一、課題的提出：

　　當(dāng)今水處理技術(shù)的發(fā)展速度相當(dāng)驚人，生化與物化技術(shù)迅猛提高,在污、廢水水處理技術(shù)中占相當(dāng)大的比例。但同時(shí)，也存在一系列難以克服的問題。如：生化處理過程的自動(dòng)控制，消毒副產(chǎn)物三致物質(zhì)的產(chǎn)生，病原菌殘留，水中重金屬的去除，活化度的保持等，這些都可能給使用和接觸人群帶來意想不到的多種急、慢性疾病。根據(jù)國際上優(yōu)質(zhì)健康用水的最新理念，使用純物理法處理建筑中水可解決這些問題，并體現(xiàn)出獨(dú)特的優(yōu)越性。本文將要討論純物理法的原理、工藝特點(diǎn)、發(fā)展?fàn)顩r及在建筑中水處理方面應(yīng)用的優(yōu)勢。

二、概述：

　　首先，純物理法是利用物理原理，如：機(jī)械篩分、吸附、截留、架橋、水力剪切、中和、混凝等，可截留比微米孔徑更小的污染物。工藝上，一般采用預(yù)處理-過濾-活性炭吸附-消毒等幾個(gè)步驟。處理方法有：萃取、篩濾、沉淀、氣浮、過濾等。其特點(diǎn)是不改變污、廢水、中水和污染物的性質(zhì)使它們分離，而且還可達(dá)到定量精密地分離效果。其作用主要是分離污水中呈懸浮狀態(tài)固體污染物質(zhì)。

三、純物理法的優(yōu)越性：

　　當(dāng)水流在壓力作用下高速通過濾料時(shí)，產(chǎn)生微漩渦和細(xì)微氣泡，并產(chǎn)生微小的電磁場，可使水的活化度提高。被磁化后的水能對(duì)人體起到保健功能。這是純物理法的獨(dú)特處之一。
　　另一獨(dú)特之處是對(duì)于溶解性有機(jī)物的去除（如：臭氧高級(jí)氧化使有機(jī)物質(zhì)變成無機(jī)物質(zhì)），采用純物化方法有其獨(dú)特的優(yōu)勢，在生活污水中，溶解性有機(jī)物的主要成分是蛋白質(zhì)、碳水化合物和陰離子表面活性劑。在經(jīng)過二級(jí)處理的城市污水中的溶解性有機(jī)物質(zhì)多是丹寧、木質(zhì)素、黑腐酸等難降解的有機(jī)物。 對(duì)于這些有機(jī)物，用生物處理技術(shù)難以去除，且目前還沒有比較成熟的方法。而從經(jīng)濟(jì)和技術(shù)可行方面考慮，物化法（即：采用硅藻土吸附和臭氧高級(jí)氧化結(jié)合）是適宜的。
　　純物理法的優(yōu)越性還表現(xiàn)在，占地面積小、處理污水負(fù)荷大、處理能力強(qiáng)、適應(yīng)水量變化能力好，經(jīng)濟(jì)效益高，只需一次性投資，維護(hù)、管理方便，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作、易于集成化、模塊化制作向市場推廣，方便安裝和運(yùn)輸，無臭氣、無污染、噪音小、處理過程可人為控制等，在未來的水處理行業(yè)中，具有無可比擬的前景。

四、處理工藝的重點(diǎn)環(huán)節(jié)：

　　預(yù)處理和過濾是此法最重要的環(huán)節(jié)，是保證出水水質(zhì)和處理成敗的關(guān)鍵。最新水處理技術(shù)的發(fā)展趨勢是采用臭氧進(jìn)行預(yù)處理和后續(xù)的消毒，采用膜濾進(jìn)行精密出水水質(zhì)控制。
　　臭氧不但可避免如液氯及其他消毒劑那樣在消毒過程中產(chǎn)生三致物質(zhì)，而且自身具有高級(jí)氧化能力（AOP）。經(jīng)過改進(jìn)的新工藝不但可用于去除水中的鐵、錳、臭、味和色度，還能完全去除水中的酚。對(duì)洗滌劑等陰離子表面活性劑也有一定的去除能力。
　　膜濾法采用膜把水中的污染物分離出去，達(dá)到凈水的目的。膜去除水中的污染物機(jī)理是：膜表面孔徑機(jī)械篩分作用，膜孔阻塞、阻滯作用和膜表面及膜孔對(duì)污染物的吸附作用，膜表面電位對(duì)水中的污染物電吸附作用。
　　污水處理膜濾法的工作過程是在外力的作用下，被分離的溶液以一定的流速沿著濾膜表面流動(dòng)，溶液中溶劑和低分子量物質(zhì)、無機(jī)離子以高壓側(cè)透過濾膜進(jìn)入低壓側(cè)，并作為濾液而排出，而溶液中高分子物質(zhì)、膠體顆粒及微生物等被超濾膜截留，溶液被濃縮并以濃縮液形式排出。此法可分離回收75%的水量。 由于它的分離機(jī)理主要是借助機(jī)械篩份作用，膜的化學(xué)性質(zhì)對(duì)膜的分離特性影響不大。與生化處理工藝中的中空纖維膜相比較，中空纖維膜的能量損失非常大，并更容易堵塞，水頭損失增長也很快。
　　純物理膜濾法在建筑中水的處理工藝設(shè)計(jì)：

