一、課題的提出：

　　當今水處理技術的發展速度相當驚人，生化與物化技術迅猛提高,在污、廢水水處理技術中占相當大的比例。但同時，也存在一系列難以克服的問題。如：生化處理過程的自動控制，消毒副產物三致物質的產生，病原菌殘留，水中重金屬的去除，活化度的保持等，這些都可能給使用和接觸人群帶來意想不到的多種急、慢性疾病。根據國際上優質健康用水的最新理念，使用純物理法處理建筑中水可解決這些問題，并體現出獨特的優越性。本文將要討論純物理法的原理、工藝特點、發展狀況及在建筑中水處理方面應用的優勢。

二、概述：

　　首先，純物理法是利用物理原理，如：機械篩分、吸附、截留、架橋、水力剪切、中和、混凝等，可截留比微米孔徑更小的污染物。工藝上，一般采用預處理-過濾-活性炭吸附-消毒等幾個步驟。處理方法有：萃取、篩濾、沉淀、氣浮、過濾等。其特點是不改變污、廢水、中水和污染物的性質使它們分離，而且還可達到定量精密地分離效果。其作用主要是分離污水中呈懸浮狀態固體污染物質。

三、純物理法的優越性：

　　當水流在壓力作用下高速通過濾料時，產生微漩渦和細微氣泡，并產生微小的電磁場，可使水的活化度提高。被磁化后的水能對人體起到保健功能。這是純物理法的獨特處之一。
　　另一獨特之處是對于溶解性有機物的去除（如：臭氧高級氧化使有機物質變成無機物質），采用純物化方法有其獨特的優勢，在生活污水中，溶解性有機物的主要成分是蛋白質、碳水化合物和陰離子表面活性劑。在經過二級處理的城市污水中的溶解性有機物質多是丹寧、木質素、黑腐酸等難降解的有機物。 對于這些有機物，用生物處理技術難以去除，且目前還沒有比較成熟的方法。而從經濟和技術可行方面考慮，物化法（即：采用硅藻土吸附和臭氧高級氧化結合）是適宜的。
　　純物理法的優越性還表現在，占地面積小、處理污水負荷大、處理能力強、適應水量變化能力好，經濟效益高，只需一次性投資，維護、管理方便，可實現自動化操作、易于集成化、模塊化制作向市場推廣，方便安裝和運輸，無臭氣、無污染、噪音小、處理過程可人為控制等，在未來的水處理行業中，具有無可比擬的前景。

四、處理工藝的重點環節：

　　預處理和過濾是此法最重要的環節，是保證出水水質和處理成敗的關鍵。最新水處理技術的發展趨勢是采用臭氧進行預處理和后續的消毒，采用膜濾進行精密出水水質控制。
　　臭氧不但可避免如液氯及其他消毒劑那樣在消毒過程中產生三致物質，而且自身具有高級氧化能力（AOP）。經過改進的新工藝不但可用于去除水中的鐵、錳、臭、味和色度，還能完全去除水中的酚。對洗滌劑等陰離子表面活性劑也有一定的去除能力。
　　膜濾法采用膜把水中的污染物分離出去，達到凈水的目的。膜去除水中的污染物機理是：膜表面孔徑機械篩分作用，膜孔阻塞、阻滯作用和膜表面及膜孔對污染物的吸附作用，膜表面電位對水中的污染物電吸附作用。
　　污水處理膜濾法的工作過程是在外力的作用下，被分離的溶液以一定的流速沿著濾膜表面流動，溶液中溶劑和低分子量物質、無機離子以高壓側透過濾膜進入低壓側，并作為濾液而排出，而溶液中高分子物質、膠體顆粒及微生物等被超濾膜截留，溶液被濃縮并以濃縮液形式排出。此法可分離回收75%的水量。 由于它的分離機理主要是借助機械篩份作用，膜的化學性質對膜的分離特性影響不大。與生化處理工藝中的中空纖維膜相比較，中空纖維膜的能量損失非常大，并更容易堵塞，水頭損失增長也很快。
　　純物理膜濾法在建筑中水的處理工藝設計：

　

　　可減少池體占地面積，減少處理單元，并能真正實現集成化模塊式生產。

五、有待進一步研究的課題：

　　目前，純物理處理方法仍需研究的項目是：
1、 如何改善和提高此法的脫氮、除磷能力，特別要解決出水水質的富營養化問題：
　　下面是應用硅藻土表面預涂過濾器進行過濾的試驗：
　　試驗中所用污水的水質指標為：
COD為270mg/l BOD為117mg/l PH 7.89 SS為240mg/l　　　　　　TP為2.0mg/l NH3-N 為12.8mg/l

表1 硅藻土用量對處理效果的影響

　　從上表所列數據可知，硅藻土對COD,BOD,SS和總磷都有較好的處理效果，但對NH3-N的去除不理想，幾乎沒有去除作用。所以當污水進行NH3-N去除時，不能靠硅藻土混凝處理而其他處理手段值得考慮的。比如用天然沸石進行離子交換等。
2、去除重金屬的能力
　　雖然硅藻土有去除少量鐵、錳等重金屬的能力，但對于建筑中水銹蝕的管道所融入的鐵銹、鋅等在常溫、中性水質的條件下過濾后的去除量還有待進一步試驗。
3、高負荷污染物的去除
　　如：針對原水水質增加前期預處理項目
4、無機鹽類高的水質
　　針對不同中水回用要求，進行水質深度處理如：納濾、反滲透等
5、解決膜堵塞、水頭增加的問題
　　需要實現在線自動反沖洗、自動更換無效濾膜

六、純物理法在建筑中水領域應用的現狀及前景展望:

　　純物理法在游泳池水處理的深度處理、制造高純水以及直飲水中已經得到相當廣泛的應用，而在建筑中水的應用尚未推廣。
　　目前的發展方向是：為了產生永久性消毒的效果，而沒有三致物質出現，現在有采用載銀硅藻土、載銀燒結硅藻土或納米微孔精過濾等精過濾技術，并且今后將以模塊化、集成化的形式針對不同的水質和回用要求進行工藝搭配和組合，產生最優處理效果，并制成一系列一體化標準設備向市場推廣。今后臭氧預處理與硅藻土過濾將集成化，并在適當時考慮其他輔助藥劑和設備，加強吸附前的預處理作用等，擬將此法向污水一級處理和二級處理方向推廣，代替傳統的處理模式。
　　將純物化處理應用于建筑中水是有一定原因的，首先，建筑中水的時段性很強，水量變化大，負荷變化大，水質也會有所變化，溫度等隨季節性變化大，而只有純物理方法對此類變化適應程度高，極適合建筑小區中水處理。對于這種無害化、高效率、高適應性的設備，其市場前景一定有很大潛力。

參考文獻:

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Pure physics method’s development and application in architectural wastewater

Yu Keqin Zhang Ying

(College of architecture Engineering,Perking polytechnic university,BeiJing ,100022)

Abstract: Pure physics method can solute a series of questions by biochemistry and chemistry management, and can show the unique advantage. In the use of architectural waste liquid, there are potential beyond measure. This paper discuss the character、the development of pure physics standard and problems need to solute in future. It emphasize the advantage of Pure physics method using in the architectural wastewater area.