水处理技术论文范文

水处理技术论文篇1

现代生物技术是指以DNA技术为先导，包括微生物工程、细胞工程、酶工程、基因工程、蛋白质工程和生物修复技术在内的一系列生物高新技术的统称[1，2]。其中每个方面都有其特定的理论基础和不同的应用领域，但它们之间又相互补充和衔接，形成一个完整的体系。

生物技术的特点大致有[3]：①以生物为对象，不依赖地球上的有限资源,而是着眼于再生资源的利用；②在常温、常压下进行，过程简单，可连续化操作，并可节约能源，减少环境污染；③开辟了生产高纯度、优质、安全可靠的生物制品的新途径；④可解决常规技术和传统方法不能解决的问题；⑤可定向地按人们的需要创造新物种、新品种和其他有经济价值的生命类型。

2现代生物技术在废水处理中的应用

废水生物处理是利用微生物的生命活动过程对废水中的污染物进行转移和转化，从而使废水得到净化的处理方法。废水生物处理技术发展迅速，好氧法、厌氧生物法以及生物发酵法已趋于成熟，所以，这里只介绍固定化等新兴技术。

2.1固定化微生物技术固定化微生物技术是生物工程领域中的一项新技术。进入80年代后国内外开始应用这种具有独特优点的新技术来处理工业废水和分解难生物降解的有机物质，一些具有特异性的优势菌种不断得到改造或创造，将这些高效专性菌如脱色菌、脱氮、脱磷菌假单胞菌等进行固定化后，菌体密度提高，大大提高了处理效率，尤其是对难降解有毒物质有明显优势。王增长等人利用新研制的聚集—交联固定化细胞技术，将筛选的高效优势脱色菌种固定在活性污泥上，投加于“厌氧—好氧—生物滤池”工艺流程中，处理印染废水，结果表明：出水色度极低，处理后的水可回用[4]。

2.2生物强化处理技术为了提高废水处理的效果，而向废水中投加从自然界中筛选的优势菌种或通过基因组合技术产生的高效菌种，以去除某一种或某一类有害物质。主要强化方法有：①高浓度活性污泥法，以高污泥浓度和长泥龄来促进对难分解物质的处理，加快反应速度。日本用该法处理难分解的聚乙烯醇和粪便污水取得显著效果[5]。②生物—铁法，是在普通活性污泥中加入无机盐，多用铁盐(氢氧化铁或氧化铁粉)，形成生物铁絮凝体活性污泥，具有高浓度活性污泥法的特点，主要用来提高除磷效果。③生物—活性炭法，综合利用微生物氧化能力和活性炭良好的吸附能力，使二者产生协同增效作用。在该系统中，每g活性炭去除1～3gCOD，分解废水毒性能力明显增强，同时提高脱氮水平。

2.3生物反应器技术生物反应器技术，是现代生物技术发展的一个主要方向。现代化的新型生物膜反应器，其共同特点是反应器内装有比表面大的载体，有利于微生物附着生长形成生物膜，供气或供给的其他反应条件优越，污染物具有充分的时间与微生物接触，有利于增强微生物的分解代谢能力。目前，2000m3的反应器已经问世。虽然其处理能力较低，造价较高，但其管理方便，运行费用低，所以欧美地区约有7%的污水处理厂采用该技术[6]。3生物修复技术

生物修复技术[7]是利用生物，特别是微生物将土壤、地下水或海洋中污染物现场降解为CO2和H2O或转化为无害物质的工程技术系统。这项技术正被用于清除地下水、废水中的污染物。金属虽然不能被生物降解，但微生物可将其转移或降低其毒性。为了加快去除污染物的进程，常常采用许多强化措施，使自然生态系统维持原状的前提下，使受污染的环境得以修复。研究表明，生物修复与传统的物化法相比具有以下优点：①经济，仅为物化法30%-50%；②对环境影响小，不产生二次污染，遗留问题少；③最大限度地降低污染物的浓度；④修复时间较短，就地修复，操作方便。

生物修复中主要涉及两大问题，即有效性和安全性评价。为提高有效性今后将应用分子微生物学分离、鉴别、制造更高效降解和聚集有害有毒化合物的微生物。为提高生物修复的安全性评价水平，需发展鉴定微生物的分子生物技术，以确定微生物在环境中的去留和基因[8]。

4微生物水处理剂

微生物水处理剂主要集中在以下几个方面：①微生态制剂。微生态制剂是一种由优势互补的微生物菌群、繁殖促进剂和活化剂配制而成的活性微生物制剂，已经在保健领域发挥重要作用。用于环境净化的微生态制剂由于其应用范围广、使用安全、无副作用，为区域环境保护提供了新的重要手段。欧美近年来加快了这方面的研究开发，已有采用微生态制剂原位修复水体的成功实例[9]。②生物吸附剂。生物吸附剂是废水生物处理的一个新的发展方向，主要有两大类：一类是高比表面积和高吸附率的生物体吸附水中的污染物；另一类是集生物吸附和生物降解能力为一体净化废水中的污染物的生物吸附剂。目前生物吸附剂的固定化技术使生物与离子交换树脂一样能解吸回收金属和重复利用。③微生物絮凝剂。微生物絮凝剂是利用生物技术，通过微生物发酵，抽提精制而得到的一种具有生物分解性和安全性的新型、高效、无毒的廉价的水处理剂，这些是无机或有机合成高分子絮凝剂所不具备的。其特点是降解性能好，成本低，无二次污染等。目前，已筛选出19种具有絮凝能力的微生物，其中，霉菌8种，细菌5种，放线菌5种，酵母菌1种[10]。随着生物技术的发展，微生物水处理剂的开发与应用具有良好的前景。

