伴随着我国城市现代化进程的加快，人们的生活水平不断提高，对生活环境的要求也越来越高。因此，城市在建设过程中，需对城市道路进行合理规划，安装生活废水排放管道，将城镇居民的生活废水进行统一处理，采用节能、环保、高效的处理工艺，将城镇生活废水转化为可供人们以及企业循环利用的水源，此外，处理后的水源还可用于城市绿化、道路清理以及农民灌溉等环节中，提高水源的利用效率，实现了我国资源可持续发展目标，有利于建设绿色、环保型城市。

1、实验部分

本次实验结合了物理、化学以及数学知识，对城镇的污水进行深度处理。相比较其它处理方式，这种污水处理工艺较为环保，且处理效果明显，是当下处理城镇生活污水的主要方式。如今，人们的生活污水排放量不断增加，污水中有害物质浓度越来越高，传统的污水处理工艺已经不再满足当下污水处理的要求。如果这些生活污水长时间得不到处理，便会散发出恶臭、难闻的气味，空气受到严重污染的同时，也对人们的身体健康造成一定威胁。伴随着人们环保意识的增强，人们对污水处理工艺的选择也更加重视。为了得到一个良好的污水处理效果，我国科研人员经过大量的研究，总结出了一套完整的污水处理工艺，这种处理工艺可有效去除污水中氨氮以及CODMN等有害物质，对城镇生活污水的处理效果较为明显。

1.1 实验概况

在城镇生活污水的处理过程中，实验人员一般选用曝气生物滤池作为主要的污水处理容器。曝气生物滤池具有环保、占地面积小、污水处理较为彻底等优势，在研究过程中，实验人员需向生物滤池内添加各种化学以及物理填料，按照污水，处理工艺要求，将城镇污水中的氨氮以及CODMN有害物质进行去除。

1.2 实验装置

在实验开始前，技术人员需准备好相应的实验器材，该试验主要包含两套实验器材，分别为两个串联沸石柱、沸石活性炭组合柱。在对沸石柱以及组合柱进行选择时，技术人员应采用恰当的材料，对沸石柱和组合柱的直径、高度进行测量，使其满足实验操作的要求。一般情况下，技术人员会采用高3m直径为100mm的有机玻璃柱作为实验中的沸石柱。采用具备活性炭层的组合柱，在实验进行中，将城镇生活污水自上而下流出，在柱段上设置相应的取样口，便于实验人员进行后续操作。

1.3 实验水质

通过对水质中氨氮和CODMN密度、pH值进行检测，了解到每升污水中CODMN密度在21.8~2.7mg范围内，氨氮密度在13.78~0.68mg范围内，污水PH值在6.5~8.1之间。

2、实验结果与分析

2.1 生物沸石去除效果

在生物沸石处理污水过程中，这种沸石与普通的沸石成分有所不同，沸石成分中含有大量架状结构的硅铝酸盐，结构较为特殊，在骨架表面存在较多的空隙，可吸附水体中的大量的分子，加上沸石的表面积较大，大大增强了沸石的吸附能力，此外，这种沸石还具有离子交换的功能，可在水溶液的环境下进行，是化学科研人士的主要研究物质，在处理生活污水中也起到的一定的作用。本次实验将利用这种沸石剂作为催化原料，将污水中CODMN去除。在实验进行中，技术人员通过对污水中CODMN和氨氮浓度含量进行检测，并测绘处浓度变化图，以此来分析生物沸石的去除效果。通过对数据分析得出，在进水和出水过程中，COD浓度呈现上升趋势，出水后的COD浓度基本与进水中的COD浓度保持一致。另外，通过对NH3-N浓度进行分析，在实验进行一段时间后，氨氮浓度逐渐趋于稳定，生物沸石对氨氮浓度的吸附能力较强，氨氮浓度除去效果较为明显。

2.2 活性炭-沸石组合去除效果

利用生活活性炭与沸石进行组合对生活污水进行处理，其应用原理是将生物活性炭中的微生物氧化作用与活性炭吸附能力进行融合，共同完成生活污水中氨氮物质与CODMN的去除工作。首先，在对城镇污水进行处理前，技术人员可向污水中充入一定浓度的溶解氧，为微生物提供一个良好的生活环境，提高微生物的氧化能力。在污水通过碳床层时，碳床层中的活性炭和微生物共同协作，对污水中有害物质进行吸附和降解。在污水处理中，可提

