，表明其對EBPR系統實際上不是最重要的，而另外一些分離出的細菌才是PAO的候選者。不過，有7個Acinembacter新種從活性污泥中分離到，可望進一步闡釋該屬在脫磷中扮演的角色和意義。
積磷小月菌(Microlunatus phosphovorus)是一個高G+C含量的革蘭氏陽性菌，被認為是專性好氧菌，可以通過EMP途徑發酵葡萄糖為乙酸，而不能夠在厭氧情況下生長．有明顯吸收葡萄糖、分泌乙酸的轉化，導致胞內乙酸積累；產生的乙酸在隨後的好氧階段消耗掉．phosphovorus表現出卓越的吸收和釋放磷的能力，磷釋放率和吸收率可分別高達3．34 mmol g／cell•h和1．56 mmol g／cell•h，比Lampropedia spp．和Acinetobacterspp．要高1個數量級，特異探針證明其在EB—PR工廠里可占總細菌的2．7％。
俊片菌屬(Lampropedia)也擁有聚磷菌的基本代謝特徵，但比EBPR模型預言的吸收乙酸鹽釋放磷酸鹽的比率要低很多．那些被建議名為「Candidatus Ac—cumulibacter phosphates」已被證實顯著存在於EBPR系統中．Saunders等(2003) 在對6個運行污水廠進行了檢測後認為，很可能「無關緊要」的「CandidatusAccumulibacter phosphates」正是重要的PAO．另外還有顯微鏡原位觀察顯示，酵母菌很可能涉及在生物除磷中，許多「聚磷菌」很可能是酵母菌的孢子，但其作用機理顯然還需要進一步探討．
4．3 硝化細菌
氮循環是高度依賴微生物活性和轉化的一個過程．這類微生物在污水處理、農業等領域具有極其重要的作用，因此成為近年來世界研究的熱點，變形桿菌的β亞綱幾乎已經成為微生物生態學的模式系統 ．Kindaichi等(2004)對自養硝化生物膜進行了FISH分析表明，膜上有50％屬於硝化細菌，其餘50％為異養細菌，分布為變形桿菌α亞綱23％ ，г亞綱13％ ，綠色非硫細菌9％ ，CFB群2％，未定類群3％．該結果表明，硝化細菌通過可溶性產物的產生支持了異養菌，異養菌也從代謝多樣性等方面確保了生物膜的生態穩定性 ．從培養角度來說，硝化細菌生長極慢；由於硝化細菌的分布同pH、溫度等敏感，所以污水廠的硝化作用常有崩潰的情況發生．
4．3．1 氨氧化茵
基於16S rDNA序列分析，已經分離和描述過的氨氧化細菌都分屬於變形桿菌綱的2個單系群中．Ni-trosococcusoceanus和N．halophilus屬於Proteobacteria的β亞綱，包括亞硝化單胞菌屬(Nitrosomonas)、亞硝化螺菌屬(Nitrosospira)、亞硝化弧菌屬(Nitrosovibrio)和亞硝化葉菌屬(Nitrosolobus)，後3個屬關系密切；而Nitrosococcus mobilis(實際是Nitrosomonas的一個成員)則在β亞綱組成緊密相關的集合．
4．3．2 亞硝酸氧化茵
基於超微特性，已培養出的亞硝酸氧化菌(Nitrite．oxidizing bacteria，NOB)被分為4個已知屬，硝化桿菌屬(Nitrobacter)，硝化刺菌屬(Nitrospina)，硝化球菌屬(Nitrococcus)和硝化螺菌屬(Nhrospira)．16S rDNA序列比較分析表明，硝化桿菌屬及其3個種都屬於變形桿菌的α一亞綱；Nitrospina和Nitrococcus各有一個種，分屬於變形桿菌的δ和г一亞綱；Nitrospira屬包含有moscoviensis和Ⅳ．rrtarin．在傳統上，Nitrobacter一直被認為是最重要的亞硝酸鹽氧化菌．然而，在硝化污水廠內用目的探針的FISH法和定量斑點雜交(Quantitative dot blot)等發現，檢測不到Nitrobacter或者數目很低，因此凸現了非Nitrobacter的NOB在硝化過程中的重要性．Egli等(2003)用不同污泥接種反應器，利用定量FISH和RFLP(Restriction fragment length polymorphism)方法對穩定的硝化作用反應器進行檢測，發現有活性的都屬於Nitrospira屬 J．以Nitrospira序列發展的特定16S rRNA探針，對活性污泥進行FISH查後表明，未培養的類硝化螺菌(Nitrospira—like)以顯著性數目(總菌數的9％)存在，其對亞硝酸鹽氧化的重要性已由反應器富集研究所證實．Nhrospira能固定CO：，也能利用丙酮酸混合營養生長，而不利用乙酸鹽、丁酸鹽和丙酸鹽。
4．4 反硝化細菌