现代生物技术在水污染控制领域已显示出独特的魅力和应用前景。但笔者认为，今后应从四个方面进行深入研究：①分离、筛选和培养高效降解菌，利用微生物共代谢作用、多菌种协同作用降解难降解污染物；②构建高效反应器，优化运行条件，探索新技术新方法；③开发高效、无毒、廉价、可大批量生产的微生物水处理剂；④着力实践和推广生物修复示范工程，为生态环境建设提供有力的技术支持。

摘要：当今的水处理技术中，生物处理法已成为水污染控制的主要方法，尤其是现代生物技术将成为水污染控制领域重点开发和应用的技术手段。本文介绍了现代生物技术的内容与特点，着重综述了现代生物技术在废水生物处理、生物修复以及微生物水处理剂等方面的研究与应用状况，在此基础上提出今后现代生物技术在水污染控制领域中的研究方向。

关键词：现代生物技术废水生物处理生物修复水处理剂

参考文献：

[1]李亚一.生物技术[M].北京：中国科学技术出版社.1994.1.

[2]王凯军.发达国家环境生物技术研究规划简介[J].给水排水.1996.22（9）：7-9.

[3]唐琼等.生物技术在环境保护中的应用及前景[J].环境污染治理技术与设备.2002.3（10）：28-35.

水处理技术论文篇2

1.1生物法

(1)生物物理方法

基于生物特性，通过物理手段来对含铬废水进行处理即生物物理方法，又可以分为絮凝法和吸附法。絮凝法是通过微生物或者其所产生的代谢物来絮凝沉淀有害物质的，主要倚靠实验室中所培养的具备絮凝功能的微生物来完成，因为大多数微生物本身具有一定线性结构，或者具有较强的亲水性，可以和颗粒相结合，进而达到除污目的。目前该种微生物主要有十七种，比如细菌、霉菌、放线菌、酵母菌以及藻类等。之前程永华等专家就曾经研究发现，在强酸条件下壳聚糖更轻易吸附六价铬。吸附法是经过生物的离子交换、络合等各种作用来吸附重金属离子，特别是研究表明不管是活的还是死的微生物都具有较强的吸附重金属能力，可以在低浓度重金属离子的水溶液中较好地进行吸附作用。

(2)生物化学方法

即通过微生物对重金属离子的作用，使可溶性离子先转化为难溶或者微溶性的化合物，再将其去除。常用的是硫酸盐生物还原方法，在无氧条件下先是利用硫酸还原菌来将硫酸盐还原为硫化氢，然后将所要去除的铬离子和硫化氢进行反应，生成难溶或者微溶的金属硫化物沉淀进而去除，同时由于硫酸的还原作用可以相对地提高废水的pH值；或者利用氧化亚铁硫杆菌，先将六价铬还原为三价铬，再与硫化物发生反应，生成难溶或者微溶性物质进而去除。

(3)生物植物方法

就是利用植物对重金属的吸收富集来对含铬废水进行处理，如某些藻类或者凤眼莲等对重金属有强的吸收性和耐毒性的植物。先是通过植物根系来吸收过滤重金属废水，进而达到富集重金属的目的，同时避免了重金属直接污染土壤、地下水或者空气，然后对植物进行处理即可。

1.2化学法

除了利用生物法，也可以采用化学法来对含铬废水进行处理，化学法的优点是反应快、效率高、成本较低，因此化学法是国内较为常用的处理含铬废水的方法。

(1)还原法

即将特定的化学物质加入到含铬废水中，使二者发生反应生成难溶物质进而去除。较为常用的还原剂是 亚铁盐、亚硫酸盐、二氧化硫等，不同还原剂优势不同，比如二氧化硫还原剂方便处理浓度高流量大的含铬废水，而亚硫酸盐综合利用方便，只要根据实际情况选择即可。近年来有指出聚合氯化铝用以处理含铬废水的方法，因为聚合氯化铝具体要优于前面所说的还原剂，使用聚合氯化铝不仅出水水质好，可以回收利用，而且兼具PAC、PVC二者优点，所形成的絮体大而重，沉淀速率快。实际中还原法的做法是在pH值为2至4时将还原剂加入到废水中，通过这些还原剂可以将六价铬离子还原为三价铬离子，此时加入碱类改变溶液酸碱度，使得pH位于8至9之间，以便三价铬形成氢氧化铬沉淀，即可除去。

(2)电解法

即通过格栅去除较大颗粒悬浮物后，通过电解槽电解含铬废水，使阳极铁板溶解出亚铁离子，然后使用亚铁离子在酸性环境下将六价铬离子还原为三价铬离子，此时阴极板上析出氢气，溶液酸碱度渐渐上升，三价铬离子即可自行沉淀。

1.3物理法

通过对外部能量以及化学位差的利用可以对多成分的溶液进行物理上的处理，比如膜萃取、离子交换树脂、超滤、电渗析等。像通过电渗析来除铬，就是在直流电场作用下，利用离子交换膜对溶液中阴阳离子的不同的选择性来对溶液的铬进行分离。当然也可以采用物理吸附方法，利用常见的活性炭、泥煤、硅藻土等吸附剂来对含铬废水进行处理，在一定程度上处理工艺简便易行。

2结语

对含铬废水的处理办法多种多样，不仅限以上方法。而在实际中，只有结合废水的特点，综合全面地来选择最有效的处理方法才能取到理想效果，促进含铬废水处理向清洁生产工艺、物质循环利用等综合防治方向发展。

