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自清洗过滤器关注:河流水体的自净机理

文章出处:安士睿  发布时间:2019-07-10   

      正常自然界中的河流在一定程度上都是可以通过河流水体达到自净的,然而现代工业的严重污染河流自净已经完全不可能了,自清洗过滤器详细介绍一下河流水体自净机理。

      河流的自净作用是指河水中的污染物浓度在随河水向下游流动过程中在多种机理的作用下自然降低的过程。废水中污染物种类繁多,进入河流后消除的机理也是多种多样的。

  从净化机制来看,污染物自行消除的过程可分为以下几类:

  1.物理净化过程

  物理净化是指由于稀释、扩散、沉淀等作用而使河水中的污染物浓度降低的过程。其中稀释作用是一项重要的物理净化过程。河水中的悬浮固体,在重力作用下,逐渐沉降到河底,成为淤泥。而河流对溶解态污染物的稀释能力,是因为污染物进入河流后同时存在两种运动形式:一是由于受河水的推动而沿水流方向的运动,这种水流输运污染物的方式,称为推流;二是由于污染物质的进入,在水流中产生了浓度差异,污染物将由高浓度处向低浓度处迁移,这一污染物的运动形式称为扩散。污染物进入水体后正是在推流和扩散这两种同时存在而又相互影响的运动形式的作用下,才使得其浓度从排放口开始往下游逐渐降低,得以不断净化稀释。

  2.化学净化过程

  化学净化是指污染物进入水体后在化学(或物理化学)作用下而使其浓度降低的过程。水体中进行的化学或物理化学净化过程,包括氧化-还原、酸碱中和、沉淀-溶解、分解-化合、吸附-解吸、凝聚-胶溶等。例如,水体中的低价金属离子(如二价铁、二价锰等),可通过氧化作用生成难溶的高价金属氢氧化物而沉淀下来;六价铬可通过还原作用而转化为毒性较小的三价铬;水中的粘土矿物质及腐殖酸胶体颗粒,也可通过吸附、凝聚、沉降等作用转移至底泥中。

  3.生物净化过程

  生物净化是指在微生物的作用下,有机污染物逐渐分解、氧化使其含量逐渐降低的过程。进入水体的有机污染物的净化,主要有赖于生物化学过程。在这个过程中微生物消耗或吸收了水中的污染物,使得水体向净化的方向转变。造成这一转变的生物化学过程常被称作生物降解。生物降解是指在微生物作用下,有机化合物转化为低级有机物和简单无机物的过程。

1.河流水体的自净过程

  受污染的河流经过物理、化学和生物等方面的作用,使污染物浓度降低或转化,水体恢复到原有的状态这种现象称为水体自净。水体自净机理包括物理作用、化学作用以及生物作用。

  ⑴物理净化作用

  污水或污染物排于水体之后,可沉淀固体逐渐沉至水底形成底泥,悬浮胶体和溶解性污染物则因混合扩散稀释而逐渐降低其在水中的浓度。污水排入河流的混合过程主要包括三个阶段:

  ①竖向混合阶段;

  ②横向混合阶段;

  ③段面充分混合后阶段。

  ⑵化学净化作用

  是指污染物质由于氧化、还原、分解等作用而使河水中的污染物质浓度降低的过程。水体中通过多种化学或物理化学作用能去除水中的污染物。

  ⑶生物净化作用

  由于水中生物活动,尤其是水中微生物对有机物的氧化分解作用而引起的污染物质浓度降低的过程称为生物净化作用。生物化学作用后,最终使有机物无机化,由有害向无害转化。

  2.河流水体的自净模型

  ⑴混合稀释模型

  ⑵氧垂曲线模型

  排入河水中的有机物经微生物降解,一方面消耗水中的DO使河水亏氧,另一方面,空气中的氧通过河流水面不断地溶入水中,会使DO逐步增加直至得到恢复,所以耗氧与复氧是同时进行的氧垂曲线分为三段:第一段耗氧速度大于复氧速度,水中的DO含量急剧下降,亏氧量增加,直到耗氧速率等于复氧速率。第二段,复氧速率开始超过耗氧速率,水中DO含量开始回升,亏氧量逐渐减少,直至转折点。第三段,从转折点后,DO含量继续回升,亏氧量继续减少,直到恢复到排污点前的状态。