⑴ 幾種電化學處理廢水的技術
原理微電解技術是目前處理高濃度有機污水的一種理想工藝,稱內電解法。它是在不通電的情況下,利用填充在污水中的微電解材料自身產生的電位差對污水進行電解處理,以達到降解有機污染物的目的。鐵炭微電解設備中的廢鐵屑填料的主要成分是鐵和炭,當將鐵屑和炭顆粒浸沒在酸性污水中時,由於鐵和炭之間的電極電位差,污水中會形成無數個微原電池。其中電位低的鐵成為陽極,電位高的炭成為陰極,在酸性充氧條件下發生電化學反應,其反應過程如下:陽極(Fe):Fe-2e—Fe2+,E0(Fe2+/Fe)二-0.44V;陰極(C):2H++2e—>H2,E0(H+/H2)=0.00Vo原電池反應產生的新生態氫能與污水中許多組分發生氧化還原反應,使有機物斷鏈,有機官能團發生變化,使有機污水的可生化性有一定的提高,同時Fe(OH)2及Fe(OH)3還具有絮凝和吸附作用,從而達到去除污水中污染物的目的。經過鐵炭微電解預處理後污水的酸188度大大降低,減少了中和劑的使用量。2)系統基本組成鐵碳微電解系統由鐵碳微電解池、配水系統、鼓風系統和加葯系統等組成。
⑵ 電化學除廢水中的酚
在氯鹽電解質中用電化學方法處理含酚廢水,研究了鹽的種類、濃度、溫度、電流密度、苯酚初始濃度、陰陽極轉換頻率分別對苯酚去除率、ClO-濃度及其電流效率的影響當Na2SO4的濃度為0.2mol/L、NaCl的濃度為0.1mol/L、苯酚初始濃度為200mg/L、電流密度為0.04A/cm2、溫度為35℃、pH=12.5、陰陽極轉換頻率5min/次及反應時間200min的條件下,苯酚的去除率為100%,COD去除率為5%。
【作者單位】:駐馬店師范高等專科學校化學系;駐馬店師范高等專科學校化學系;清華大學核能技術設計研究院 河南駐馬店 463000;清華大學核能技術設計研究院;北京 102201;河南駐馬店 463000;北京 102201
【關鍵詞】:電化學;間接氧化;降解;含酚廢水
【基金】:國家傑出青年科學基金(59725408);國家自然科學基金資助項目(59804004)
【分類號】:X703
【DOI】:cnki:ISSN:1000-3770.0.2004-01-008
【正文快照】:
本研究選用石墨作電極,通過電解含氯鹽有機廢水生成CIO一間接氧化降解有機含酚廢水的可行性。首先考察了電化學產生Cl()一的影響因素巨門,重點研究了電化學產生C10一氧化去除苯酚的規律。1實驗部分Ll實驗儀器 YJSOI型超級恆溫器(上海躍進醫療器械廠);100/150型計量隔膜泵(美國IDEX公司);電化學反應器(自製,用有機玻璃製作的反應器:長、寬、高分別為Zoem、loem、15em。石墨電極長寬分別為6cm、3cm。五塊電極採用單極性接人,極間距為0.scm);96一1型恆溫磁力攪拌器(上海司樂儀器廠);25V一6A時間預置高精度直流電源(河南來成電源器材廠)…
Treatment of phenol-containing wastewater in the presence of NaCl by electrochemical method is investigated in this paper. Several operating variables, such as the kind and cocentration of salts, pH value, temperature, current density, initial phenol concentration, the rate of conversion between anode and cathode, are explored to ascertain their respective effects on the removal of phenol and concentration and current effciency of ClO-. 100% phenol removal. Only 5% COD removal is obtained in a reaction time of 200min under the following conditions: NaCl 0. 1mol/L; Na2SO4 0. 2mol/L; pH = 12. 5; initial phenol-concentration, 200mg/L; current density 0. 03A/cm2; temperature 40 C , the rate of conversion between anode and cathods , 5min/L.