水处理技术论文篇3

1.1居民饮用水的净化

国内经济的迅速发展，也造成了较为严重的水污染，饮用水的有效净化日益迫切。在使用超滤膜技术对这一类水进行净化时，会优先将各类病原微生物清除，再进一步过滤水内的多余有机物、有害杂质等成分，极大提高了水质。在实际应用时，对目标水使用混凝沉淀配合超滤膜过滤的方式进行净化，水体内原有的病原性微生物、多余有机物以及有害杂质均在纳米级超滤膜阻隔下，大幅减少，最终得到了质量较佳的饮用水。CASS与超滤膜的组合工艺是对生活污水的进行高度净化的技术之一，实验研究表明，这种组合技术能够实现出水CODCr稳定在30mg/L以及NH3-N最低维持在0.2mg/L且去除率高达90%的净化效果，使得清洁处理之后的污水能够直接回收利用。

1.2海水等特殊水的净化

海水属于现有含量相对丰富的水资源类型，但海水内的各类有机质及各类无机盐都缺乏较为妥善的净化措施，对以海水为代表的一系列特殊水的净化能够极为有效的缓解水资源紧缺现状。以超滤膜技术为代表的一系列反渗透技术在海水净化领域取得了明显成效，相比其他技术而言，超滤膜技术所需要的能源及成本造价投入均较低，净化性能也相对较好。此外，超滤膜能够有效避免膜在净化过程中逐渐被水污染的情况，利用其良好的综合过滤性能，与反渗透技术向结合，能够有效提高净化海水水质，表现为使用中空纤维的超滤膜对高污浊度的海水进行直接处理的试验中，COD的去除率能够达到60%，胶硅的平均去除率也高达89%左右，并且具有比较小的跨膜压差，能够作为反渗透系统的预处理装置使用。

1.3工业废水的净化

工业废水的种类较多，不同工业类型所排放的工业废水其成分也会存在区别，因而在对其采用超滤膜技术进行处理时，也存在一定差异，以下选择食品工业、电镀工业以及含油废水三种工业废水为对象，对其超滤膜处理技术进行分析。食品工业在其加工过程中会排放大量废水，食品工业废水的主要成分包括淀粉、乳糖、蛋白质等高分子有机质，在净化废水的同时，一定程度上还可以对这部分有几只进行有效回收，从而将环境效益最大化。电镀工业因其生产规模较大，因而需要用到的水资源也更多，所排放的废水量也会相应上升。将超滤膜技术配合反渗透技术，能够将重金属工业废水中的硝酸盐、镍以及有机碳等无机物过滤出去，避免给水资源造成更大规模的污染。含油废水以分散油及浮油为主的工业含油废水在处理时较为容易，而针对乳化油则缺乏较为妥善的处理措施。利用超滤膜技术对该类型的含油废水进行处理，可以将乳化油等废弃油与水彻底分离，从而实现水资源的净化。实验研究表明，在工业废水的处理工作中，将温度控制在15摄氏度左右、压强控制在0.1MPa的时候，0.8μm以及50nm的无机陶瓷膜的组合工艺能够实现比较理想的处理效果，表现为0.8μm的无机膜对COD的去除率为30%~45%，50nm的无机膜的去除率为55%~70%左右。

2结语

综上所述，环境工程水处理实践表明，超滤膜技术在实际应用中应该采取有效措施避免因滤膜吸附、沉淀等作用给超滤膜造成污染，在选择膜类型及与处理措施时也要进行适当调整；在应用超滤膜技术时，应该选择合理的驱动设备，防止压力过大给膜造成破坏。此外，还应当加强该技术与反渗透等技术的配合程度，从而提高环境工程水处理的综合效益。

水处理技术论文篇4

1、引言 水是人类赖以生存的重要自然资源。全球水环境质量的严重恶化和经济的高速发展，迫切要求适合时展的污水资源化技术，以缓解水资源的短缺状况，水资源短缺已成为制约社会发展的瓶颈。因此，近年来各种新型、改良型的高效废水处理技术应运而生。其中，膜技术以其高效、节能、设备简单、操作方便等特点，在水处理领域中的应用越来越广泛。比如2008年，北京要实现绿色奥运的几项举措都将应用到膜技术。国外有专家把膜技术的发展称为“第三次工业革命”，作为21世纪最有前途的高新技术之一。 2、膜分离技术的工作原理 膜分离技术，是利用一张特殊制造的，有选择透过性的薄膜，在外力推动下对混合物进行分离、提纯、浓缩的一种新型分离技术，是根据混合物的物理性质的不同用过筛的方法将其分离，或根据混合物的不同化学性质分离开物质。物质通过分离膜的速度（溶解速度）取决于进入膜的速度和进入膜的表面扩散到膜的龙眼、另一表面的速度（扩散速度）。而溶解速度完全取决于被分离于膜材料之间化学性质的差异，扩散速度除化学性质外还与物质的分子量有关，速度越大，透过膜所需的时间越短，混合物中各组分透过膜的速度相差越大，则分离效率越高。 3、膜分离技术在水处理中的应用 3.1膜分离技术在城市污水深度处理中的应用 城市污水深度处理和回用开始于20世纪60年代。城市污水具有量大、集中、水质较为稳定的特点，是一种潜在的水资源。城市污水深度处理通常以污水处理厂的二级或三级排放液为水源，用反渗透（RO）对它进行最后的脱盐，脱COD、BOD以及微量有机物和重金属离子的脱除，出水水质可达到饮用水标准。但由于某些主观原因，目前大多不直接用作饮用水。国外常将其注入地下蓄水层或淡水水库进行自然净化（通常需存放两年），也有用作工业冷却水，锅炉用水等非饮用目的。城市缺水制约着经济的发展，把城市的二级出水进行处理后再生回用是解决水源短缺的一条途径。二级排放液在进RO装置前需进行预处理，以使进水水质符合RO装置的使用要求。预处理的好坏是RO技术应用成败的关键。现在，RO前采用MF或UF预处理的深度水处理过程已成为非直接饮用水回用工程中城市废水处理的工业标准，国内外都在积极地采用膜技术大规模地把城市污水开发为新的水资源。我国采用“微絮凝纤维过滤+膜滤”对洗浴废水进行了研究，试验表明，此工艺具有出水稳定、占地面积小的特点。天津经济技术开发区污水处理厂引进挪威SBR序批式活性污泥法先进工艺，每天可提供10万吨二级生化处理出水作为水源，使污水深度处理后回用成为可能。我国的城市污水再生回用并不普及，膜技术在深度处理的应用相对也很少，今后我们还需在污水的再生回用和深度处理技术上进行研究。 3.2膜分离技术在工业废水处理中的应用 由于工业的发展，大量工业废水排入水体，这些工业废水，面广量大、危害深，大多含有不同浓度的化学物质，其中有些具有较高的经济价值，而有些则具有毒性，对人类环境有害。为保护环境不受污染，并回收有用物质，在工业废水排放之前必须进行净化处理，膜分离技术既能对工业废水进行有效的净化，又能回用其中的有用物质，同时还可节省能源。膜技术在处理电镀废水、造纸废水、重金属废水、含油废水和印染废水这五大类主要工业废水中都得到了广泛的应用。 3.3膜分离技术在饮用水处理中的应用 随着人们生活水平的提高，对饮用水的水质要求也越来越高，加上传统工艺中的某些弊端，如加氯杀菌会使氯与水中的某些有机物反应生成新的危害巨大的三致（致癌、致突变、致畸变）化合物。膜技术用于饮用水处理是一个重大突破。水的净化与纯化是从水中去除悬浮物、细菌、病毒、无机物、农药、有机物和溶解气体等，在这方面，膜分离技术发挥了其独特的作用。膜分离中的微滤、超滤和纳滤所组成的水处理方法，对去除水中的微米级的颗粒优于常规水处理技术中的过滤能力，而且还具有去除过滤所不具备的纳米级微粒的能力，可有效去除水中的悬浮物、细菌、病毒、无机物、农药、有机物和溶解气体等杂质。符合饮用水水质不提高的要求。 3.4膜分离技术在海水淡化中的应用 我国是水资源大国，同时也是水资源贫国。海水作为水资源的重要组成部分，有效利用是解决我国水资源危机的重要措施之一。目前用于海水淡化的膜技术主要有反渗透、电渗透（ED）和膜蒸馏（MD）等。2002年，万吨级反