反硝化細菌(Denitrifying bacteria)的大多數鑒定和計數都是依賴培養法．很多屬的成員，如產鹼桿菌屬(Alcaligenes)、假單胞菌屬(Pseudomonas)、甲基桿菌屬(Methylobacteriurn)，副球菌屬(Paracoccus)和生絲微菌屬(Hyphornicrobiurrt)等，都從污水廠中作為脫氮微生物群分離出來過，但這些細菌屬在污水廠中是否具有原位脫氮的活性卻很少被知道．在一個補充以甲醇作為還原碳化物的脫氮沙濾中，使用特異FISH探針監測到有大量數目的P．spp和H．spp；而在沒有附加甲醇的非脫氮沙濾中，兩屬存在的數目都低於總細胞0．1％ ，這間接證明了在脫氮過程中有兩屬的活性參與。
5．水污染物的類型及處理
5.1生活污水
生活污水是一大污染源。生活污水中含有大量的無機物，有機物。無機物如氯化物，硫酸鹽，磷酸鹽和鈉，鉀，鈣，鐵等碳酸鹽，有機物有纖維素，澱粉，脂肪，蛋白質和尿素等。排放入環境中促使浮游植物生長和大量繁殖，形成赤潮和水華。
生活污水的處理主要是其中有機物的分解，其主要方法有活性污泥法、生物膜法、AB法。
5.1.1活性污泥法
活性污泥法是以活性污泥為主體的廢水生物處理的主要方法。活性污泥法是向廢水中連續通入空氣，經一定時間後因好氧性微生物繁殖而形成的污泥狀絮凝物。其上棲息著以菌膠團為主的微生物群，具有很強的吸附與氧化有機物的能力。
5.1.2生物膜法
生物膜法是利用附著生長於某些固體物表面的微生物（即生物膜）進行有機污水處理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厭氧菌、兼性菌、真菌、原生動物以及藻類等組成的生態系統，其附著的固體介質稱為濾料或載體。生物膜自濾料向外可分為慶氣層、好氣層、附著水層、運動水層。生物膜法的原理是，生物膜首先吸附附著水層有機物，由好氣層的好氣菌將其分解，再進入厭氣層進行厭氣分解，流動水層則將老化的生物膜沖掉以生長新的生物膜，如此往復以達到凈化污水的目的。生物膜法具有以下特點：（1）對水量、水質、水溫變動適應性強；（2）處理效果好並具良好硝化功能；（3）污泥量小（約為活性污泥法的3／4）且易於固液分離；（4）動力費用省。
5.1.3AB法
AB法工藝由德國B0HUKE教授首先開發。該工藝將曝氣池分為高低負荷兩段，各有獨立的沉澱和污泥迴流系統。高負荷段A段停留時間約20－40分鍾，以生物絮凝吸附作用為主，同時發生不完會氧化反應，生物主要為短世代的細菌群落，去除BOD達50％以上。B段與常規活性污泥相似，負荷較低，泥齡較長。
5.2工業廢水
工業廢水是水體污染的主要污染源。包括鋼鐵工業廢水，食品工業廢水，印刷廢水，化工廢水等。隨著工業化的發展，含有重金屬離子的廢水產生量越來越多。重金屬離子已成為最重要、最常見的污染物之一。由於重金屬在生物體內的富集、吸收與轉化，從而通過食物鏈危害人體健康。如致癌、致畸等，故而處理重金屬污染刻不容緩。
微生物處理技術在生活污水處理中的應用已經非常成熟並且全面普及，但是在工業污水的處理中還存在著一定的技術問題。相對於生活污水來說，工業污水的成份要復雜的多，大多數工業污水的COD值都相當高，可生化性差，這就給微生物處理帶來了相當大的難度，有些工業污水甚至還有很高的氨氮指標，增加了微生物處理的難度。但是微生物技術的許多優勢註定了它將是工業污水治理的一個方面，而且目前已經有很多行業的工業污水開始採用微生物處理技術並且得到了穩定的運行數據。
這里主要講述關於污水中重金屬的處理。目前可用的微生物法有生物吸附法、硫酸鹽還原菌凈化法和利用微生物的轉化作用去除重金屬。
5.2.1生物吸附法
生物吸附是利用生物量（如發酵工業的剩餘菌體）通過物理化學機制，將金屬吸附或通過細胞吸收並濃縮環境中的重金屬離子，由於重金屬具有毒性，如果濃度太高，活的微生物細胞就會被殺死。所以，必須控制控制被處理水的重金屬濃度。
例如陳小霞等人用小球藻富集鉻離子，研究表明小球藻富集鉻離子的機制主要表現是表面吸附和主動運輸。在生長期和穩定期小球藻富集的鉻以有機鉻存在，而在衰亡期，小球藻富集的鉻以無機鉻存在。
利用工業發酵後剩餘的芽孢桿菌菌體或酵母菌吸附重金屬，具體做法是首先用鹼處理菌體，以便增加其吸附重金屬的能力。然後通過化學交聯法固定這些細胞，固定化的芽孢桿菌對重金屬的吸附沒有選擇性（微生物在結合無機污染物上表現出選擇性，多於大多數合成的化學吸附劑，微生物對金屬的吸附和累積主要取決於不同配位體結合部位對對金屬的選擇性）。可以去除廢水中的Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn 去除率可達99%。吸附在細胞上的重金屬可以用硫酸洗脫，然後用化學方法回收重金屬，經過鹼處理後的固定化細胞還可以重新用於吸附重金屬。
