伴隨著我國城市現(xiàn)代化進程的加快，人們的生活水平不斷提高，對生活環(huán)境的要求也越來越高。城市在建設(shè)過程中，需對城市道路進行合理規(guī)劃，安裝生活廢水排放管道，將城鎮(zhèn)居民的生活廢水進行統(tǒng)一處理，采用節(jié)能、環(huán)保、高效的處理工藝，將城鎮(zhèn)生活廢水轉(zhuǎn)化為可供人們以及企業(yè)循環(huán)利用的水源，處理后的水源還可用于城市綠化、道路清理以及農(nóng)民灌溉等環(huán)節(jié)中，提高水源的利用效率，實現(xiàn)了我國資源可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，有利于建設(shè)綠色、環(huán)保型城市。

1、實驗部分

本次實驗結(jié)合了物理、化學(xué)以及數(shù)學(xué)知識，對城鎮(zhèn)的污水進行深度處理。相比較其它處理方式，這種污水處理工藝較為環(huán)保，且處理效果明顯，是當(dāng)下處理城鎮(zhèn)生活污水的主要方式。如今，人們的生活污水排放量不斷增加，污水中有害物質(zhì)濃度越來越高，傳統(tǒng)的污水處理工藝已經(jīng)不再滿足當(dāng)下污水處理的要求。如果這些生活污水長時間得不到處理，便會散發(fā)出惡臭、難聞的氣味，空氣受到嚴(yán)重污染的也對人們的身體健康造成一定威脅。伴隨著人們環(huán)保意識的增強，人們對污水處理工藝的選擇也更加重視。為了得到一個良好的污水處理效果，我國科研人員經(jīng)過大量的研究，出了一套完整的污水處理工藝，這種處理工藝可有效去除污水中氨氮以及CODMN等有害物質(zhì)，對城鎮(zhèn)生活污水的處理效果較為明顯。

1.1 實驗概況

在城鎮(zhèn)生活污水的處理過程中，實驗人員一般選用曝氣生物濾池作為主要的污水處理容器。曝氣生物濾池具有環(huán)保、占地面積小、污水處理較為徹底等優(yōu)勢，在研究過程中，實驗人員需向生物濾池內(nèi)添加各種化學(xué)以及物理填料，按照污水，處理工藝要求，將城鎮(zhèn)污水中的氨氮以及CODMN有害物質(zhì)進行去除。

1.2 實驗裝置

在實驗開始前，技術(shù)人員需準(zhǔn)備好相應(yīng)的實驗器材，該試驗主要包含兩套實驗器材，分別為兩個串聯(lián)沸石柱、沸石活性炭組合柱。在對沸石柱以及組合柱進行選擇時，技術(shù)人員應(yīng)采用恰當(dāng)?shù)牟牧希瑢Ψ惺徒M合柱的直徑、高度進行測量，使其滿足實驗操作的要求。一般情況下，技術(shù)人員會采用高3m直徑為100mm的有機玻璃柱作為實驗中的沸石柱。采用具備活性炭層的組合柱，在實驗進行中，將城鎮(zhèn)生活污水自上而下流出，在柱段上設(shè)置相應(yīng)的取樣口，便于實驗人員進行后續(xù)操作。

1.3 實驗水質(zhì)

通過對水質(zhì)中氨氮和CODMN密度、pH值進行檢測，了解到每升污水中CODMN密度在21.8~2.7mg范圍內(nèi)，氨氮密度在13.78~0.68mg范圍內(nèi)，污水PH值在6.5~8.1之間。

2、實驗結(jié)果與分析

2.1 生物沸石去除效果

在生物沸石處理污水過程中，這種沸石與普通的沸石成分有所不同，沸石成分中含有大量架狀結(jié)構(gòu)的硅鋁酸鹽，結(jié)構(gòu)較為特殊，在骨架表面存在較多的空隙，可吸附水體中的大量的分子，加上沸石的表面積較大，大大增強了沸石的吸附能力，這種沸石還具有離子交換的功能，可在水溶液的環(huán)境下進行，是化學(xué)科研人士的主要研究物質(zhì)，在處理生活污水中也起到的一定的作用。本次實驗將利用這種沸石劑作為催化原料，將污水中CODMN去除。在實驗進行中，技術(shù)人員通過對污水中CODMN和氨氮濃度含量進行檢測，并測繪處濃度變化圖，以此來分析生物沸石的去除效果。通過對數(shù)據(jù)分析得出，在進水和出水過程中，COD濃度呈現(xiàn)上升趨勢，出水后的COD濃度基本與進水中的COD濃度保持一致。通過對NH3-N濃度進行分析，在實驗進行一段時間后，氨氮濃度逐漸趨于穩(wěn)定，生物沸石對氨氮濃度的吸附能力較強，氨氮濃度除去效果較為明顯。