水处理技术论文篇5

关键词：被动定位，匹配场，水下GPS，动目标分析

 

1.引言

声纳按照工作方式一般分为主动声纳和被动声纳。对于被动声纳，由于它不发射声波，它具有很好的隐蔽性，且具有作用距离远、不容易被发现等优点，在军事领域中有着很好的应用前景。近年来，世界各国都加紧了对被动定位技术的研究和开发，被动定位技术受到广泛的重视。随着水中兵器作用距离和打击精度的提高，对被动声纳的定位性能提出了更高的要求，远程定位问题引起人们的广泛关注，出现了多种新型的定位方法。

2.传统被动声纳定位技术及面临的问题

2.1 传统的被动定位技术

传统的水声被动定位技术是六十年代研究开发出来的,这类定位技术利用沿不同距离路径传播的水下声脉冲间的时间差或相位差对水面、水中目标进行定位，其典型代表就是三子阵法和球面内插法。三子阵被动测距方法是己经实用化了的被动定位技术，它是六十年代后期出现的噪声测距方法。它利用时延估计技术求出到达三个基阵的相对时延，然后得到目标的方位和距离。但是，三子阵定位方法对水声信道进行了简化，三子阵系统是在同一平面内进行定位的，它不考虑信道声速的垂直分布，也不考虑信道的多途效应。，动目标分析。，动目标分析。不过这种定位方法算法简单，而且对近距离声源定位能达到较高的精度，目前在工程上已经得到广泛应用。

2.2 传统被动声纳定位技术面临的问题

传统被动定位方法在理论和实际应用中都存在很大的缺陷，主要表现在以下两个方面。

2.2.1 远程定位精度不高

传统的被动定位方法，利用球面波或柱面波波前曲率的变化，通过测量各基元的相对时延，估计目标的距离和方位。测距精度与时延估计精度、目标距离、方位、基阵孔径、基阵安装精度等因素有关，其中时延测量精度是关键，然而对于有限的基阵孔径，随着声纳探测距离的增加，波前曲率的变化越来越小，加上信道传播起伏的影响，时延的精确测量以及距离信息的提取变得越来越困难，因此传统的定位方法难以实现远程定位。此外，由于海洋中的声速分布是不均匀的，特别在远距离定位时，声速的不均匀分布使传统的定位算法存在较大的误差。为此，研究人员必须寻求新的被动定位方法。

2.2.2 定位效果受声场环境影响大

由于海水介质的不均匀性，在海水信道中由于温度、盐度、压力的不同，导致了海水介质中各点的声学特性差异很大，特别是不同深度层的声学特性差异很大，导致了声波在海洋中的传播非常复杂，声传播受海洋信道的影响比人们想象的要大得多。要提高声纳的探测效果，必须要充分研究海洋信道特点。

3. 匹配场被动定位技术

匹配场声源定位是国际上新兴的水声定位方法，它根据海洋声信道性，在声场建模的基础上，运用一定的匹配场处理算法反演声源位置。匹配场定位技术充分利用了海洋信道特点来反演声源位置，因此它可以有效消除信道对定位的影响，它的定位精度比传统的被动定位精度高。

3.1 匹配场被动定位原理[1]

匹配场定位的被动原理图如图1所示。匹配场定位首先将水听器阵列接收到的数据经过傅立叶变换后计算频域协防方差矩阵。假设声场中某一位置有目标，已知海洋声场环境参数时，利用现有的声场模型可以计算出该目标声源产生声信号在接收水听器阵列处的声场值，通常称之为拷贝场向量。最后将拷贝场向量和测量信号的协方差矩阵进行匹配运算从而输出定位模糊表面，如果实际目标位置与假设声源位置一致，则匹配处理器有最大值输出，这样从定位模糊表面上可以读出目标的位置。