5.2.2硫酸鹽還原菌凈化法
脫硫弧菌屬硫酸鹽還原菌是厭氧化能細菌，它最大的特徵就是在無自由氧的條件下，在有機質存在時通過還原硫酸根變成硫化氫，從中獲得生長能量而大量繁殖;它繁殖的結果是使溶解度很大的硫酸鹽變成了極難溶解的硫化物或硫化氫。這類細菌分布廣泛，海洋、湖泊、河流及陸地上都能存在。在沒有自由氧而有硫酸鹽及有機物存在的地方它就能生長繁殖，其生長溫度為25~35攝氏度，PH值為6.2~7.5.該細菌的作用可將廢水中的硫酸根變成硫化氫，使廢水中濃度較高的重金屬Cu、Pb、Zn等轉變為硫化物而沉澱，從而使廢水中的重金屬離子得以去除。
5.2.3利用微生物的轉化作用去除重金屬
微生物可以通過氧化作用、還原作用、甲基化作用和去烷基化作用對重金屬和重金屬類化合物進行轉化。
細菌胞外的莢膜或粘膜層可產生多種胞外多聚體，胞外多聚體能夠吸附自然條件下或廢水處理設施中的重金屬。其主要成分是多糖、蛋白質和核酸。
真菌的細胞壁內含幾丁質，這和N----乙醯葡糖胺多聚體是一種有效的金屬於放射性核素結合的生物吸附劑。經過氫氧化物處理的各類真菌暴露出來的幾丁質、脫乙醯殼多糖和其他金屬結合的配位體，形成菌絲層，可以有效的去除廢水中的重金屬。
六價鉻具有強烈的毒性，其毒性是三價鉻的100倍，而且能在人體內沉澱。由於六價鉻很容易通過胞膜進入細胞，然後在細胞質、線粒體和細胞核中被還原為三價鉻，三價格在細胞內與蛋白質結合為穩定的物質並且和核酸相作用，而細胞外的三價鉻是不能參透細胞的，細菌利用細胞中的NADH作為還原劑，在厭氧或好氧的狀態下，將六價鉻還原為三價鉻。如陰溝腸桿菌能抗10000µmol/l鉻酸鹽，在厭氧的條件下能使六價鉻還原為三價鉻，三價鉻可以通過沉澱反應與水分離而被去除。
5.3農業廢水
它面廣而量大且分散。農田使用農葯，化學農葯主要是人工合成的生物外源性物質，很多農葯本身對人類及其他生物是有毒的，而且很多類型是不易生物降解的頑固性化合物。農葯殘留很難降解，人們在使用農葯防止病蟲草害的同時，也使糧食、蔬菜、瓜果等農葯殘留超標，污染嚴重，同時給非靶生物帶來傷害，每年造成的農葯中毒事件及職業性中毒病例不斷增加。同時，農葯廠排出的污水和施入農田的農葯等也對環境造成嚴重的污染，破壞了生態平衡，影響了農業的可持續發展，威脅著人類的身心健康。農葯不合理的大量使用給人類及生態環境造成了越來越嚴重的不良後果，農葯的污染問題已成為全球關注的熱點。因此，加強農葯的生物降解研究、解決農葯對環境及食物的污染問題，是人類當前迫切需要解決的課題之一。
5.3.1 農業生產上主要使用的農葯類型
當前農業上使用的主要有機化合物農葯如表1所示。其中，有些已經禁止使用，如六六六、滴滴涕等有機氯農葯，還有一些正在逐步停止使用，如有機磷類中的甲胺磷等。
表1 農業生產中常用農葯種類簡表
類 型 農 葯 品 種
有機磷：敵百蟲、甲胺磷、敵敵畏、乙醯甲胺磷、對硫磷、雙硫磷、樂果等
殺蟲劑 有機氮：西維因、速滅威、巴沙、殺蟲脒等
有機氯：六六六、滴滴涕、毒殺芬等
殺蟎劑 蟎凈、殺蟎特、三氯殺蟎碸、蟎卵酯、氯殺、敵蟎丹等
除草劑 2，4－D、敵稗、滅草靈、阿特拉津、草甘膦、毒草胺等
殺菌劑 甲基硫化砷、福美雙、滅菌丹、敵克松、克瘟散、稻瘟凈、多菌靈、葉枯凈等
生長調節劑 矮壯素、健壯素、增產靈、赤黴素、縮節胺等
人們發現，在自然生態系統中存在著大量的、代謝類型各異的、具有很強適應能力的和能利用各種人工合成有機農葯為碳源、氮源和能源生長的微生物，它們可以通過各種謝途徑把有機農葯完全礦化或降解成無毒的其他成分，為人類去除農葯污染和凈化生態環境提供必要的條件。
5.3.2 降解農葯的微生物類群
土壤中的微生物，包括細菌、真菌、放線菌和藻類等，它們中有一些具有農葯降解功能的種類。細菌由於其生化上的多種適應能力和容易誘發突變菌株，從而在農葯降解中佔有主要地位。一在土壤、污水及高溫堆肥體系中，對農葯分解起主要作用的是細菌類，這與農葯類型、微生物降解農葯的能力和環境條件等有關，如在高溫堆肥體系當中，由於高溫階段體系內部溫度較高（大於50 ℃），存活的主要是耐高溫細菌，而此階段也是農葯降解最快的時期。通過微生物的作用，把環境中的有機污染物轉化為CO2和H2O等無毒無害或毒性較小的其他物質。通過許多科研工作者的努力，已經分離得到了大量的可降解農葯的微生物（見表2）。不同的微生物類群降解農葯的機理、途徑和過程可能不同，下面簡要介紹一下農葯的微生物降解機理。
5.3.3 微生物降解農葯的機理
目前，對於微生物降解農葯的研究主要集中於細菌上，因此對於細菌代謝農葯的機理研究得比較清楚。
表2 常見農葯的降解微生物
農 葯 降 解 微 生 物
甲胺磷 芽孢桿菌、麴黴、青黴、假單胞桿菌、瓶型酵母
