摘要：近年來(lái),國(guó)內(nèi)各大江河湖泊都遭到不同程度地污染，水質(zhì)在不斷惡化，大部分已不適合作引用水。短期內(nèi)，我們還沒(méi)有找到行之有效的經(jīng)濟(jì)的治理方法。然而，生活水平的提高使我們對(duì)純凈水的需求越來(lái)越強(qiáng)烈。這兩方面的原因迫使我們開(kāi)采水源水作為引用水?？墒?，隨著工業(yè)化的進(jìn)程，水源水也正在遭受工業(yè)廢水及生活污水的污染。由于水源水里面的有機(jī)物含量很少，屬于貧營(yíng)養(yǎng)環(huán)境，此類(lèi)污水的處理方法和傳統(tǒng)的凈化方法有著很大的差異。所以筆者認(rèn)為研究一下貧營(yíng)養(yǎng)環(huán)境污染物生物降解是十分有必要的。

關(guān)鍵詞：貧營(yíng)養(yǎng)環(huán)境，貧營(yíng)養(yǎng)環(huán)境污染物降解工藝，水源水凈化工藝

1.引言

營(yíng)養(yǎng)環(huán)境是指環(huán)境中有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)缺乏，特別是溶解性有機(jī)物濃度很低，不能滿足一般微生物的生理需求。即便如此，仍存在一些在貧營(yíng)養(yǎng)環(huán)境中能有效利用低濃度有機(jī)物的微生物種類(lèi)，對(duì)此種微生物的富集，研究將為我們的生物處理找到新的突破口。一直以來(lái)對(duì)污水的生物處理以其特有的優(yōu)點(diǎn)深受青睞，因此本文主要對(duì)貧營(yíng)養(yǎng)環(huán)境污染物的生物降解進(jìn)行研究。貧營(yíng)養(yǎng)環(huán)境有機(jī)物濃度雖然很低，極大地約束了微生物種群的快速發(fā)展，但作為污染物時(shí)其濃度已經(jīng)超出了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。如0.1mg/L的三氯甲烷，已經(jīng)是嚴(yán)重超過(guò)引用水標(biāo)準(zhǔn)的濃度。另外，有很多微污染物質(zhì)是三致物質(zhì)，而且作用濃度很低。以含此污染物的水作為引用水，必將對(duì)人類(lèi)的健康構(gòu)成很大的威脅。微污染水源水中主要是有機(jī)污染物,一部分是屬于天然的有機(jī)化合物,例如水中動(dòng)、植物分解而形成的產(chǎn)物(如腐殖酸等) ;另一部分是人工合成的有機(jī)物,包括農(nóng)藥、重金屬離子、氨氮、亞硝酸鹽氮及放射性物質(zhì)等有害污染物. 微污染水源的水質(zhì)特點(diǎn)表現(xiàn)在4個(gè)方面: (1) 微污染水源水的水質(zhì)主要受排入的工業(yè)廢水和生活污水影響,在江河水源上表現(xiàn)為氨氮,總磷,色度,有機(jī)物等含量超標(biāo). 在湖泊水庫(kù)水源上,表現(xiàn)為水庫(kù)和湖泊水體的富營(yíng)養(yǎng)化,并在一定時(shí)期藻類(lèi)滋生,造成水質(zhì)惡化,腐爛時(shí)腥臭逼人； (2) 水中溶解性有機(jī)物大量增加,特別是自來(lái)水出廠水、管網(wǎng)水經(jīng)常于春末夏初、夏秋之交出現(xiàn)明顯異味,氯耗季節(jié)性增多，水中有機(jī)物多帶負(fù)電,增大了混凝劑和消毒劑投量,同時(shí)使管壁腐蝕和管網(wǎng)壽命降低；(3) 2002 年國(guó)家衛(wèi)生部頒布的《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范》,提出了更高的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn). 而前已發(fā)現(xiàn)的一些有害微生物較難去除,如賈第氏鞭毛蟲(chóng)、隱孢子蟲(chóng)、軍團(tuán)細(xì)菌、病毒等； (4) 內(nèi)分泌干擾物質(zhì)(又稱(chēng)環(huán)境荷爾蒙) 的去除效率不高,這些化學(xué)品不僅具有“三致”作用,還會(huì)嚴(yán)重干擾人類(lèi)和動(dòng)物的生殖功能。[1]