【Keyword】:electrochemical;indirect oxidation;Degradation;phenol-containing wastewater
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⑶ 1. 電化學氧化法適合哪種水污染的治理為什麼
這種表述方法不確切。電化學氧化法有之間氧化和間接氧化之分。既然是電化學氧化,就是外加電壓對電解體系進行電解。連接電源正極的就是陽極,電解液中還原性物質吸附在陽極表面,若是直接失去電子變成氧化態,這就直接氧化,也就是你所說的陽極氧化。另外一種情況就是陽極表面活性較高,會將吸附在電極表面的水分子或氧氣分子進行活化生成氧化性較強的活性自由基(如·OH),這些自由基在與電解液中的還原性物質反應並將其氧化,這是電化學間接氧化。
⑷ 電化學處理廢水的過程中的影響因素有哪些
極板材料、電流密度、處理時間、電介質、極板距離、廢水初始PH等等都會影響吧
⑸ 濕式催化氧化法處理高濃度有機廢水 國內有成功案例嗎
高濃度有機廢水選擇濕發催化氧化是預處理的有效方法,在國內成功的案例信手拈來。只是在定方案以前,要有專業的工程師花時間做實驗。
⑹ 化學氧化法處理有機廢水實驗,操作中有哪些注意事項,如何提高去除率
一般是芬頓法,主要是看氧化劑的加葯量,催化劑的比例,pH,停留時間,這些因素決定效率,通常在酸性3以下進行,反應時間標准為2小時,氧化劑用量要做梯度實驗!答案參考自環保通。
⑺ 電化學在處理生活污水中的應用
國內外目前幾種典型的電化學處理廢水的技術
1. 電氧化處理污水
在脈沖電流作用下,電氧化反應器里的特殊電極會產生的羥基自由基和活化氧自由基。 由於這兩種自由基有超強的氧化能力,因此當廢水流經電氧化器時,水中的有機污染物將會被氧化降解直到變成無機物(如二氧化碳和水)。
這個方法的缺點是:電耗大,完全氧化去除1公斤的COD需要耗電15-25度, 平均20度。顯然,這對電能緊張地區,很難被企業所接受。
針對這個問題,英國一家環境公司對電氧化法進行改良,通過電極的排列,電流的密度及水力停留時間的控制:讓電氧化只分解破壞有機物分子結構(如對雜環類多環芳香族化合物開環和破鏈,提高它們的生化性),而不是把它們完全氧化成成無機物。換句話說,電氧化只做預處理,處理後,廢水再進行生化。這樣可使難降解的有機污染物得到經濟有效的去除。
2.電催化-氧化
這個方法是 :用鐵片做電極,鐵片之間填充活性碳顆粒作催化劑,在電場作用下,槽內電極材料在高梯度電場的作用下復極化,形成復極粒子(bipolar particles) 。通過鼓入空氣,經復極粒子催化產生過氧化氫(見反應式1),H2O2和從陽極溶解下來的亞鐵離子生成羥基自由基(見反應式2 ) 分化降解水中有機污染物分子。
O2 +2H2O+2e => H2O2+ 2OH- …………...1)
H2O2 + Fe2+ => OH. +OH- +Fe3+……………..2)
近期試驗研究表明,為了促進有機污染物的降解,在活性碳顆粒表面塗上一層 氧化鈰波膜, 可提高催化效果。
目前國內正在開發「三維三相電極處理污水」,就是這種技術。它的優點是投資成本小,佔地面積少。缺點是電耗特大,yunxin去除1公斤的COD需要耗電40多度。另外,活性碳顆粒經常要更換,而且要求不是酸性的廢水,一般要調到酸性(pH<4)才有良好的處理效果。
3.電絮凝氣浮法處理污水
用鐵片或鋁片做陽極,石墨做陰極在電場作用下,利用產生的鐵或鋁離子絮凝水中膠體或懸浮物。它的原理和鐵碳床內電解相似,不同的是內電解不需外加電場但需水是酸性的,而電絮凝需外加電場,但對酸鹼度沒特別要求。電絮凝處理污水如果設計得當,要比直接加聚合鐵或鋁混凝處理污水便宜多了。此方法在國內已開始火熱起來,用於預處理負荷高的廢水,但它對有機污染物分子降解氧化能力有限。也就是說,如果水中膠體或懸浮物很少的話,它對COD的去除能力有限。
⑻ 電化學除廢水中的酚!