阿特拉津（AT） 煙麴黴、焦麴黴、葡枝根霉、串珠鐮刀菌、粉紅色鐮刀菌、尖孢鐮刀菌、斜卧鐮刀菌、微紫青黴、皺褶青黴、平滑青黴、白腐真菌、菌根真菌、假單胞菌、紅球菌、諾卡氏菌
幼脲3號 真菌
敵殺死 產鹼桿菌
2，4－D 假單胞菌、無色桿菌、節桿菌、棒狀桿菌、黃桿菌、生孢食纖維菌屬、鏈黴菌屬、麴黴菌、諾卡氏菌、
DDT 無色桿菌、氣桿菌、芽孢桿菌、梭狀芽孢桿菌、埃希氏菌、假單胞菌、變形桿菌、鏈球菌、無色桿菌、黃單胞菌、歐文氏菌、巴斯德梭菌、根癌土壤桿菌、產氣氣桿菌、鐮孢黴菌、諾卡氏菌、綠色木霉等
丙體六六六 白腐真菌、梭狀芽孢桿菌、埃希氏菌、大腸桿菌、生孢梭菌等
對硫磷 大腸桿菌、芽孢桿菌
七 氯 芽孢桿菌、鐮孢黴菌、小單孢菌、諾卡氏菌、麴黴菌、根黴菌、鏈球菌
敵百蟲 麴黴菌、鐮孢黴菌
敵敵畏 假單胞菌
狄氏劑 芽孢桿菌、假單胞菌
艾氏劑 鐮孢黴菌、青黴菌
樂 果 假單胞菌
2,4,5-T 無色桿菌、枝動桿菌
細菌降解農葯的本質是酶促反應，即化合物通過一定的方式進入細菌體內，然後在各種酶的作用下，經過一系列的生理生化反應，最終將農葯完全降解或分解成分子量較小的無毒或毒性較小的化合物的過程。如莠去津作為假單胞菌ADP菌株的唯一碳源，有3種酶參與了降解莠去津的前幾步反應。第一種酶是A tzA，催化莠去津水解脫氯的反應，得到無毒的羥基莠去津，此酶是莠去津生物降解的關鍵酶；第二種酶是A tzB，催化羥基莠去津脫氯氨基反應，產生N－異丙基氰尿醯胺；第三種酶是A tzC，催化N－異丙基氰尿醯胺生成氰尿酸和異丙胺。最終莠去津被降解為CO2和NH3。微生物所產生的酶系，有的是組成酶系，如門多薩假單胞菌DR－8對甲單脒農葯的降解代謝，產生的酶主要分布於細胞壁和細胞膜組分；有的是誘導酶系，如王永傑等得到的有機磷農葯廣譜活性降解菌所產生的降解酶等。由於降解酶往往比產生該類酶的微生物菌體更能忍受異常環境條件，酶的降解效率遠高於微生物本身，特別是對低濃度的農葯，人們想利用降解酶作為凈化農葯污染的有效手段。但是，降解酶在土壤中容易受非生物變性、土壤吸附等作用而失活，難以長時間保持降解活性，而且酶在土壤中的移動性差，這都限制了降解酶在實際中的應用。現在許多試驗已經證明，編碼合成這些酶系的基因多數在質粒上，如2，4－D的生物降解，即由質粒攜帶的基因所控制。通過質粒上的基因與染色體上的基因的共同作用，在微生物體內把農葯降解。因此，利用分子生物學技術，可以人工構建「工程菌」來更好地實現人類利用微生物降解農葯的願望。
⑺ 關於水的科學論文
現今隨著社會的不斷發展，人們生活中飲水的質量安全問題也越來越重要，下面是我為大家精心推薦的關於水的科學論文，希望能夠對您有所幫助。
關於水的科學論文篇一
淺析水處理技術
摘 要現今隨著社會的不斷發展，人們生活中飲水的質量安全問題也越來越重要，從而對水處理技術也提出了更高的要求。本文根據對現今水處理技術的基本情況進行詳細的分析，對主要的水處理技術進行深入的闡述，從水處理技術當中的重點內容和操作的難點進行全面的分析，力求在實際當中加強此項技術的運用，為城市以及農村地區的飲水安全問題作出微薄的貢獻，也為人民的生活提供更高的保證。
關鍵詞水處理;技術;應用
Abstract： Nowadays, with the continuous development of society, people living drinking water quality safety problem is becoming more and more important, thus the water treatment technology has put forward higher requirements. According to the current water treatment technology the basic situation in detail, the main water treatment technology are expounded from the water treatment technology, the key content and the operation difficulty to undertake comprehensive analysis, in order to strengthen the actual technique, as the city and rural area drinking water safety issues a modest contribution, also for people's life with higher guarantee.
