【地下水處理方法】地下水處理原理是什么 地下水處理的方法有哪些

地下水處理原理是什么

城市供水通常都是把地下水經(jīng)過了處理之后,，再提供給市民。那么這個地下水是如何處理的呢？其實對于地下水的處理,，有專門的地下水處理設(shè)備,，但是這些設(shè)備的處理原理大都是相似的。下面就為大家介紹地下水處理的原理

水處理的原理

市民所使用到的自來水,，都是先通過抽水設(shè)備,，將地下水抽取到水庫當中，然后使用地下水處理設(shè)備進行氧化,，將水中的鐵和錳以及氟全部氧化掉,，再通過一定的壓力，把水中已經(jīng)氧化的物質(zhì)進行過濾,，這樣就能夠把水中的鐵錳離子全部去除掉,。目前市面上存在很多的地下水處理設(shè)備，但是最為有效的方法還是通過梅花式的布點灑水,，可以快速地控制濾料的激烈碰撞和摩擦,，不但能夠延長壽命，還能夠?qū)崿F(xiàn)反沖洗裝置和二次排污的功能,，最終到市民家中的水質(zhì)是非常干凈的,。

錳砂濾料的作用

在處理地下水時，通常會使用到一些水處理設(shè)備,，而在這些設(shè)備當中,，起重要作用的是濾料。在濾料當中,，最為常用的就是錳砂濾料,，因為錳砂濾料能夠快速去除水中的錳、鐵,、氟三種元素,。平常，其他的濾料都是通過氧化的作用來處理地下水的,，但是錳砂濾料則是通過氧化和催化作用來處理地下水的,，整個處理過程和原理其實和其他的設(shè)備都一樣，但是這個錳砂的作用更為明顯,，不僅可以氧化,，還可以將水中的二價鐵催化成三價鐵，能夠天然去除水中的沉淀,，讓水質(zhì)變得更加清靜,。

從上面的分析當中可以看出，地下水經(jīng)過了層層的篩選之后,，進入到千家萬戶的水源才是純凈的,。不過地下水處理的方法較為復雜，需要根據(jù)水源的不同來選擇不同的處理設(shè)備，避免在處理水源時,，出現(xiàn)二次污染的情況。同時,，地下水處理的要求也是比較高的,，所以在經(jīng)過處理之后的地下水，還需要經(jīng)過檢測才能正式進入市民的家中使用,。

地下水處理的方法有哪些

隨著工業(yè)生產(chǎn)的高速發(fā)展,，我國地下水污染的問題日益突出，地下水污染所帶來的對環(huán)境和經(jīng)濟發(fā)展的影響也日趨顯露,。為此,，必須進行必要的監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)地下水遭受污染,，就應及時采取措施,，防微杜漸。最好是盡量減少污染物進入地下含水層的機會和數(shù)量,，諸如污水聚積地段的防滲,，選擇具有最優(yōu)的地質(zhì)、水文地質(zhì)條件的地點排放廢物等,。因此,，加強對地下水污染的治理和相應技術(shù)的開發(fā)就成為一種迫切的需要。地下水污染治理技術(shù)歸納起來主要有：物理處理法,、水動力控制法,、抽出處理法、原位處理法,。

物理處理法

物理法是用物理的手段對受污染地下水進行治理的一種方法,，概括起來又可分為：

①屏蔽法

該法是在地下建立各種物理屏障，將受污染水體圈閉起來,，以防止污染物進一步擴散蔓延,。常用的灰漿帷幕法是用壓力向地下灌注灰漿，在受污染水體周圍形成一道帷幕,，從而將受污染水體圈閉起來,。其他的物理屏障法還有泥漿阻水墻、振動樁阻水墻,、板樁阻水墻,、塊狀置換、膜和合成材料帷幕圈閉法等,，原理都與灰漿帷幕法相似,。總的來說，物理屏蔽法只有在處理小范圍的劇毒,、難降解污染物時才可考慮作為一種永久性的封閉方法,，多數(shù)情況下，它只是在地下水污染治理的初期,，被用作一種臨時性的控制方法,。