图1 匹配场定位原理图。

3.2 匹配场被动定位关键技术及发展趋势

匹配场定位有两个重要环节，一是拷贝声场的计算，二是匹配处理器的设计。拷贝声场可利用现有的声场模型计算得到。，动目标分析。现有的声场模型主要有简正波模型、声线模型、抛物方程模型等。其中，最常用的2种传播模型是射线模型和简正波模型。射线模型具有简捷、直观的特点，适用于描述深海声场。在浅海存在严重的多途和较强的海底散射，射线模型不再适用。简正波模型考虑了各种海底边界的影响，适用于研究浅海、低频的声传播问题。目前声传播模型的研究主要集中在快速、高精度的声场模型的研究上。

匹配处理器就是将拷贝场与实测声场进行匹配运算的算法，从理论上来说，匹配场处理器是传统的阵列信号处理的波束形成概念的推广，因此，很多传统的阵列处理方法都可以用于匹配场处理，而且人们已经证明其中的很多方法是很有效的。按照匹配场处理器的权向量是否与测量数据有关，将其分为线性匹配处理器（CMFP）和自适应匹配处理器(AMFP)。常用的MFP处理器有线性处理器(Bartlett)、最小方差估计器(MV)和匹配模处理器(MMP)。随着人们对传播理论研究的深入以及阵处理技术的飞速发展，匹配场处理技术的研究取得了一些突破性的进展。近年来，匹配场处理技术逐渐走向实用阶段，宽带、稳健自适应[1]、高分辨率[2]的匹配场处理技术成为研究热点，以试验研究带动理论研究成为主要的研究方法。，动目标分析。

4.水下GPS定位

水下GPS技术的设计灵感来自于GPS,该技术可以用于潜艇定位，进行爆炸军火处理，还能用于水雷对抗许多领域。水下GPS利用空间GPS系统在海洋中布放一系列声纳浮标，形成网格，在水面用空间GPS，在水下用水声通信。法国的ASCA公司已经开发了用水下全球定位系统进行搜索与救援的系统，它可以利用水下的GPS信号确目标的三维坐标。，动目标分析。该系统可以用于跟踪水下的飞机或潜艇中黑匣子的声波发器，从而找到目标。系统包括GPS浮标，控制站及声波发送器。浮标下有水听器，浮标通过水面上的三个天线与指挥、控制、通信等系统联系。利用目标发射的信号与浮标接收信号的时间延迟得到浮标和目标的相对位置，同时，利用分GPS接收机能精确测量出浮标的精确位置。空间GPS技术已相当成熟。，动目标分析。

5.结束语

由于传统的被动定位方法在理论和实际应用中都存在一些问题，研究人员致力于研究新的被动定位方法，其中匹配场被动定位技术充分利用了海洋信道，在远距离复杂水文条件下，其定位精度较高，有着诱人的应用前景，随着研究的不断深入，这项技术正逐步走向实用阶段，但匹配场的模型精确性，匹配算法的计算速度以及匹配场的定位的稳健性问题还急需解决。水下GPS技术系统使用条件相对苛刻，不适用于非合作被动目标的探测，工程应用受到了一定的限制。

参考文献：

[1]杨坤德,等.水声信号的匹配场处理技术研究[D].西北工业大学,2003,06.

[2]周俊山，陶进绪等.一种基于MUSIC算法的匹配场定位方法[J].电子技术，2010，01：21～23.

 

水处理技术论文篇6

论文摘要:本文分析和论述了影响城市污水处理系统的几个主要因素,着重对曝气技术在城市污水处理工艺的主导地位和技术应用进行阐述。 

 

 

水是我们人类所共有的、有限的资源。大气中的水分变成雨水降到地表,其中一部分蒸发或者渗入地下,而大部分泄入江河,流到大海,再通过江、海、河、湖返回大气中,形成完整的大自然水循环体系。在这一循环过程中,人类所利用的水被污染,而被污染的水只有经过处理得到净化,才能重新回到大自然的水循环体系中。因此,污水处理的作用是极为重要的,是保护人类水环境,提供舒适的生活空间及作为资源有效利用所必须的和必不可少的重要环节。 

 

1城市污水处理工程设计中的关键问题 

 

1.1污水管网设计 

城市污水管网担负着城市污水的收集和输送,是连接污水产生源和污水处理厂的重要的、不可缺少的环节。一般说,凡在新建市、区或扩建新区建设污水处理工程时,宜采用分流制;在已建成合流制排水系统的旧城区、小城镇等,宜将原合流制直泄式排水系统改造成截流式合流系统;在雨量稀少地区,如我国西北的部分地区或者边远小城镇,由于污水处理规模小,街道狭窄,两侧建筑密集,施工复杂,无条件修建分流制排水系统,也可考虑采用合流制排水系统。值得注意的是,当截流倍数较大时,旱季和雨季污水量相差较大,污水处理厂的进水水量及水质都随之发生相应波动,造成冲击负荷,因此在污水处理厂工艺流程设计和设计参数选择时应对该水量、水质变化进行必要的分析和校核,保证处理厂出水稳定达标。 

1.2垃圾渗滤液对污水处理厂的影响 

国内一些城市,特别是中小城镇,当垃圾处理规模不大,且距城市污水处理厂较近时,往往将垃圾渗滤液经预处理或不经处理直接排入城市污水处理厂。这种情况下,设计城市污水处理厂时,需十分注意由于垃圾渗滤液高浓度废水的进入而给处理厂进水带来的水质变化。处理厂规模越小,其影响越大,渗滤液处理量与污水处理厂处理规模的比值越大,对设计参数选择、设备选型及工程费、运行费等影响越大。 