Key words: water treatment; technology; application
中圖分類號：TU45 文獻標識碼： A 文章 編號：2095-2104(2012)01-0020-02
現在，在許多地方，由於常年開發與環境的污染破壞，導致水源被污染的程度比較的嚴重，對當地人民的飲水質量安全造成了較大的威脅。所以，為了保證飲用水的安全，根據國家頒布的生活飲用水的標准，需要對水源進行一系列技術上的處理，使其達到相關的要求和規范，減少水源中存在的高氟、苦咸、高砷以及微生物病害等問題，解決影響人民生和質量和身體健康的質量問題。本文根據對水處理技術進行多角度的詳細分析和探討，對其中存在的實際問題進行深入的剖析，力求這項技術可以在人們的日常生活當中得到更加廣泛的運用，根據對技術特點和操作的詳細分析，得出各種技術分別適用於哪些環境下，並且，針對實際使用和操作當中的情況，對採集到的數據進行詳細的分析，對比得出不同的水處理技術當中的優缺點，幫助水處理技術在實際當中得到更好的應用，為人民的生活質量提供更加優質的保障，也為社會的發展做出積極的貢獻。
一、主要水處理技術的分析
一般的來講，在水處理的技術當中，比較常用的是離子交換技術、膜反滲透技術、電滲析技術、復合多介質過濾技術以及電絮凝技術，在這幾項技術當中，根據實際的使用和操作情況來看，膜反滲透技術存在有運行成本較高的問題，在操作和使用過程當中，會造成成本的增加，不利於解決實際的問題。同時，電滲析技術也存在有同樣的問題，雖然其在理論上面操作的成本不是非常的高，但是在實際工程當中不同的設備，造成的運行費用會比較的高。離子交換技術由於介質更換較為頻繁的緣故，在實際的使用和操作當中會造成管理的復雜和應用上的不便，運行費用則是根據實際情況來確定，不同的介質來源和更換的頻率都會造成其成本的不同。另外兩種技術，電絮凝技術和復合多介質過濾技術，是現今的兩種較新的技術，本文將對這兩種技術進行細致的分析，其中，電絮凝技術集中了電化學技術上的一些優勢，與此同時，此種技術還具有運行操作費用較低、管理較為簡易的優點，而復合多介質過濾技術，克服了其他的離子交換技術上的一系列的缺點，在運行成本和操作使用上面進行了多方面的改進和提高。這兩項技術是當今運用最為廣泛的兩種技術，不僅是因為其可以很好的控制使用的成本，更是因為其管理方面和操作方面的優勢，符合現今水處理技術的選擇原則。一般的來講，水處理技術應當遵循幾個方面的原則，首先，最為重要的一點就是一定要保證飲用水的安全，在進行相關的處理之後一定要達到相應的要求和規范;第二，技術需要安全可靠，需要成熟的技術，設備以及理論方面都較為全面;第三，運行費用要較低、管理要較為方便，不能選擇會造成很大成本的技術和設備，同時也不能選擇管理起來較為麻煩的技術，尤其是在一些較為貧困的地區，更是要對技術的成本進行嚴格的控制，要對技術的繁瑣程度進行嚴格的把握;最後一點，投資需要盡量的節省，在滿足了以上幾點原則之後，需要對技術的投資進行一系列的節省，這一點對於維持經濟發展和保證經濟效益來講，有著較為重大的意義和作用。根據以上的闡述，可以對現今的水處理技術現狀有著一個較為詳細的了解，下文就將對電絮凝技術和復合多介質過濾技術進行深入的剖析，通過採集數據的結果對兩種技術進行多方面的對比，旨在加強水處理技術在實際當中的應用。
二、電絮凝技術原理和流程分析
電絮凝技術是一種電化學技術，它集中了電化學當中的一些優點，使用電能來對化學試劑進行有效的替代，在減少了經濟成本的同時，還能較為有效的去處水源當中的重金屬以及懸浮固體等等物質，對乳化有機物以及其他的污染物質都能進行科學合理的去除，是一項新興的技術，在實際的使用和操作當中已經得到了不斷的完善，效果也得到了多方面的認可。電絮凝技術真正起步於上個世紀末期，但是其理論在上個世紀的初期就已經逐步的建立起來，由於設備的不成熟和實踐較少，所以一直都沒有得到廣泛的運用，一直到上個世紀的末期，才真正的在實際使用當中得到改進和提高。現今，這項技術已經有了較大的突破，在歐美等國，已是水處理當中使用的主要技術之一，在合理的控制了經濟成本和設備的管理的同時，取得的效果也是比較的顯著。下文將對其主要的技術和操作進行詳細的分析。
電絮凝技術通過對多塊鋼板進行直流加電，從而在鋼板之間產生電場，待處理的水流在進入到鋼板之間的縫隙之後，正在進行通電的鋼板會有一部分被消耗，進入到水源當中，與此同時，電場中的離子和非離子的污染物質，在受到了電場的作用之後，和電場中電離出來的產物進行相互的反應作用，電場中的消耗水也加入到反應中去，各種離子之間相互作用，以最為穩定的形式結合成一些固體顆粒，在水流中逐漸的沉澱出來，達到了凈化水的目的，這就是電絮凝技術的主要工作原理。在電絮凝技術當中，水源由井池進入到均化池當中，均化池的作用是平衡水泵當中的水量，很好的控制其與電絮凝反應器當中的水流量之差，對反應的進行作嚴格的保障。然後，水流進入到反應器當中，一般的來講，是兩個反應器連接在一起，將水從均化池當中抽入至反應器，內部置有鋼板，可以與水中電離出的離子進行反應，可以達到預處理的目的和效果。在反應器的底部，設置有一個傾斜的空腔，這個空腔的作用是將水流當中的較重的顆粒吸引進去，對水流中還存在的一些鐵垢等污染物質，一並進行處理，這些物質由於質量較重，會逐步的沉入到空腔當中，不會隨著水流一起前進。然後，水流會依次經過污泥儲存設備、除沫池、沉澱池以及沙濾池等等，在其中進行進一步的污染物質處理，完成一系列的工藝流程，除去水中的顆粒、塵埃物質以及砂石等等，達到最佳的水處理效果。根據實際當中的使用和操作情況來看，電絮凝技術的效果比較良好，在合理的控制了成本和設備管理的情況下，達到了較好的使用效果。