②被動收集法

該法是在地下水流的下游挖一條足夠深的溝道，在溝內(nèi)布置收集系統(tǒng),，將水面漂浮的污染物質(zhì)如油類污染物等收集起來,，或?qū)⑺惺芪廴镜叵滤占饋硪员闾幚淼囊环N方法。被動收集法一般在處理輕質(zhì)污染物(如油類等)時比較有效,，它在美國治理地下水油污染時得到過廣泛的應用,。 [5]

水動力控制法

水動力控制法是利用井群系統(tǒng)，通過抽水或向含水層注水,，人為地改變地下水的水力梯度,，從而將受污染水體與清潔水體分隔開來。根據(jù)井群系統(tǒng)布置方式的不同,，水力控制法又可分為上游分水嶺法和下游分水嶺法,。上游分水嶺法是在受污染水體的上游布置一排注水井，通過注水井向含水層注入清水,，使得在該注水井處形成一地下分水嶺,，從而阻止上游清潔水體向下補給已被污染水體；同時,，在下游布置一排抽水井將受污染水體抽出處理,。而下游分水嶺法則是在受污染水體下游布置一排注水井注水，在下游形成一分水嶺以阻止污染羽流向下游擴散,，同時在上游布置一排抽水井,，抽出清潔水并送到下游注入。同樣,，水動力控制法一般也用作一種臨時性的控制方法,，在地下水污染治理的初期用于防止污染物的擴散蔓延。

抽出處理法

抽取和處理系統(tǒng)的目的包括對污染物羽流的水力控制以及從地下水中去除污染物,。抽出處理法是當前應用很普遍的一種方法,，可根據(jù)污染物類型和處理費用來選用，大致可分為三類：

①物理法,。包括：吸附法,、重力分離法、過濾法,、反滲透法,、氣吹法和焚燒法等,。

②化學法。包括：混凝沉淀法,、氧化還原法,、離子交換法和中和法等。

③生物法,。包括：活性污泥法,、生物膜法、厭氧消化法和土壤處置法等,。受污染地下水抽出后的處理方法與地表水的處理相同，需要指出的是,，在受污染地下水的抽出處理中,，井群系統(tǒng)的建立是關(guān)鍵，井群系統(tǒng)要能控制整個受污染水體的流動,。處理后地下水的去向有兩個,，一是直接使用，另一個則是用于回灌,。用于回灌多一些的原因是回灌一方面可稀釋受污染水體,，沖洗含水層；另一方面還可加速地下水的循環(huán)流動,，從而縮短地下水的修復時間,。

原位處理法

原位處理法是地下水污染治理技術(shù)研究的熱點，不但處理費用相對節(jié)省,，而且還可減少地表處理設(shè)施,，最大程度地減少污染物的暴露，減少對環(huán)境的擾動,，是一種很有前景的地下水污染治理技術(shù),。原位處理技術(shù)又包括物理化學處理法及生物處理法。

1,、物理化學處理法

①加藥法,。通過井群系統(tǒng)向受污染水體灌注化學藥劑，如灌注中和劑以中和酸性或堿性滲濾液,，添加氧化劑降解有機物或使無機化合物形成沉淀等,。

②滲透性處理床。滲透性處理床主要適用于較薄,、較淺含水層,，一般用于填埋滲濾液的無害化處理。具體做法是在污染羽流的下游挖一條溝,，該溝挖至含水層底部基巖層或不透水粘土層,，然后在溝內(nèi)填充能與污染物反應的透水性介質(zhì),，受污染地下水流入溝內(nèi)后與該介質(zhì)發(fā)生反應，生成無害化產(chǎn)物或沉淀物而被去除,。常用的填充介質(zhì)有：a.灰?guī)r,，用以中和酸性地下水或去除重金屬；b.活性炭,，用以去除非極性污染物和CCl4,、苯等；c.沸石和合成離子交換樹脂,，用以去除溶解態(tài)重金屬等,。