1.3除臭技术 

随着我国对环境质量要求的提高和污水处理技术的发展,在设计污水处理厂的同时,考虑除臭设施已提到议事日程。除臭方法常用有活性炭吸附法、化学药剂吸收法、土壤法及生物法。由于活性炭吸附法去除高浓度臭气效率低且价格高;化学药剂吸收法臭气去除效率低且操作管理复杂;土壤法则适合低浓度臭气去除及占地面积大等不足,目前国内外广泛采用生物除臭法,即利用微生物除臭。该法具有适合于各种臭气浓度的脱除,且具有效率高,不产生二次污染及运行费用低等优点。因此,在我国建议采用生物除臭更为经济合理。 

 

2影响城市污水处理系统的关键技术 

 

城市污水属于可生化处理的中性污水,工艺技术要求并不太复杂,而城市污水处理工艺技术方案的关键因素是曝气技术的选用。

2.1曝气技术的重要地位 

城市污水主要污染物成份基本都是容易被微生物分解的物质。在城市污水处理工艺技术方案中,采用曝气充氧培养微生物对有机污染物质进行分解,这一基本原理都是相同的。一般都是采取初沉、曝气、二沉、回流或排出的工艺流程;近年来还出现了曝气、二沉、回流或排出的三合一体间歇式曝气工艺。 

曝气充氧是城市污水处理工艺运行中最重要的技术保障手段,也是工艺运行的动态控制核心;在城市污水处理运行费用中,动力消耗所占比例约为80%,而曝气充氧能耗又要占装置总动力消耗的约80%;由此可见,所选用的曝气形式及技术在城市污水处理工艺技术方案中的重要地位。 

2.2曝气技术的基本分类 

①传统的分类曝气技术传统的分类方法是按照设备性质区分的,分为三种基本形式。 

表面曝气—采用机械运动的方法,使水体表面不断更新与空气接触;表面曝气分为叶轮表面曝气与转刷(盘)表面曝气两种。 

射流自吸—利用水体的射流作用吸入空气。 

鼓风曝气—风机鼓风经曝气器扩散向水体中输入空气(或纯氧)。 

②按照流体运动性质的新分类曝气技术的实质就是使气相中的氧向液相中转移,传统的分类方法难以反映曝气技术的实质问题。使气相中的氧转移为液相中的溶解氧,是通过流体运动形成气液接触界面而完成的。 

2.3鼓风曝气是曝气技术的发展趋势 

在城市污水处理工艺技术中,有越来越多的工程技术人员认识到了鼓风曝气技术具有动能消耗合理和充氧效率高的优点,因此鼓风曝气技术在城市污水处理工艺技术中越来越得到普遍的应用。 

2.4终端设备是鼓风曝气技术的关键 

鼓风曝气技术的终端是关键设备气流扩散装置——曝气器。鼓风机经管道鼓入曝气池的气相流体,最终是由曝气器对气流的扩散而产生起氧传递作用的气液接触界面;曝气充氧效率、曝气运行可靠程度的长久性、氧传递均衡性与氧供给长期稳定性等等曝气技术性能如何,完全是要取决于曝气终端设备(曝气器)的功能作用。 

2.5旋混曝气器 

本世纪九十年代初,我们就开始着手研究曝气器的气流扩散问题,经过大量的实验研究与运行实践经验的总结,确立了采用阻力小且无堵塞的大孔排气结构,经旋流、旋混与倒齿等多种结构扩散作用产生细泡的曝气技术,生产制造了“旋混曝气器”。从近年在湖南与广东两地的应用情况来看,旋混曝气器突出表现了效率高、可靠性好、对长期稳定运行有保障的优点,深得用户的好评。 

 

3结语 

 

自然系统和人工系统相结合的系统叫复合系统。市场经济条件下的城市污水处理系统,就是一个开放的复合系统。所谓开放的复合系统,是指这个复合系统,还与外界环境中的种种系统进行着交换。城市污水处理系统的整体目标是:导、治结合,实现污水处理“四化”。“四化”——一是减量化,即污水、能耗、物耗的减小;二是无害化,即污水处理的过程与结果对人及受纳水体无害;三是资源化,即污水处理后的循环回用;四是产业化,即污水处理按市场机制形成产业。 

 

参考文献: 

[1]徐志嫱,魏红,黄廷林.污水采用集中或分散处理再生回用的经济比较[j].中国给水排水,2007. 

[2] 张丽丽,徐得潜.城市污水处理厂布局优化的经济性判据[j].山西建筑,2009. 

[3]王文雯.城市河流治理生态效应优化模式探索[d].山东师范大学,2004. 

[4]周雹.论中小型城市污水处理厂工艺选择[a].中国环境保护产业发展战略论坛论文集[c],2000. 

水处理技术论文篇7

关键词：自动控制；污水处理；应用

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）04-0021-01

1 国内外现状

随着我国工业化进程的加快，污水排放等造成的环境污染越来越严重，逐渐成为世界各国关注的重点。水资源是人类生存的重要资源，是资源可持续利用的基础。中国的发展经历了高速发展的工业化进程，而对环境的保护却处于滞后阶段，之前的工业废水、生活污水都是未加处理直接排放到大自然中，对环境造成了严重污染，使人来的生活生产受到威胁。科技革命的发展，为自动控制技术在污水处理方面的应用奠定了坚实的基础，由于污水处理工程具有复杂性等特点，现场勘测非常困难，为自动技术的发展应用提供了契机。