三、復合多介質過濾技術原理和流程分析
復合多介質過濾處理技術，根據對水源進行一系列的物理處理，符合環保以及能耗低的要求，沒有化學葯劑的使用，在達到水源處理的要求和標準的同時，對成本也進行了較好的控制，整個處理的過程只需要使用較少的逆清洗水，所以，在實際的使用當中也得到了多方面的認可，技術也比較的成熟，應用較為廣泛。在復合多介質過濾處理技術當中，由於一系列現代化全自動處理系統的運用，可以更加方便的對水源情況進行實時的監控，讀讀數和操作起來較為的便捷，可維護性較強，整個的工藝流程較為簡易，同時，費用成本也較低，是一項現代化的技術。
在復合多介質過濾處理技術當中，水源首先進入到加壓泵當中，加壓泵根據流量以及壓力的要求，將水泵入至水處理系統池當中，進行初步的處理，然後水流經過全自動的逆洗介質處理器當中，處理器可以很好的過濾水流中的泥沙以及沉澱物，然後，在過濾完畢之後，水流進入到逆洗的活性炭吸附器中，此過濾器根據椰殼活性炭的使用，對水流當中的異味進行有效的處理，還可以進一步的清除水中的氯化物，除去水中的臭味。然後，水流依次經過除砷裝置、阻垢器、水紫外線消毒進口等等，對水中存在有的砷、鐵、錳等介質進行一些列的處理，除去水中的水垢，對水流進行臭氧分解以及殺毒，進一步的除去水中的污染物質，達到最佳的水處理效果。上述過程即是復合多介質過濾處理技術的主要工藝流程。
四、數據分析和效果對比
根據某地區使用和操作的效果進行詳細的分析，對比採集的數據可以發現，在使用了水處理技術之後，水中的有害物質明顯的下降，對污染物質起到了很好的處理效果，同時，根據電絮凝技術和復合多介質過濾技術的數據對比，可以看出，兩中技術都有各自的優勢所在，先絮凝技術對比多介質過濾處理技術，其使用和操作方面較為成熟、成本較低，同時管理方面比較的方便，設備的使用壽命以及維護程度都比多介質過濾處理技術強，但是，電絮凝技術也有其自身的劣勢所在，其一次性投資較高，對於較為貧困的地區，不是非常的適用。
五、結束語
綜上所述，可以對現今主要的水處理技術有著一個比較詳細的了解，通過對電絮凝技術和多介質過濾處理技術的詳細闡述，可以對相關技術的工作原理和工藝流程有著較為詳細的掌握，加強相關技術在實際中的使用和操作，加強水處理技術的效果，進一步的降低成本，加強管理，以最佳的方式對水源進行處理，為人民的生活提供最優質的保障。
參考文獻
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關於水的科學論文篇二
虛擬水與水安全
摘要：虛擬水是水資源領域的新概念，近年來，在與水相關的國際會議上成為討論的熱門話題。初步探討了虛擬水和虛擬水貿易，認為虛擬水作為非真實意義上的水，是通過商品交易或服務來實現的，虛擬水貿易主要表現在糧食貿易上，和國家安全有著密切關系。虛擬水的提出，改變了原有的一些 思維方式 ，拓寬了水資源 研究 的領域，樹立了水資源管理的新理念，最終提供了一條解決乾旱地區缺水的新途徑。
關鍵詞：虛擬水 虛擬水貿易 水安全
一、虛擬水及其特徵
虛擬水是由倫敦大學亞非研究院Tony Allan教授在20世紀90年代中期提出的新概念，是指生產商品和服務所需要的水資源數量。 目前 虛擬水是國際上與水資源相關領域專家和管理者談論的熱門話題，2003年3月18日在日本京都舉行的第三屆世界水論壇，對“虛擬水”進行了熱烈討論。
虛擬水的特徵主要有三點：第一，非真實性。顧名思義，虛擬水不是真實意義上的水，而是虛構的水，是以“虛擬”的形式包含在產品中的“看不見”的水，因此虛擬水也被稱為“嵌入水”和“外生水”。“嵌入水”指特定的產品以不同的形式包含有一定數量的水，如生產1kg糧食需要用1000L水來灌溉，1kg牛肉需要消耗1.3萬L水，這就是在產品背後看不見的虛擬水。“外生水”暗指進口虛擬水的國家或地區使用了非本國或本地區的水這一事實。第二， 社會 交易性。虛擬水是通過商品交易即貿易來實現的，沒有商品交易或服務就不存在虛擬水，並且強調社會整體交易，非個體交易，商品交易或服務越多，虛擬水就越多。第三，便捷性。由於實體水貿易運輸距離長遠、成本高昂，這種貿易通常是不現實的，而虛擬水以“無形”的形式寄存在其他的商品中，相對於實體水資源而言，其便於運輸的特點使貿易變成了一種可以緩解水資源短缺的有用工具。