③土壤改性法。利用土壤中的粘土層,，通過注射井在原位注入表面活性劑及有機改性物質(zhì),，使土壤中的粘土轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C粘土。經(jīng)改性后形成的有機粘土能有效地吸附地下水中的有機污染物,。

④沖洗法,。對于有機烴類污染，可用空氣沖洗,，即將空氣注入到受污染區(qū)域底部,，空氣在上升過程中，污染物中的揮發(fā)性組分會隨空氣一起溢出,，再用集氣系統(tǒng)將氣體進行收集處理,；也可采用蒸汽沖洗，蒸汽不僅可以使揮發(fā)性組分溢出,，還可以使有機物熱解,；另外，用酒精沖洗亦可,。理論上,，只要整個受污染區(qū)域都被沖洗過，則所有的烴類污染物都會被去除,。

⑤射頻放電加熱法,。通入電流使污染物降解。 原位物化法在運用時需要注意的是堵塞問題,，尤其是當?shù)叵滤写嬖谥亟饘贂r,，物化反應易生成沉淀，從而堵塞含水層,，影響處理過程的進行,。

2、生物處理法

原位生物修復的原理實際上是自然生物降解過程的人工強化,。它是通過采取人為措施,，包括添加氧和營養(yǎng)物等,，刺激原位微生物的生長，從而強化污染物的自然生物降解過程,。通常原位生物修復的過程為：先通過試驗研究,，確定原位微生物降解污染物的能力，然后確定能最大程度促進微生物生長的氧需要量和營養(yǎng)配比,，最后再將研究結(jié)果應用于實際,。如今所使用的各種原位生物修復技術(shù)都是圍繞各種強化措施來進行的，例如強化供氧技術(shù)大致有以下幾種：

①生物氣沖技術(shù),。該技術(shù)與原位物化法中的氣沖技術(shù)相似,，都是將空氣注入受污染區(qū)域底部，所不同的是生物氣沖的供氣量要小一些,，只要能達到刺激微生物生長的供氣量即可,。

②溶氣水供氧技術(shù)。這是由維吉尼亞多種工藝研究所(Virginia PolytechnicInstitute)的研究人員開發(fā)的技術(shù),，它能制成一種由2/3氣和1/3水組成的溶氣水,，氣泡直徑可小到55 μm,。把這種氣水混合物注入受污染區(qū)域,，可大大提高氧的傳遞效率。

③過氧化氫供氧技術(shù),。該技術(shù)是把過氧化氫作為氧源注入到受污染地下水中,，過氧化氫分解以后產(chǎn)生氧以供給微生物生長。過氧化氫常常要與催化劑一起注入,，催化劑用以控制過氧化氫的分解速度,，使之與微生物的耗氧速度相一致。

強化營養(yǎng)物供應的技術(shù)有滲透墻技術(shù)等,。該技術(shù)是在污染區(qū)域內(nèi)垂直于地下水流方向建一道滲透墻,，先將滲透墻內(nèi)的水抽出，添加營養(yǎng)物后再回灌入滲透墻,。這時,，添加了營養(yǎng)物的滲透墻就成了一個營養(yǎng)物擴散源，在滲透墻下游就會形成一個生物活躍區(qū),，從而強化了生物降解過程,。

另外，強化措施還可以從微生物的角度入手,?？梢韵仍诘乇碓O(shè)施中對微生物進行選擇性培養(yǎng)，然后再通過注射井注入到受污染區(qū)域,，或直接引進商品化菌種,，都可以起到強化生物降解過程的作用,。 總的來說，原位生物修復技術(shù)具體的工藝形式很多,，但其原理無非都是自然生物降解過程的人工強化,。一般情況下，原位生物修復要與井群系統(tǒng)配合運行,，即通過抽水井與注水井的配合,，以加速地下水的流動及氧和營養(yǎng)物的擴散，從而縮短處理時間,。