氟、氯是工业废水中常见的污染物，尤其是在铜、铅、锌冶炼过程的制酸工序产生的污酸废水含量特别高，通常具有高酸度、高浓度氟离子和氯离子等特点，酸性条件下的氟、氯离子不仅在生产过程中对管道设备有很大的腐蚀作用。因废水同时还含有砷、铅、汞、镉等有毒有害元素，水质复杂，是一种典型难处理的工业废水，随废水排出的氟、氯进入水体会污染环境，对农、牧业和人体健康造成严重危害，过量的氟会对植物造成毒害作用，抑制作物的新陈代谢、呼吸作用及光合作用，研究发现，当水中含氟质量浓度高于4．0mg／L时，会引起骨膜增生、骨刺形成、骨节硬化、骨质疏松、骨骼变形与发脆等氟骨病，另外对肝脏、肾脏、心血管系统、免疫系统、生殖系统、感官系统等非骨组织均有不同程度的损害。因此，国家对于含氟、氯废水、废气的排放标准越来越严格。

国内目前处理污酸废水的方法主要有硫化钠一石灰中和法、石灰一铁盐共沉淀法、离子交换法、膜法、电渗析法、光催化氧化法、生物技术等，应用较多的是前两种。但这两种工艺对氟、氯去除效果一般，处理后的水由于氟、氯浓度高等原因，严重制约着水的回用，同时中和处理产生大量含砷及重金属的危废渣需要专门地方堆存，占用大量土地，并且渗透水对周边环境造成一定污染。

污酸中的硫酸用途广泛。污酸经过除杂、浓缩，即获得纯净的稀硫酸，可代替工艺水补入成品酸中，也可用于电解、选矿、制磷肥等，因此硫酸的再循环利用是污酸废水处理的核心目标。但若除杂不好，由于氟、氯离子的存在，并且浓度会越来越高，输送过程中腐蚀管道，回用于电解，提高了阴阳极的消耗，降低了产品质量的稳定性，并对冶炼系统的设备和现场操作环境造成较大影响，因此在污酸回用前¨3|，氟、氯的去除尤为关键。

由于经济及技术原因，国内外企业深度净化或全部处理回用的企业较少，这样不仅浪费资源，而且容易造成环境的二次污染，所以资源化处理是今后污酸废水处理的发展方向，研究出新的，具有好的经济效益和环境效益的工艺，通过资源回收，变废为宝，实现效益。本文针对污酸废水中氟、氯的特性，实验研究利用硫酸中氢离子与污酸废水氟离子、氯离子反应生成气体，达到去除氟、氯的目的，为进一步污酸废水处理后回用打下基础。

高活性炭的使用效率，大大提高了活性炭的再生能力。

通过对污水中氨氮浓度进行分析，发现当进水浓度越大时，出水浓度也会变大，当进水浓度下降时，污水氨氮出水浓度并未呈现出明显的下降趋势，而是略有提升。由此可见，这种方式对氨氮的去除能力较强，实验效果较为明显。

2.3 对CODMn去除效果的对比

在CODMN去除效果的对比中，可明显观察到活性炭与沸石共同作用下，对CODMN的去除能力较强，污水处理效果较为明显。在污水处理过程中，沸石与活性炭对不同的物质所去除的效果并不相同，对于沸石而言，该物质成分较为特殊，对极性有机物的吸附能力较强，因此，该物质可用于极性物质的处理过程中活性炭是人们生活中较为常见的一种物质，其去污效果较强，对非极性物质的吸附能力较强。将两者物质共同组合，对污水中CODMN的处理较为彻底。在活性炭-沸石组合对污水处理过程中，使用活性炭可增强微生物的活性，提高了微生物对有机物的降解作用，加快微生物新陈代谢，同时也延长了活性炭的使用周期，为活性炭吸附工作创造了一个良好的环境。该过程不仅可以实现污水的深度处理，还能提高资源的合理配置，实现活性炭的再生过程，真正体现出了生活污水深度处理的节能、环保、高效。

2.4 对NH3-N去除效果的比较

通过对污水进出后NH3-N浓度进行检测后，可观察到利用活性炭和沸石进行组合的方式明显优于沸石柱的污水处理方式。通过对沸石柱进出水NH3-N浓度进行分析，发现出水浓度与进水浓度一直呈现上涨的趋势，NH3-N浓度并没有得到有效去除。利用活性炭与沸石进行组合的方式对污水进行处理，发现进水浓度明显高于出水浓度，NH3-N浓度明显下降，污水处理效果较为明显。此外，活性炭对NH3-N的处理能力较强。城镇生活污水处理过程中，沸石主要依靠离子交换的方法来实现污水中NH3-N浓度的降低，不过，在沸石连续工作下，对NH3-N物质的吸附能力区域饱和状态，无法彻底去除NH3-N，甚至会出现去除率的负值现象。因此，使用活性炭与沸石组合的方式，对污水处理效果较强，实验结果较为明显。另外，这种污水处理方式具备无公害、节能、环保等优势，符合我国节能减排的提倡理念，有利于促进我国城市健康发展，实现人与自然和谐相处，解决城市空气以及环境污染问题，为人们创造出一个健康、安全的城市家园。