2. 貧營(yíng)養(yǎng)水生物處理原理

純自然的水中所含的各種有機(jī)物和無(wú)機(jī)物濃度都很低，因此，傳統(tǒng)的引用水處理工藝不包括生物處理過(guò)程，只包含有混凝沉淀過(guò)濾和消毒等物化過(guò)程?；炷恋韺⑺械拇蟛糠謶腋☆w粒去除，降低水的濁度，過(guò)濾可以濾去一些膠體狀物質(zhì)，過(guò)濾后的水經(jīng)氯化消毒處理，殺滅水中的細(xì)菌，病原體等微生物，并具有一定的剩余消毒能力。

但是，傳統(tǒng)的引用水處理工藝對(duì)于有機(jī)污染物則幾乎沒(méi)有去除作用，即使加大混凝劑的用量也不能使有機(jī)物沉淀下來(lái)。另一方面，用來(lái)消毒的消毒劑----次氯酸鈉等在消毒過(guò)程中會(huì)與有機(jī)物作用，生成鹵代副產(chǎn)物，這些物質(zhì)的毒性比有機(jī)物還要大得多，對(duì)人體健康造成嚴(yán)重危害[2]。因此，傳統(tǒng)的引用水處理工藝面臨巨大的挑戰(zhàn)。取而代之的是生物處理過(guò)程。有機(jī)物質(zhì)在微生物的代謝作用下，可以被轉(zhuǎn)化成無(wú)毒的二氧化碳或是細(xì)胞物質(zhì)，從而使有機(jī)物被真正降解。受限于有機(jī)污染物的低濃度，近年來(lái)一些新的理論不斷被提出來(lái)，影響較大的主要是“共代謝理論”和“非穩(wěn)定傳質(zhì)理論”。

“共代謝理論”又稱(chēng)二級(jí)基質(zhì)利用原理，是在污染水體中投加主體營(yíng)養(yǎng)物（一級(jí)基質(zhì)），其濃度遠(yuǎn)大于微污染物質(zhì)的濃度。在一級(jí)基質(zhì)氧化的基礎(chǔ)上，二級(jí)基質(zhì)的代謝中間產(chǎn)物與一級(jí)基質(zhì)一同為微生物細(xì)胞利用，以合成新的細(xì)胞物質(zhì)，或?qū)⑽廴疚锓纸鈁5]。1999年王占生研究了一級(jí)基質(zhì)與二級(jí)基質(zhì)的關(guān)系，他利用乙酸為一級(jí)基質(zhì)，丙氨酸、半乳糖、胸腺嘧啶和苯酚作為四種二級(jí)基質(zhì)，所得試驗(yàn)結(jié)果具有較好的代表性。

“非穩(wěn)定傳質(zhì)理論”充分利用微生物的代謝潛力，通過(guò)高營(yíng)養(yǎng)水的短期培育，在貧營(yíng)養(yǎng)環(huán)境下生長(zhǎng)的微生物受到了激活，對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的需求量大大增加。待其降解一段時(shí)間后，再進(jìn)行短期的高營(yíng)養(yǎng)培育，如此循環(huán)，使得處理效率增大了好幾倍。[3]

3. 生物處理的影響因素

因?yàn)榛钚晕勰喾ǖ男鯛钗勰嗖贿m合于貧營(yíng)養(yǎng)水,污泥的分離很困難，且微生物得不到足夠的營(yíng)養(yǎng)，所以現(xiàn)在對(duì)貧營(yíng)養(yǎng)水處理的研究都局限于生物膜。生物膜法將微生物固定于載體上，易于回收，而且生物的吸附.填料和膜的機(jī)械作用都是處理貧營(yíng)養(yǎng)水的有利特征。生物膜在維持教長(zhǎng)污泥齡的條件下能保持良好的活性，使降解效率得以保證。[4]