2 自动控制技术在污水处理中的主要表现

2.1 过程控制

在自动控制系统中采用现场控制器对污水处理过程中的设备运行状态进行实时监控，并采集污水处理的过程工艺参数，通过网络将采集到的数据传输到控制层，监控层对传输的数据进行分析处理，根据分析的结果向现场的设备传输控制指令，控制现场设备的运行，这就是污水处理自动控制系统中的过程控制。过程控制通过对运行数据的采集、传输、分析处理、存储达到对现场设备的调度和管理的目的。

2.2 在线监视

通过在线监视将污水处理的工艺流程画面实时显示在控制层的计算机屏幕上，同时还可以实时监视现场设备的运行状态和重要参数的变化情况，通过控制层的计算机对自动控制系统的运行状态进行实时干预。当现场设备在运行过程产生运行故障时，中央控制室的计算机可以及时发现产生的故障并报警，另外还可以对一些简单的故障进行分析处理，提高污水处理自动控制系统运行的稳定性。

2.3 故障诊断及报警

自动控制技术中的故障诊断技术，可以有效监测污水处理中出现的故障，及时监测分析，并发出报警，使得管理者能够及时处理。同时，系统还能处理一些常见的简单故障，对复杂故障进行提示，使管理者第一时间准确的解决问题，保证污水处理工作的正常运行。

3 智能控制系统在污水处理中的应用分析

随着科学技术的发展与应用，自动控制技术已经进入智能控制阶段，是集人工智能、机械、信息技术等为一体的系统工程，智能控制论实现了指标的动态监y，使得污水处理工程能保持稳定、精确运行。主要包括以下几种应用：

3.1 模糊控制

1965年，美国著名学者Zadeh 教授首次提出了模糊控制理论，该理论以模糊数学理论为基础，集合信息技术等先进的方法技术，按照既定的程序进行决策。随后，研究人员将模糊控制理论应用到污水处理中，通过输入污水BOD、SS浓度等数值，系统在进行相关“模糊化”计算后与“规则集”匹配，而后转变成相应的信号实施对工程的控制。各国学者围绕此技术进行了多次实验，以厌氧消化污水处理技术为例，由于厌氧消化对操作条件要求严格，工程中产生的生物气量、底物消耗量等需要长时间观测的离线量不易观测，研究人员则利用设计好的模糊观测器，通过输入易测量（底物浓度等）来估计难测量（单位生物量的微生物日负荷），并借助主成分分析法来分析、激活系统中的某些程序，从而保持污水处理系统的稳定运行。

3.2 神经网络控制

神经网络控制是在模糊控制系统的基础上，加入自学习和自适应能力，对样本进行控制的技术。由于SBR（序批式活性污泥法）技术的相关处理指标测量花费昂贵，研究人员则根据人工神经网络软测量办法，建立BP神经网络和RBF神经网络污水指标测量模型，对污水的相关指标进行监测。经验证，该系统能很好地完成对COD、BOD等指标的检测，是对污水处理技术的重大改善。同时，还有学者通过采用两级控制，实现了上层监测最佳DO和Xb的浓度设置，下层跟踪计算上层神经网络设置点双层控制。经验证，曝气池中的DO和Xb能根据进水水质变化实时改变，保证污水处理效果的达标。

3.3 专家控制

专家控制系统在原有的技术控制理论基础上，融合专家系统相关理论，使得系统在遇到复杂情况时，能模仿专家思维进行判断预测，完成对系统的合理控制。在造纸废水处理过程中，由于废水中碱性过氧化氢机械浆污水污泥量浓度高、总量大，因此，在具体的操作过程中，学者在模糊控制系统的基础上，开发了专家控制系统，以此来监测pH值和预防酸化，实现了对复杂过程的系统判断。

参考文献

[1]李英.浅析自动控制在污水处理中的应用[J].工程技术：全文版， 2016（12）：00280-00280.

[2]王岳，陈萍.浅析污水处理厂自动化控制技术[J].科技创新与应用，2014（1）：295-295.

水处理技术论文篇8

[关键词]污水处理；技术；活性污泥法；污染；

中图分类号：X832 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）42-0367-01

随着工业的发展和城市人口的增长，污水的排放量也不断增加。水环境污染和水资源短缺的日益严重，已经成为世界各国普遍关注和急待解决的社会问题。近些年来，随着我国政府对节能减排工作的高度重视，加大投资力度，并且积极的引入了市场机制，因此污水的处理能力也不断提高，污水处理设施对污染物减排的贡献率不断提升。

一、污水处理新技术

1、超声水处理技术

在我国城市的农业生产中，化肥和农药的早已被大量的使用了，同时还伴随着气体、粉尘以及其它固体的污染，这对地下水、河流和湖泊等水质都造成了污染，而超声水处理技术已经被广泛的应用于强化微污染水的生物处理。当城市中的污水首先经过一定强度的超声处理后，这就会增强膜生物反应器的生物活性，同时也会增加反应器的有机负荷，从而使有机物的净化效率得到有效的提高，因此超声水处理技术实际上就是提高了污水中生物的活性。这种技术在将声空化的过程中有效集中声场中的能量，然后在空化泡崩溃的过程中很小的空间释放这些能量，这样就会产生异常的高压和高温，形成所谓的“局部热点”，化学反应的速率也就得到了加快。在处理城市污水的方法中，利用超声技术降解水中的化学污染物，是才起步的一种新型污水处理技术，使用这种技术处理污水时不但能够提高污水处理的效率，若在水中加入光敏半导体材料时，还能够达到利用太阳能净化城市污水的效果。

