伴隨著我國城市現(xiàn)代化進(jìn)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。因此，城市在建設(shè)過程中，需對城市道路進(jìn)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(jìn)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，此外，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(shí)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(shí)驗(yàn)部分

本次實(shí)驗(yàn)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(jìn)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)重污染的同時，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(qiáng)，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，總結(jié)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(shí)驗(yàn)概況

在城鎮(zhèn)生活污水的處理過程中，實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(jìn)行去除。

1.2 實(shí)驗(yàn)裝置

在實(shí)驗(yàn)開始前，技術(shù)人員需準(zhǔn)備好相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)器材，該試驗(yàn)主要包含兩套實(shí)驗(yàn)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(jìn)行選擇時，技術(shù)人員應(yīng)采用恰當(dāng)?shù)牟牧?，對沸石柱和組合柱的直徑、高度進(jìn)行測量，使其滿足實(shí)驗(yàn)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(jī)玻璃柱作為實(shí)驗(yàn)中的沸石柱。采用具備活性炭層的組合柱，在實(shí)驗(yàn)進(jìn)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(shí)驗(yàn)人員進(jìn)行后續(xù)操作。

1.3 實(shí)驗(yàn)水質(zhì)

通過對水質(zhì)中氨氮和CODMN密度、pH值進(jìn)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(shí)驗(yàn)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(qiáng)了沸石的吸附能力，此外，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(jìn)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(shí)驗(yàn)將利用這種沸石劑作為催化原料，將污水中CODMN去除。在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中，技術(shù)人員通過對污水中CODMN和氨氮濃度含量進(jìn)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(jìn)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(jìn)水中的COD濃度保持一致。另外，通過對NH3-N濃度進(jìn)行分析，在實(shí)驗(yàn)進(jìn)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(qiáng)，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(jìn)行組合對生活污水進(jìn)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(jìn)行融合，共同完成生活污水中氨氮物質(zhì)與CODMN的去除工作。首先，在對城鎮(zhèn)污水進(jìn)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(jìn)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(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)當(dāng)進(jìn)水濃度越大時，出水濃度也會變大，當(dāng)進(jìn)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。由此可見，這種方式對氨氮的去除能力較強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)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(qiáng)，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(jī)物的吸附能力較強(qiáng)，因此，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(qiáng)，對非極性物質(zhì)的吸附能力較強(qiáng)。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(qiáng)微生物的活性，提高了微生物對有機(jī)物的降解作用，加快微生物新陳代謝，同時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(shí)現(xiàn)污水的深度處理，還能提高資源的合理配置，實(shí)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(diǎn)，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。因廢水同時還含有砷、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(jìn)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，另外對肝臟、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。因此，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，同時中和處理產(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(bǔ)入成品酸中，也可用于電解、選礦、制磷肥等，因此硫酸的再循環(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，因此在污酸回用前¨3|，氟、氯的去除尤為關(guān)鍵。

由于經(jīng)濟(jì)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(fèi)資源，而且容易造成環(huán)境的二次污染，所以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(jì)效益和環(huán)境效益的工藝，通過資源回收，變廢為寶，實(shí)現(xiàn)效益。本文針對污酸廢水中氟、氯的特性，實(shí)驗(yàn)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(dá)到去除氟、氯的目的，為進(jìn)一步污酸廢水處理后回用打下基礎(chǔ)。