眾所周知，生物膜的活性在于填料上固著的微生物細(xì)胞的數(shù)量和活性，而生物膜厚度是決定因素。生物膜太厚，則膜內(nèi)的微生物得不到足夠的有機(jī)質(zhì)及溶解氧，運(yùn)行一段時(shí)間后，肯定會(huì)進(jìn)行內(nèi)源呼吸，進(jìn)而生物膜脫落；薄的生物膜傳質(zhì)效率很好，有機(jī)質(zhì)得以充分作用，但填料的利用率不高。在相同的填料表面，我們當(dāng)然希望形成的生物膜很厚，而且能保證降解效率。因此這兩方面的矛盾使得對(duì)于貧營(yíng)養(yǎng)水生物膜處理時(shí)的厚度沒(méi)有硬性規(guī)定，實(shí)際生產(chǎn)中也結(jié)合處理的水的性質(zhì)及當(dāng)?shù)貤l件，綜合考慮技術(shù)因素及經(jīng)濟(jì)條件，合理選擇。另外，尋找比表面積更高的填料似乎成了問(wèn)題的突破口。傳統(tǒng)的活性炭載體，硅膠，硅藻土以及最近很熱門(mén)的陶瓷載體----這使得我們對(duì)生物膜法的進(jìn)展有了新的展望。

比表面積是載體的主要特性，也是評(píng)價(jià)一個(gè)載體好壞的首要條件，然而，抗沖擊力等性能也在制約著載體的迅速發(fā)展。貧營(yíng)養(yǎng)水的水力負(fù)荷也影響著降解效率。水力符合越高，降解效率越好，但是對(duì)載體的要求也越高，因?yàn)槭褂玫妮d體必須能抵抗水力沖擊。這一切都決定于性能良好的載體。我們有理由相信，不久的將來(lái)，陶瓷載體必將掀起一股新的載體熱潮。

綜合考慮到以上兩方面的因素，貧營(yíng)養(yǎng)環(huán)境中的基質(zhì)厚度一般為0.007-0.1mm[2]。當(dāng)處理系統(tǒng)中微生物的生長(zhǎng)速率大于生物量的損耗速率時(shí)，生物膜就在增長(zhǎng)，反之生物膜會(huì)脫落消耗，必須補(bǔ)加營(yíng)養(yǎng)物，以維持生物膜的平衡。

4. 貧營(yíng)養(yǎng)環(huán)境微生物群落

應(yīng)用生物膜法降解貧營(yíng)養(yǎng)水的關(guān)鍵在于富集能夠在貧營(yíng)養(yǎng)環(huán)境中生長(zhǎng)的微生物，但此種微生物的種類(lèi)非常少，而且有些不能在人工培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，這在一定程度上給我們的研究帶來(lái)了很大的困難。目前已經(jīng)鑒定出一些貧營(yíng)養(yǎng)微生物，其中大多數(shù)是兼性貧營(yíng)養(yǎng)微生物，只有一種假單胞菌是專(zhuān)性生活于貧營(yíng)養(yǎng)環(huán)境的。

在貧營(yíng)養(yǎng)水的系統(tǒng)中，微生物構(gòu)成一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，一般由異養(yǎng)型的有機(jī)物降解菌，自養(yǎng)型的硝化細(xì)菌，共生的藻類(lèi)，以及捕食性的原生動(dòng)物和后生動(dòng)物構(gòu)成。例如東江供水工程的水處理系統(tǒng)中檢測(cè)到異養(yǎng)行有機(jī)物降解菌達(dá)1000000個(gè)/gg填料，原生動(dòng)物有種蟲(chóng).累枝蟲(chóng).蓋纖蟲(chóng).獨(dú)縮蟲(chóng).喇叭蟲(chóng).太陽(yáng)蟲(chóng).變形蟲(chóng).鞭毛蟲(chóng)等，還有多種微型后生動(dòng)物，如輪蟲(chóng).寡毛蟲(chóng).甲殼動(dòng)物等。[2]