　

　　可減少池體占地面積，減少處理單元，并能真正實(shí)現(xiàn)集成化模塊式生產(chǎn)。

五、有待進(jìn)一步研究的課題：

　　目前，純物理處理方法仍需研究的項(xiàng)目是：
1、 如何改善和提高此法的脫氮、除磷能力，特別要解決出水水質(zhì)的富營養(yǎng)化問題：
　　下面是應(yīng)用硅藻土表面預(yù)涂過濾器進(jìn)行過濾的試驗(yàn)：
　　試驗(yàn)中所用污水的水質(zhì)指標(biāo)為：
COD為270mg/l BOD為117mg/l PH 7.89 SS為240mg/l　　　　　　TP為2.0mg/l NH3-N 為12.8mg/l

表1 硅藻土用量對(duì)處理效果的影響

　　從上表所列數(shù)據(jù)可知，硅藻土對(duì)COD,BOD,SS和總磷都有較好的處理效果，但對(duì)NH3-N的去除不理想，幾乎沒有去除作用。所以當(dāng)污水進(jìn)行NH3-N去除時(shí)，不能靠硅藻土混凝處理而其他處理手段值得考慮的。比如用天然沸石進(jìn)行離子交換等。
2、去除重金屬的能力
　　雖然硅藻土有去除少量鐵、錳等重金屬的能力，但對(duì)于建筑中水銹蝕的管道所融入的鐵銹、鋅等在常溫、中性水質(zhì)的條件下過濾后的去除量還有待進(jìn)一步試驗(yàn)。
3、高負(fù)荷污染物的去除
　　如：針對(duì)原水水質(zhì)增加前期預(yù)處理項(xiàng)目
4、無機(jī)鹽類高的水質(zhì)
　　針對(duì)不同中水回用要求，進(jìn)行水質(zhì)深度處理如：納濾、反滲透等
5、解決膜堵塞、水頭增加的問題
　　需要實(shí)現(xiàn)在線自動(dòng)反沖洗、自動(dòng)更換無效濾膜

六、純物理法在建筑中水領(lǐng)域應(yīng)用的現(xiàn)狀及前景展望:

　　純物理法在游泳池水處理的深度處理、制造高純水以及直飲水中已經(jīng)得到相當(dāng)廣泛的應(yīng)用，而在建筑中水的應(yīng)用尚未推廣。
　　目前的發(fā)展方向是：為了產(chǎn)生永久性消毒的效果，而沒有三致物質(zhì)出現(xiàn)，現(xiàn)在有采用載銀硅藻土、載銀燒結(jié)硅藻土或納米微孔精過濾等精過濾技術(shù)，并且今后將以模塊化、集成化的形式針對(duì)不同的水質(zhì)和回用要求進(jìn)行工藝搭配和組合，產(chǎn)生最優(yōu)處理效果，并制成一系列一體化標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備向市場推廣。今后臭氧預(yù)處理與硅藻土過濾將集成化，并在適當(dāng)時(shí)考慮其他輔助藥劑和設(shè)備，加強(qiáng)吸附前的預(yù)處理作用等，擬將此法向污水一級(jí)處理和二級(jí)處理方向推廣，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的處理模式。
　　將純物化處理應(yīng)用于建筑中水是有一定原因的，首先，建筑中水的時(shí)段性很強(qiáng)，水量變化大，負(fù)荷變化大，水質(zhì)也會(huì)有所變化，溫度等隨季節(jié)性變化大，而只有純物理方法對(duì)此類變化適應(yīng)程度高，極適合建筑小區(qū)中水處理。對(duì)于這種無害化、高效率、高適應(yīng)性的設(shè)備，其市場前景一定有很大潛力。

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Pure physics method’s development and application in architectural wastewater

Yu Keqin Zhang Ying

(College of architecture Engineering,Perking polytechnic university,BeiJing ,100022)

Abstract: Pure physics method can solute a series of questions by biochemistry and chemistry management, and can show the unique advantage. In the use of architectural waste liquid, there are potential beyond measure. This paper discuss the character、the development of pure physics standard and problems need to solute in future. It emphasize the advantage of Pure physics method using in the architectural wastewater area.