【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備，但是這些設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，都是先通過抽水設備，將地下水抽取到水庫當中，然后使用地下水處理設備進行氧化，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，還能夠實現(xiàn)反沖洗裝置和二次排污的功能，最終到市民家中的水質是非常干凈的。

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備，而在這些設備當中，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、水文地質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的開發(fā)就成為一種迫切的需要。地下水污染治理技術歸納起來主要有：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如油類污染物等收集起來，或將所有受污染地下水收集起來以便處理的一種方法。被動收集法一般在處理輕質污染物(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。原位處理技術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，受污染地下水流入溝內(nèi)后與該介質發(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，使土壤中的粘土轉變?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，最后再將研究結果應用于實際。如今所使用的各種原位生物修復技術都是圍繞各種強化措施來進行的，例如強化供氧技術大致有以下幾種：

①生物氣沖技術。該技術與原位物化法中的氣沖技術相似，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。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，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。該技術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)物供應的技術有滲透墻技術等。該技術是在污染區(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。可以先在地表設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。