不要說200分,就是200元,又有誰會給你專門寫一篇論文啊?只有復制黏貼。
含有酚類物質的廢水來源廣泛,危害較大。焦化廠、煤氣廠、煤氣發生站產生大量含酚廢水,酚濃度達1000~3000 毫克/升,還含有油、懸浮物、硫化物、氨氮、氰化物等污染物。石油煉制廠、頁岩煉油廠、木材防腐廠、木材幹餾廠,以及用酚作原料或合成酚的各種工業,如樹脂、合成纖維、染料、醫葯、香料、農葯、炸葯、玻璃纖維、油漆、消毒劑、上浮劑、化學試劑等工業生產過程中都可產生不同數量和性質的含酚廢水。
含酚廢水不經處理排入水體,會危害水生生物的繁殖和生存。水體含酚0.1~0.2毫克/升,魚肉就有酚味;含酚1毫克/升,會影響魚產卵和回遊,含酚5~10毫克/升,魚類就會大量死亡。飲用水含酚,能影響人體健康。即使酚濃度只有0.002毫克/升,用氯消毒也會產生氯酚惡臭。農作物經高濃度含酚廢水灌溉,會枯萎死亡。
世界上有許多水體遭到含酚廢水的污染,例如密西西比河、萊茵河、伏爾加河、松花江等。防止含酚廢水對環境的污染已引起普遍重視。關於含酚廢水處理技術的研究,英國、蘇聯早在20世紀30年代就開始進行,中國是從50年代開始的。一些國家興建了處理含酚廢水的構築物,廣泛開展了各種研究工作。解決含酚廢水問題,目前有兩個基本途徑。一是改革工藝,降低廢水含酚濃度,或將廢水循環重復使用,減少排出量。如中國的一些煤氣站採用閉路循環系統後,消除了對江河的酚污染;蘇聯把焦化廠含酚廢水摻入其他工業冷卻循環用水系統;美國道氏化學公司把酚和氯鹼的生產合為一個「閉路生產圈」,不排出廢水。二是對廢水進行回收利用。酚是重要的化工原料。從廢水中提酚,是酚的一個重要來源。德意志聯邦共和國每年從焦化廠、煤氣廠含酚廢水中回收的酚達1萬噸。
對高濃度含酚(酚大於1000毫克/升)廢水通常先進行回收,再進行無害化處理。
從廢水中回收酚的方法以往主要有:
萃取法 這種方法脫酚效率高,萃取劑來源廣泛,得到廣泛應用。中國已有幾十座萃取脫酚裝置在運行。美國約有三分之一、波蘭約有四分之一的焦化廠採用溶劑萃取法脫酚。常用的萃取劑為苯、重苯、醋酸丁酯、輕油等。脈沖篩板萃取塔的設備不甚復雜,脫酚效率一般為93~97%,在中國普遍使用。圖2為中國某煤氣廠含酚廢水的萃取脫酚和生物處理的流程圖。這家工廠產生的高濃度含酚蒸氨廢液(含酚2500~3000毫克/升)經除油、沉澱、冷卻後送入脈沖萃取塔,脫酚後的出水(含酚100~150毫克/升)進入中間水罐,與低濃度的含酚終冷廢水混合,用泵送入曝氣池,池入口廢水的含酚濃度如為50毫克/升,池出水含酚濃度一般可降到0.5毫克/升。萃取劑中的酚在鹼洗塔中和鹼液結合為酚鈉鹽,進入酚鈉槽進行脫鈉,回收酚。萃取劑經鹼洗、再生、循環使用。
離心萃取機是一種萃取效率高、體積小、溶劑用量小的裝置,脫酚率可達99%。美國、日本、德意志聯邦共和國已用於生產。
蒸汽脫酚法 採用較早的脫酚方法,操作簡單,適用於處理含揮發酚為主的廢水。此法的實質在於酚與水蒸汽形成的共沸的混合物,水中的酚轉入蒸汽中而使廢水得到凈化,再用鹼液洗滌含酚蒸汽以回收酚。脫酚率約80% 左右。美國有的工廠用此法處理來自焦油提取、對異丙基苯-酚生產等廢水,曾獲得97%的脫酚效率。此法不用有機溶劑,回收酚的質量好,處理水量較大,操作較簡單;但只能回收揮發酚,蒸汽用量大,脫酚塔塔體龐大,廢水中剩餘酚濃度較高。
吸附法 應用較多的是活性炭吸附。美國、英國用此法從水質較單純的化工廠、農葯廠廢水中回收酚。英國菲遜·比斯特農業化學公司的廢水經活性炭吸附處理,酚含量由800毫克/升降為8毫克/升,脫酚效率達99%。用活性炭濾器作為煉油廠廢水高度凈化設備,已在中國湖南長嶺煉油廠、北京東方紅煉油廠使用。捷克斯洛伐克相當普遍地用廉價的吸附劑爐渣處理焦化廠含酚廢水,除酚效率可達75%。美國用大孔吸附樹脂從含酚廢水中回收酚獲得成功。