二、虛擬水貿易及其作用
虛擬水貿易是指一個國家或地區(一般是缺水國家或地區)通過貿易的方式從另一個國家或地區(一般是水資源豐沛的國家或地區)購買水密集型農產品或高耗水 工業 產品，目的是獲得水和糧食的安全，以確保國家安全。虛擬水貿易並非新生事物，它是商品交易的產物，是虛擬水存在的特徵屬性，其 歷史 同糧食貿易一樣悠久。同時，虛擬水數量也隨貿易的增長一直在穩定地增長。
虛擬水貿易主要表現在農產品貿易上——尤其是糧食貿易。國家和地區之間的農產品貿易，從某種意義上來說，是以虛擬水的形式在進口或出口水資源。以往，人們在進行商品交易和服務時，沒有意識到商品背後存在的虛擬水及其重要性。隨著人口的增長，乾旱半乾旱國家或地區的水資源越來越匱乏，導致這些國家和地區出現了水危機，且水安全 問題 造成糧食安全並直接威脅到國家安全。因此，為了解決水安全問題，現在一些缺水國家已清楚認識到水資源壓力問題和以農產品貿易形式存在的虛擬水之間的聯系，並在有意識地進行這類進口貿易，如摩洛哥、約旦、以色列和埃及。
通過貿易建立起水資源豐沛地區糧食的供給與改善缺水地區水資源匱乏狀況之間的聯系，使得缺水國家或地區避免去尋找水源，而是進行大量的、虛擬水含量高的糧食貿易。因此，虛擬水貿易可以緩解進口國或地區自身的水資源壓力，為這些國家和地區提供一種替代水資源供給的 經濟 有效的途徑。通過適當而公平的貿易協議進行虛擬水貿易，對於促進乾旱國家或地區節水，提高全球或區域的糧食安全，改善生態環境都具有積極意義。無形的虛擬水貿易也可以使政府和水問題專家避免陷入無休止的水資源安全性的爭論中。但是，虛擬水貿易也存在負面的 影響 ，可能出現忽視局部水平衡狀況的趨勢，對出口虛擬水的國家和地區，會因為這一貿易對其自身環境產生影響(如過度開發當地的水資源和其他 自然 資源)。對進口虛擬水的國家和地區，如果不能提供其他一些可選擇的作物給農民 種植 或者提供其他的就業方式，虛擬水貿易會剝奪這些農民和他們家庭的生計。
因此，如果將虛擬水貿易作為一項政策，則需要研究虛擬水貿易對於當地自然、社會、經濟、環境、 文化 以及 政治 方面的影響以及它們之間的相互作用，並應 分析 虛擬水對於地緣政治重要性的影響。
三、
水安全通常指有充足的水資源滿足人類社會的物質需求、經濟的 發展 和生態環境的維護。水安全主要包括供水安全、防洪安全和水質安全。水資源短缺、洪澇災害、水質污染直接影響飲水安全、健康安全、糧食安全、經濟安全、社會安全和生態安全等。與虛擬水相關的水安全主要是供水安全。
水安全問題的出現有三方面的原因：一是水資源的不可替代性，水資源是人類生存與社會發展不可或缺的基礎資源，因此水資源被稱為基礎性自然資源;二是水資源供給的有限性，水資源是稀缺資源，人口增長是水資源稀缺的最原始驅動力，由於不能滿足人們對水資源日益增長的需要，因此存在水資源數量和質量等安全供給問題;三是水資源系統的整體性，水資源系統內部存在內在聯系、構成一個有機系統，如果水資源系統結構遭受破壞(例如水質污染)會導致水資源系統功能衰減甚至消亡，進而產生水安全問題。
自虛擬水概念提出以來，虛擬水 理論 已經在水資源短缺的國家和地區得到了一定的 應用 。約旦和以色列等一些乾旱國家已經有意識地制定了規劃政策以減少高水分產品的出口，特別是農作物的出口。實際上這些國家已將虛擬水視為非常重要的、增加的水資源，他們以虛擬水形式進口的水量已經遠遠超過了其出口的虛擬水量。據有關專家估算，中東地區每年靠糧食貿易購買的虛擬水數量相當於整個尼羅河的年徑流量。因此，通過增加虛擬水，可以平衡區域水資源，緩解缺水國家和地區水資源短缺，保障當地水資源安全。
四、虛擬水與國家安全
水資源是基礎性的 自然 資源和戰略性的 經濟 資源。全球性的人口、資源、環境和生態等危機的出現，導致人們的國家安全觀念有了質的變化，水資源安全 問題 不僅僅是資源安全問題，已成為關繫到國家經濟、 社會 和 政治 的重大戰略安全問題，直接關繫到國家的安全，是 影響 國家安全的關鍵組成部分。如以色列及阿拉伯鄰國的約旦河水之爭，美國和加拿大的哥倫比亞河爭端，印度與巴基斯坦的印度河爭端以及跨越歐洲八國的多瑙河爭端等水資源國際分配的水事矛盾，已是尖銳的國家安全問題。
糧食作為人類的生活必需品攜帶有大量的虛擬水，是當前世界貿易中數量最大的商品。由於糧食的生產離不開水，因此水安全問題還可以通過糧食安全影響到國家安全。乾旱國家和地區可以通過出口高效益低耗水產品、進口本地沒有足夠水資源生產的糧食產品，以貿易的形式最終解決水資源短缺和糧食安全問題。對參與虛擬水貿易的國家或地區來說，通過貿易能增強這些國家和地區糧食安全的相互依賴性，減輕國家或地區之間因為水或糧食問題所引起的直接沖突，創造持久的合作關系，維護國家安全。
五、幾點啟示
1.虛擬水的理念改變了解決問題的思維方式