5.貧營(yíng)養(yǎng)水體的生物處理工藝

5.1.? 傳統(tǒng)處理工藝

傳統(tǒng)的處理工藝是20世紀(jì)早期形成的飲用水處理工藝，包括混凝，澄清，過(guò)濾和消毒等過(guò)程。前已述及，傳統(tǒng)工藝僅適用于去除水中的泥沙，懸浮物及膠體物質(zhì)，對(duì)水中的有機(jī)物幾乎沒(méi)有去除作用。目前，水體中除含有一般的有機(jī)污染物外，還含有很多有毒物質(zhì)及難降解物質(zhì)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，經(jīng)過(guò)人工合成的物質(zhì)已達(dá)4萬(wàn)種以上，并且每年還有上2千種新得化合物被合成。源頭水的污染情況稍微好點(diǎn)，但是由于源頭水是飲用水的發(fā)源地，其對(duì)水質(zhì)的要求比普通的水要高得多。另外，傳統(tǒng)工藝的氯化消毒過(guò)程還會(huì)使一些有機(jī)污染物被氯化，而氯化物的毒性作用將更強(qiáng)，同時(shí)，很難被除去，一些有毒物質(zhì)的前體物也會(huì)因氯化而產(chǎn)生毒性。

針對(duì)氯化消毒的缺陷，國(guó)外已開(kāi)始應(yīng)用臭氧消毒和紫外燈消毒，這點(diǎn)在法國(guó)做得比較好。但是臭氧和紫外燈也存在自身的一些缺點(diǎn)：臭氧沒(méi)有殘余殺菌作用，在飲用水的運(yùn)輸過(guò)程中還有可能滋生致病菌；紫外燈殺菌效果雖然很好，但價(jià)格昂貴，目前僅適用于實(shí)驗(yàn)室研究，還未在工業(yè)生產(chǎn)中大量應(yīng)用。。在此情況下，國(guó)內(nèi)外開(kāi)發(fā)出了許多新型處理工藝，基本上都是針對(duì)有機(jī)污染和安全加氯問(wèn)題。

5.2.? 生物活性炭處理工藝

活性炭顆粒物是一種具有特大比表面積和特強(qiáng)吸收能力的填料物質(zhì)，常用在深度水處理加工過(guò)程中，其95%的內(nèi)表面積是微孔內(nèi)表面積，具有很強(qiáng)的吸附作用，能使水中的三氯甲烷濃度降低20%--30%。據(jù)報(bào)道三氯甲烷濃度為0.0402mg/L時(shí)，投加7.3mg/L的活性炭，其濃度可以降低近45%。[9]

活性炭的吸附能力雖然很強(qiáng)，但經(jīng)處理后的水加氯，其出水中三氯甲烷的濃度仍然會(huì)高于0.1mg/L，而這已經(jīng)是美國(guó)飲用水標(biāo)準(zhǔn)的最高允許濃度，因此還必須在活性炭處理工藝上加以改進(jìn)。法國(guó)巴黎改用臭氧消毒過(guò)程，使水質(zhì)得到改善，但是，臭氧和活性炭吸附工藝對(duì)水中腐殖酸和富里酸的凈化作用較弱，雖然一些腐殖酸分子被臭氧氧化分解后變成一些小分子，但活性炭對(duì)這些小分子的細(xì)故作用并不十分理想。

現(xiàn)今。國(guó)內(nèi)外學(xué)者提出用生物氧化代替臭氧氧化的工藝構(gòu)想，將生物膜附著在活性炭上，使吸附的有機(jī)物分子被微生物降解掉，真正做到無(wú)污染，并且，此法還可大大延長(zhǎng)活性炭的再生周期，減少運(yùn)行費(fèi)用，無(wú)論從經(jīng)濟(jì)上還是從技術(shù)上考慮都大有發(fā)展前途[10]。由于該構(gòu)想提出的時(shí)間還不長(zhǎng)，大部分還處于理論研究階段。德國(guó)慕尼黑市Dohne水廠運(yùn)用此法，但處理效果不是很理想，這是因?yàn)樗Ψ咸蟮木壒?。但毫不否認(rèn)，該工藝的發(fā)展代表了飲用水處理的發(fā)展趨勢(shì)。

5.3.? 生物接觸氧化法[3][7]