2、AB法

AB法是吸附生物降解法（Adsorption Bio-degradation）的简称，是联邦德国亚琛大学B.Bohnke教授于20世纪70年代中期在传统两段活性污泥法（Z-A法）和高负荷活性污泥法基础上开发的一种新工艺，属超高负荷活性污泥法，在技术上有突破。AB工艺是一种新型的活性污泥法，具有一定的特色，对BOD5，COD，SS。氮磷的去除率高于常规活性污泥法。且可节省基建投资约20%、能耗15%左右。其突出的优点是A段负荷高，抗冲击负荷能力很强。对pH 和有毒物质的影响具有很大的缓冲作用，并能破坏络合化学污染物而去除COD 和BOD5。特别适合处理浓度高、水质水量变化较大的污水如纸浆厂、造纸厂、食品加工厂和印染等工业废水。另外，A段和B段可以分期建设，适合经济水平不高的中小城市。该工艺的主要缺点是污泥产量较高。该工艺在我国一些城市已有应用，如深圳市罗芳污水处理厂。

3、曝气生物滤池（BAF）

曝气生物滤池（BAF或BIOFOR）于80年代末90年代初兴起，其工艺流程是：污水经格栅等除去粗大悬浮物后，进入初沉池初步去除SS、COD、BOD等，接着进入第一级BIOFOR降解绝大部分COD、BOD，并硝化部分氨氮；进入第二级BIOFOR彻底硝化氨氮并进一步降解COD、BOD；必要时进入第三级BIOFOR 脱氮除磷。在运行过程中，在一、二级BIOFOR底部曝气。每运行一定时间进行反冲洗，反冲污水回流入初沉池与原污水混合一并处理。

曝气生物滤池与其他污水处理工艺相比，其总体投资省，占地面积小，处理水质量高，可满足回用要求，工艺流程短，运行费用较低，过滤速度高，抗冲击性能好，运行管理方便、便于维护。其主要缺点是预处理要求较高，产泥量相对活性污泥法稍大，污泥稳定性稍差。

4、声波能污水处理技术

声波能污水处理技术是指运用超声波对污水中的化学污染物以及一些难以降解的有机污染物进行降解，这是一种近年来新奇的新型水处理技术。超声波污水处理技术的降解相对较为温和，并且降解速度快，适用范围比较广泛，能够单独使用或者与其他的无数处理技术联合使用，具有较强的应用和发展潜力。超声波是一种由一系列的疏密相间的纵波构成的声波，它能够通过液体介质向四周扩散传播，在声波能量足够高的时候，能够打破液相分子之间的吸引力，形成空化核，有助于在局部产生高温高压环境，形成超声空化，使得有机物在空化气泡内发生化学键断裂、水相燃烧以及高温分解作用，达到污水处理的目的。但是，超声波污水处理技术与污水本身的粘性有很大的关系，如果污水本身的粘度过高，则会导致超声降解作用下降，甚至是无法产生空化核。因此，超声波污水处理技术对于污水本身也有一定的要求。在实际的应用过程中，还需要注意污水的酸碱度、和温度的调节，酸碱度应该以有利于有机物以中性分子的形态存在为依据，而温度的调节通过研究发现，在温度低于20摄氏度的条件下，更有利于有机物的降解。

5、高级氧化处理技术

高级氧化处理技术就是指利用在特定的条件下产生的具有一定氧化能力的自由基，从而强化并分解污水中的有机污染物，这种技术一般是被应用在水质要求较高或是水源污染较重的情况下的。但是这种技术的成本是比较高的，由于这种技术的处理效果也是更好的，因此其可以作为未来发展的重点内容来研究。通过利用光的激发产生或是通过使用合成特殊的催化剂引发能够产生自由基，其研究的内容主要有：光化学催化氧化处理工艺理论与技术，同位素、紫外静水工艺理论与技术等内容。高级氧化处理技术已经成为了当代环保型水处理技术的重点研究课题，其在未来也将引领我国的环保型水处理技术的快速发展。

二、污水处理新技术的发展展望

21世纪是水的世纪，水资源短缺、水污染等问题的加剧将对21世纪人类社会持续发展带来深刻的影响。研究新的城市污水处理技术，将处理后的水和泥变为可利用的资源，使城市污水处理事业成为一种自然资源再生和利用的新兴工业，是解决水污染和合理利用水资源的重要途径之一。作为污水处理技术的研究方向，重点在于降低能耗、改善出水水质、减少污泥量、简化与缩小处理构筑物的体积、减少占地、降低基建与运行费用、改善管理条件等。可以预见， 随着现代科学技术的理论与方法在水污染的研究和水污染的控制应用方面不断拓宽与加深，诸如化学、生物学、生态学、系统论、控制论、信息论、耗散结构论、协同学等基础学科和理论，以及化工技术、生物技术、生态工程技术、计算机技术、遥控遥测技术等先进的技术手段的广泛应用，城市污水处理技术将会得到迅速发展. 就我国目前的污水处理现状而言，污水处理技术市场需求相当大。城市污水处理的发展将表现为以下几个方面的特点：氮、磷营养物质的去除仍为重点，也是难点；工业废水治理开始转向全过程控制，单独分散处理转为城市污水集中处理；水质控制指标越来越严；由单纯工艺技术研究转向工艺、设备、工程的综合集成与产业化及经济、政策、标准的综合性研究；污水再生利用提上日程；中小城镇污水污染与治理问题受到重视。

三、结语

我国是一个淡水资源匮乏的国家，同时水污染问题也非常严重，污水资源化势在必行。部分城市污水处理新技术的发展，也使得城市污水处理厂的污水处理效率能够得到有效地提升，进而促进污水处理厂污水处理能力的提升。推动污水处理技术的发展，从而通过新技术的应用，减少有害污水的产生，为我国环境保护打下坚实的基础。我们应当熟练的掌握城市污水处理的各种新技术以及其工艺流程，只有这样，我们面对城市不同的条件和地理环境，才能够选择最为合理的污水收集方法和污水处理技术，只有这样，才能真正的防治水污染，从而保护城市环境，促进城市污水处理行业的健康发展。

参考文献

[1] 向君容.城市污水处理技术分析[J].中国新技术新产品，2012.