虛擬水的提出，突破了以往的傳統觀念和因襲思維方式，它要求水利工作者從原有的以水為中心的觀念轉變為在水之外尋找解決水資源分配和水資源管理的途徑，運用“大水利”的系統理念和 方法 找尋與水問題相關的各種各樣的影響因素。在水問題發生的范圍之外找尋解決區域內部水問題的 措施 ，可以更好地協調人口、資源和生態環境之間的關系。
2.虛擬水 理論 拓寬了水資源 研究 的領域
傳統的水資源，一般研究真實水資源的自身特徵、運動 規律 及相關關系，對“看不見”的虛擬水毫無了解。虛擬水理論給水資源和水安全研究提供了創新領域，如傳統水資源研究與糧食安全研究是分離的，虛擬水理論使兩者有了切入點，給從事水資源學研究的人員提供更加廣闊的研究空間。今後主要應加強虛擬水戰略的區域政策體系研究，研究虛擬水與區域社會經濟 發展 、產業結構戰略性調整、糧食安全及生態環境安全等之間的關系，對構築水資源安全戰略體系具有重要意義。
3.虛擬水樹立了新型的水資源管理理念
在國家層面，應以流域為單位進行水資源可持續利用管理，發揮流域系統在水資源管理方面的功能，使水資源管理由供求管理走向社會化管理。水資源管理應有三個層次，首先是要通過節水、生活習慣和方式的改變、產業結構和種植業結構的調整，充分利用當地水資源;其次，考慮區域社會經濟的發展、水資源安全和生態環境安全，進行區域水資源分配;最後，構築水資源安全戰略體系，通過虛擬水貿易和虛擬水戰略實現全球水資源化。
4.虛擬水提供了一條解決我國乾旱區缺水的新途徑
水資源是人類賴以生存的一種寶貴的稀缺資源。我國華北及西北乾旱區水資源嚴重短缺，嚴重製約區域社會經濟發展，導致區域生態環境嚴重惡化。建立水資源安全戰略已經成為國家長治久安、經濟社會可持續發展的必然選擇和重要戰略問題。實施虛擬水戰略有利於國家制定西北地區水資源安全戰略的保障措施及政策，有利於西北開發，對西北地區的生態環境安全和社會經濟可持續發展具有重要的理論和現實意義。
參考 文獻 ：
1 程國棟.虛擬水—— 中國 水資源安全戰略的新思路.中國 科學 院院刊，2003.4
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⑻ 微生物在生活廢水中的應用論文4000字
水生物處理實際是水體自凈的強化 ，在去除了污水中的污染物後 ，必須將微生物從水中分離出來 ，這種分離主要是通過微生物本身的絮凝和原生動物、輪蟲等的吞食作用完成的。本文主要介紹微生物在生活污水處理中的應用，及幾種主要的污水生物處理技術。
生活污水可生化性相對較高，所以採用生化法處理效果比較好。大多數城市污水處理廠的原水主要是生活污水，其中摻雜的工業污水只佔相當小的一部分，所以生化法一直是城市污水處理廠的首選工藝。
生活污水是一大污染源。生活污水中含有大量的無機物和有機物。無機物如氯化物、硫酸鹽、磷酸鹽和鈉、鉀、鈣、鐵等碳酸鹽，有機物有纖維素、澱粉、脂肪、蛋白質和尿素等。排放入環境中促使浮游植物生長和大量繁殖，形成赤潮和水華。
利用微生物處理污水實際就是通過微生物的新陳代謝活動,將污水中的有機物分解,從而達到凈化污水的目的。微生物能從污水中攝取糖，蛋白質，脂肪，澱粉及其它有機化合物作為微生物的營養物質，經過一系列的酶促反應，這些有機物在微生物體內得到分解利用，有些合成微生物自身的結構和功能物質，有些則為微生物提供所需的能量。微生物新陳代謝類型有需氧型和厭氧型兩種,因此,污水生物處理方法分為好氧生物處理和厭氧生物處理.
好氧生物處理是在水中有溶解氧存在的條件下，借好氧和兼性厭氧微生物(其中主要是好氧菌)的作用來進行的。在處理過程中，絕大多數的有機物都能被相應的微生物氧化分解。用好氧法處理污水，基本上沒有臭氣，處理所需的時間比較短，如果條件適宜，—般可去除BOD九成以上 。
厭氧生物處理是在無氧的條件下，借厭氧和兼性厭氧微生物(其中主要是厭氧菌)的作用來分解污水中有機物的，也稱厭氧消化或厭氧發酵。厭氧生物處理主要應用於有機污泥和高濃度有機污水的處理。由於是密閉發酵，所以在處理過程中不影響周圍環境；同時隔絕空氣又加以高溫發酵，可以釘死寄生蟲卵和致病菌；並且可以產生生物能源甲烷。因此厭氧消化法近年來漸漸受到重視，但由於所需時間長，對設備要求嚴格，因而影響其迅速推廣。
在污水處理中，通常是以有機物在氧化過程中所消耗的氧量這一綜合性指標來表示有機污染物的濃度，如生化需氧量和化學需氧量。生化需氧量是指在特定的溫度和時間微生物分解污水中有機物所消耗的氧量，稱為生化需氧量。生化需氧量約占生化需氧總量的一大半，故採用生化需氧量來表示污水中可降解有機物的濃度是比較合適的。但污水中有機物並不是都能較快降解的，在工業廢水中，可以結合化學需氧量等指標表示有機污染物的濃度。
只有生化需氧量高的廢水才適宜採用生物處理，化學需氧量很高但生化需氧量不高的廢水不宜採用生物處理。對於有毒的廢水，只要毒物能降解，就可用生物法處理，關鍵是控制毒物濃度和馴化微生物。
污水生物處理方法包含活性污泥法、生物膜法、生物接觸氧化法、厭氧生物化學法、固定化微生物法，生物處理法通常配合化學混凝處理效果更好，化學混凝葯劑處理法資料至http://www.cl39.com/望採納.