生物接觸氧化法與活性污泥法相似，反應(yīng)器內(nèi)有活性污泥絮體，也有活性污泥的曝氣系統(tǒng)，填料和生物膜都淹沒(méi)于水中，曝氣系統(tǒng)使得生物膜與污水充分接觸。由于比表面積特別大，且部分微生物被固著在填料上，生物接觸氧化法的生物量比普通活性污泥法的生物量大3—5倍，處理效率也大大增強(qiáng)。生物接觸氧化法生物膜上微生物種類(lèi)十分豐富，有大量的絲狀菌，形成空間立體結(jié)構(gòu)，既增加了生物膜的穩(wěn)定性，又大大提高了生物膜與有機(jī)物的接觸幾率。而且，由于水力攪拌作用，生物膜的更新速度很快，傳質(zhì)效果很好。水源水中有機(jī)污染物的濃度相對(duì)較低，因此可適當(dāng)提高水力負(fù)荷，降低水力停留時(shí)間。COD的去除率可達(dá)25%，氨氮的去除率達(dá)82%--94%，亞硝酸鹽氮的去除率為76%--98%，三氯甲烷前體物的去除率達(dá)18%。其應(yīng)用具有十分廣闊的應(yīng)用前景。

生物接觸氧化法的主要優(yōu)點(diǎn)是處理能力大，對(duì)沖擊負(fù)荷有較強(qiáng)的適應(yīng)性，污泥生成量少；缺點(diǎn)是填料間水流緩慢，水力沖刷小，如果不另外采取工程措施，生物膜只能自行脫落，更新速度慢，膜活性受到影響，某些填料，如蜂窩管式填料還易引起堵塞，布水布?xì)獠灰走_(dá)到均勻。另外填料價(jià)格較貴，加上填料的支承結(jié)構(gòu)，投資費(fèi)用較高。

現(xiàn)有生物接觸氧化法在曝氣充氧方式、生物填料上都有所改進(jìn)。國(guó)內(nèi)填料已從最初的蜂窩管式填料，軟性填料、半軟性填料，發(fā)展到近幾年的彈性立體填料；曝氣充氧方式也從最初的單一穿孔管式，發(fā)展到現(xiàn)在的微孔曝氣頭直接充氧以及穿孔管中心導(dǎo)流筒曝氣循環(huán)式。在一定程度上，促進(jìn)了膜的更新，改善了傳質(zhì)效果。[11]

5.4.?? 淹沒(méi)式生物濾池[11]

生物濾池是目前生產(chǎn)上常用的生物處理方法，有淹沒(méi)式生物濾池（曝氣與不曝氣）、煤) 砂生物過(guò)濾及慢濾池等。清華大學(xué)環(huán)境工程系自八十年代初期以來(lái)率先在國(guó)內(nèi)開(kāi)展淹沒(méi)式生物濾池的研究，已取得了一系列研究與應(yīng)用成果。常用的生物填料有卵石、砂、無(wú)煙煤、活性炭、陶粒等。濾池中裝有比表面積較大的顆粒填料，填料表面形成固定生物膜，水流經(jīng)生物膜的不斷接觸過(guò)程中，使水中有機(jī)物、氨氮等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被生物膜吸收利用而去除，同時(shí)顆粒填料濾層還發(fā)揮著物理篩濾截留作用。曝氣生物濾池通過(guò)輸入壓縮空氣，不僅為生物膜生長(zhǎng)提供足夠的溶解氧，而且有助于生物膜的更新，保證較高的生物活性。該工藝的特點(diǎn)是運(yùn)行費(fèi)用低，處理效果穩(wěn)定，污染物去除效果好，污泥產(chǎn)量少，且受外界環(huán)境變化的影響較小，能全面凈化、改善水質(zhì)，降低后續(xù)傳統(tǒng)處理的混凝劑與消毒劑氯的投加量。但運(yùn)行一定時(shí)間的生物濾池易出現(xiàn)填料堵塞、曝氣不均勻的現(xiàn)象，需要進(jìn)行周期性的反沖洗。

5.5.? 生物處理組合工藝[8]