離子交換法 用離子交換劑脫酚,以弱鹼性陰離子交換樹脂吸附和再生回收酚的效果為最好。德意志聯邦共和國早在50年代就用弱鹼型陰離子交換樹脂從煤氣廠、焦化廠等廢水中回收大量的酚。中國在醫葯工業中已廣泛應用磺化煤濾器脫酚,上海第六制葯廠的磺化煤吸附脫酚效率可達98%以上。
化學沉澱法 投加化學葯劑使廢水中的酚生成沉澱物而分離回收,如樹脂廠中的高濃度含酚和甲醛的廢水經進一步蒸發濃縮後使酚與甲醛縮合成酚醛樹脂;用氧化鈣使泥煤煤氣站廢水中的酚、脂肪酸轉變為鈣鹽再進一步回收。
生物法 濃度較低沒有回收價值的含酚廢水,或經回收處理後每升含酚數十至數百毫克的廢水需進行凈化處理,然後排放或回用。常用的凈化處理方法有:①活性污泥法:處理效果好,費用較低。隨活性污泥生物學研究的進展,活性污泥培育技術的提高,特別是高效破酚菌種的馴化和應用,以及新型高效能裝置的出現,使此法成為處理各種含酚廢水的主要方法。除酚效率可達到95~99%。②生物濾池法:對負荷變動的適應性強,操作管理簡單。近年來出現了塑料濾料濾池、塔式生物濾池、生物轉盤等,克服了普通濾池佔地面積大、處理效率低的缺點,已應用於焦化廠、煤氣廠、化學纖維廠的含酚廢水處理。③氧化塘法:利用自然生物作用進行凈化。美國使用較多,用於處理煉油廠、焦化廠等的含酚廢水。此法處理費用低,但佔地面積大,如具備土地條件,可考慮採用。
近年來,。隨著電力工業的發展,特別是近代大力發展水力發電和核電,電能成本降低,為電化學在治理廢水方面的應用開辟里很好的前景。
用於廢水處理的電化學方法有電解法(氧化或還原),電氣俘法,電凝聚法和電滲析法等。電化學方法已用於電鍍廢水,化工廢水,染料廢水,造紙廢水,皮革廢水,生化廢水和制葯廢水等廢水治理。以及用於水處理劑的電化學合成。
電解絮凝法處理有機廢水 電解絮凝法實驗用石墨做陰極,陽極分別用不銹鋼,鋁板和鐵板實驗,發現用鋁電極效果好,槽電壓為10V,電流密度12.5/Am2 ,電解12 h.原水COD2458mg/L ,BOD5355.80mg/ L ,TP 7078mg/ L , TN 37.59mg/L, 懸浮物670 mg/ L ,色度160,電凝聚後,懸浮物去除率100%,COD去除率94.62%,BOD5去除率90.83%,tp去除率為100%,TN去除率為77.76%,色度去除率為100%,表明有明顯的處理效果,具有設備簡單,操作容易,處理費用很低等優點。
間接氧化法處理污水 間接氧化法是在陽極反應過程中,先生成具有較強氧化性質的化學活性物質,再利用這些物質對難降解物質進行分解,氯氣、次氯酸跟等均可作為有機物的氧化中介,其還原電勢越弱,氧化中介效果越好。間接氧化已經在苯、苯酚、油和氯化物的氧化過程中得到驗證。由硝基氯苯生產對硝基酚的廢水,進沉澱、萃取分離後,酚的質量濃度仍有數百毫克每升 ,並含有大量的氯化鈉,可用電解法生產氯與次氯酸根氧化廢水中的有機物,氧化後尾液中仍含有次氯酸根,再與原水混合作進一步氧化,脫酚率達99%。
另有《電化學降解含酚焦化廢水的研究》供參考:
摘 要:選用Ti/Ir2O3/RuO2為陽極,C—PTFE氣體擴散電極為陰極降解模擬含酚焦化廢水。利用正交實驗,求出最佳操作條件。考察了苯酚濃度、電流密度、電解質濃度、pH值等因素對苯酚去除效率的影響。對電化學降解苯酚進行動力學分析,結果證明了其反應為一級動力學反應。關鍵詞:正交實驗;焦化廢水;降解處理;電化學方法;苯酚
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