2.2 活性炭-沸石組合去除效果

利用生活活性炭與沸石進行組合對生活污水進行處理，其應(yīng)用原理是將生物活性炭中的微生物氧化作用與活性炭吸附能力進行融合，共同完成生活污水中氨氮物質(zhì)與CODMN的去除工作。在對城鎮(zhèn)污水進行處理前，技術(shù)人員可向污水中充入一定濃度的溶解氧，為微生物提供一個良好的生活環(huán)境，提高微生物的氧化能力。在污水通過碳床層時，碳床層中的活性炭和微生物共同協(xié)作，對污水中有害物質(zhì)進行吸附和降解。在污水處理中，可提高活性炭的使用效率，大大提高了活性炭的再生能力。

通過對污水中氨氮濃度進行分析，發(fā)現(xiàn)當(dāng)進水濃度越大時，出水濃度也會變大，當(dāng)進水濃度下降時，污水氨氮出水濃度并未呈現(xiàn)出明顯的下降趨勢，而是略有提升。這種方式對氨氮的去除能力較強，實驗效果較為明顯。

2.3 對CODMn去除效果的對比

在CODMN去除效果的對比中，可明顯觀察到活性炭與沸石共同作用下，對CODMN的去除能力較強，污水處理效果較為明顯。在污水處理過程中，沸石與活性炭對不同的物質(zhì)所去除的效果并不相同，對于沸石而言，該物質(zhì)成分較為特殊，對極性有機物的吸附能力較強，該物質(zhì)可用于極性物質(zhì)的處理過程中活性炭是人們生活中較為常見的一種物質(zhì)，其去污效果較強，對非極性物質(zhì)的吸附能力較強。將兩者物質(zhì)共同組合，對污水中CODMN的處理較為徹底。在活性炭-沸石組合對污水處理過程中，使用活性炭可增強微生物的活性，提高了微生物對有機物的降解作用，加快微生物新陳代謝，也延長了活性炭的使用周期，為活性炭吸附工作創(chuàng)造了一個良好的環(huán)境。該過程不僅可以實現(xiàn)污水的深度處理，還能提高資源的合理配置，實現(xiàn)活性炭的再生過程，真正體現(xiàn)出了生活污水深度處理的節(jié)能、環(huán)保、高效。

氟、氯是工業(yè)廢水中常見的污染物，尤其是在銅、鉛、鋅冶煉過程的制酸工序產(chǎn)生的污酸廢水含量特別高，通常具有高酸度、高濃度氟離子和氯離子等特點，酸性條件下的氟、氯離子不僅在生產(chǎn)過程中對管道設(shè)備有很大的腐蝕作用。因廢水還含有砷、鉛、汞、鎘等有毒有害元素，水質(zhì)復(fù)雜，是一種典型難處理的工業(yè)廢水，隨廢水排出的氟、氯進入水體會污染環(huán)境，對農(nóng)、牧業(yè)和人體健康造成嚴(yán)重危害，過量的氟會對植物造成毒害作用，抑制作物的新陳代謝、呼吸作用及光合作用，研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)水中含氟質(zhì)量濃度高于4．0mg／L時，會引起骨膜增生、骨刺形成、骨節(jié)硬化、骨質(zhì)疏松、骨骼變形與發(fā)脆等氟骨病，對肝臟、腎臟、心血管系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、感官系統(tǒng)等非骨組織均有不同程度的損害。國家對于含氟、氯廢水、廢氣的排放標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)格。

國內(nèi)目前處理污酸廢水的方法主要有硫化鈉一石灰中和法、石灰一鐵鹽共沉淀法、離子交換法、膜法、電滲析法、光催化氧化法、生物技術(shù)等，應(yīng)用較多的是前兩種。但這兩種工藝對氟、氯去除效果一般，處理后的水由于氟、氯濃度高等原因，嚴(yán)重制約著水的回用，中和處理產(chǎn)生大量含砷及重金屬的危廢渣需要專門地方堆存，占用大量土地，并且滲透水對周邊環(huán)境造成一定污染。

污酸中的硫酸用途廣泛。污酸經(jīng)過除雜、濃縮，即獲得純凈的稀硫酸，可代替工藝水補入成品酸中，也可用于電解、選礦、制磷肥等，硫酸的再循環(huán)利用是污酸廢水處理的核心目標(biāo)。但若除雜不好，由于氟、氯離子的存在，并且濃度會越來越高，輸送過程中腐蝕管道，回用于電解，提高了陰陽極的消耗，降低了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，并對冶煉系統(tǒng)的設(shè)備和現(xiàn)場操作環(huán)境造成較大影響，在污酸回用前¨3|，氟、氯的去除尤為關(guān)鍵。

由于經(jīng)濟及技術(shù)原因，國內(nèi)外企業(yè)深度凈化或全部處理回用的企業(yè)較少，這樣不僅浪費資源，容易造成環(huán)境的二次污染，資源化處理是今后污酸廢水處理的發(fā)展方向，研究出新的，具有好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益的工藝，通過資源回收，變廢為寶，實現(xiàn)效益。本文針對污酸廢水中氟、氯的特性，實驗研究利用硫酸中氫離子與污酸廢水氟離子、氯離子反應(yīng)生成氣體，達到去除氟、氯的目的，為污酸廢水處理后回用打下基礎(chǔ)。