前述的各種處理工藝均有其各自的處理特點(diǎn)。生物處理對(duì)氨氮的去除效果較好，但對(duì)COD的去處率則相對(duì)較低，而傳統(tǒng)的處理工藝具有操作簡(jiǎn)單，對(duì)懸浮膠體具有較好的去除率的優(yōu)點(diǎn)。因此，我們自然考慮到將幾種工藝結(jié)合起來(lái)使用，使氨氮和COD的去除效果都很好，這就是本文要闡明的生物處理組合工藝。

由于生物處理工藝與傳統(tǒng)處理工藝對(duì)有機(jī)物的去除各有其特點(diǎn)，不同的組合方式產(chǎn)生的去除率不同。前置生物處理過(guò)程宜處理分子量較小，親水性強(qiáng)且對(duì)微生物無(wú)毒性的有機(jī)物，而且，前置生物處理過(guò)程不能設(shè)置預(yù)氯化過(guò)程，因?yàn)槁葰鈱?duì)微生物有毒害作用。如果水源水中的有機(jī)物是以大分子的難降解物質(zhì)為主，則適宜先進(jìn)行傳統(tǒng)的處理過(guò)程，用物理化學(xué)手段去掉一部分大分子的膠體物質(zhì)，降低后續(xù)生物處理過(guò)程的有機(jī)負(fù)荷。

一般而言，生物處理單元過(guò)程置于傳統(tǒng)混凝沉淀過(guò)程之后，能提高生物處理系統(tǒng)甚至是整個(gè)系統(tǒng)的處理效率。首先是沉淀混凝過(guò)程反應(yīng)快速，可有效降低生物處理的負(fù)荷，使生物膜被懸浮膠體顆粒覆蓋的機(jī)會(huì)減少，提高生物膜的傳質(zhì)效率及基質(zhì)利用效率。另外，水中膠體物質(zhì)的減少，會(huì)降低污水的溶氧消耗，有效刺激生物膜的活性。

生物處理組合工藝，能在傳統(tǒng)工藝的基礎(chǔ)上將COD去除率升高10%，水源水的有機(jī)污染越嚴(yán)重，其去除效率越顯著，氨氮的去除率高達(dá)80%，組合工藝在去除氨氮的同時(shí)還能去除亞硝酸鹽氮以及有機(jī)氮等。由于氨氮濃度大量降低，消毒過(guò)程中加氯量大大減少，相應(yīng)地氯化副產(chǎn)物的副作用也大大減弱。傳統(tǒng)工藝的氯化出水中測(cè)得有32種有機(jī)污染物，其中有毒有害物質(zhì)16種，而組合工藝后的氯化出水中含有23種有機(jī)污染物，其中有毒有害物質(zhì)6種，僅此一點(diǎn)，其優(yōu)勢(shì)具有十分深遠(yuǎn)的意義。

值得一提的是生物處理中都要用到曝氣設(shè)施，有科學(xué)家研究比較過(guò)兩種曝氣工藝：穿孔曝氣管和微孔曝氣管。兩種工藝各有秋千，后者對(duì)水源水中氨氮的去除有更好的效果。[14]

6.其它凈化方法

6.1，光化學(xué)氧化法[13]

光化學(xué)氧化法是在化學(xué)氧化和光輻射的共同作用下,使氧化反應(yīng)在速率和氧化能力上比單獨(dú)的化學(xué)氧化、輻射有明顯提高的一種水處理技術(shù)。光氧化法均以紫外光為輻射源,同時(shí)水中需預(yù)先投入一定量氧化劑如過(guò)氧化氫,臭氧或一些催化劑,如染料、腐殖質(zhì)等。它對(duì)難降解而具有毒性的小分子有機(jī)物去除效果極佳,光氧化反應(yīng)使水中產(chǎn)生許多活性極高的自由基,這些自由基很容易破壞有機(jī)物結(jié)構(gòu)。屬于光化學(xué)氧化法的如光敏化氧化,光激發(fā)氧化,光催化氧化等。紫外- 臭氧聯(lián)用技術(shù)可以氧化臭氧所不能氧化的微污染水中的有機(jī)物,如三氯甲烷、六氯苯、四氯化碳、苯,使之變成CO2 和H2O,降低水中的致突變物活性,其氧化效果比單獨(dú)使用紫外線和臭氧要好。但是,紫外- 臭氧工藝對(duì)有機(jī)物的去除能力還有待進(jìn)一步探討,而且該工藝費(fèi)用較高,還不容易推廣應(yīng)用。光催化氧化法是在水中加入一定數(shù)量的半導(dǎo)體催化劑,它在紫外線輻射下也能產(chǎn)生強(qiáng)氧化能力的自由基, 能氧化水中的有機(jī)物, 常用的催化劑有二氧化鈦。該方法的強(qiáng)氧化性、對(duì)作用對(duì)象的無(wú)選擇性與最終可使有機(jī)物完全礦化的特點(diǎn),使光催化氧化在飲用水深度處理方面具有較好的應(yīng)用前景。但是二氧化鈦粉末顆粒細(xì)微,不便加以回收,同傳統(tǒng)凈水工藝相比,光催化氧化處理費(fèi)用較高,設(shè)備復(fù)雜,近期內(nèi)推廣使用受到限制。光催化氧化投入實(shí)際應(yīng)用所需要解決的主要問(wèn)題是確定長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中催化劑中毒情況及尋求理想的再生方法;解決催化劑的分離回收或固定化問(wèn)題;反應(yīng)器的設(shè)計(jì)及提高光能利用率等。可以預(yù)見(jiàn),隨著研究的不斷深入,光催化氧化必將越來(lái)越得到重視。光化學(xué)氧化法目前尚處于研制階段,由于運(yùn)行成本較大,尚難大規(guī)模的在生產(chǎn)中應(yīng)用,但該項(xiàng)技術(shù)發(fā)展很快,在生產(chǎn)上的應(yīng)用將為期不遠(yuǎn)

7. 結(jié)語(yǔ)

縱觀近幾年污水處理工藝的發(fā)展，貧營(yíng)養(yǎng)環(huán)境中污染物生物降解也取得了巨大的進(jìn)步，并且，考慮到飲用水的水質(zhì)，各個(gè)國(guó)家對(duì)于此項(xiàng)研究的投入也越來(lái)越大。李永秋等科學(xué)家用生物陶粒反應(yīng)器研究了水源水的處理效果，發(fā)現(xiàn)生物陶粒反應(yīng)器對(duì)水中的濁度和色度有教高的去除率，對(duì)氨氮具有較完全去除作用，試驗(yàn)條件下的去除率為：濁度85%，色度65%，COD 32%--35%。[12]劉紅等利用超聲波強(qiáng)化膜生物處理方法研究了對(duì)水源水的凈化效果，發(fā)現(xiàn)超聲波對(duì)凈化有十分重要的作用。[6]只有擁有純凈的水源水,我們的物質(zhì)生活才能得到最基本的保障.環(huán)境的壓力迫使我們迅速發(fā)展水源水的凈化工藝.我們相信貧營(yíng)養(yǎng)水處理工藝必將不斷發(fā)展,不斷進(jìn)步。對(duì)此問(wèn)題的研究也不能僅僅局限在生物反應(yīng)器上，許多物理化學(xué)方法同樣起到了很好的去除效果，如用活性炭吸附成本很低，而且去除效果比較令人滿意。前面我講了將反應(yīng)器組合起來(lái)使用，其實(shí)除此之外，可以像一般的污水處理那樣，在生物處理過(guò)程之前加上物理絮凝等預(yù)處理過(guò)程。利用膜過(guò)濾也是一種很有前景的水源水處理方法，工藝水平成熟后，可能會(huì)設(shè)計(jì)出這樣一種膜，可以直接將比水分子大的有機(jī)物分子過(guò)濾掉，而讓水分子通過(guò)。對(duì)這種過(guò)濾膜的研究國(guó)內(nèi)已經(jīng)起步了，電視上曾報(bào)道過(guò)有一家公司制造出了可以直接將污水過(guò)濾一次就達(dá)到出水標(biāo)準(zhǔn)的例子。當(dāng)然，對(duì)于此問(wèn)題的研究，我們要走的路還有很遠(yuǎn)很遠(yuǎn)。

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