1. 電化學除廢水中的酚!
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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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2. cod的處理辦法有哪些
COD廢水處理方法有哪些呢?一起來看看吧。
污水COD分類
按污水來源分類
生產污水①工業污水②農業污水③醫療污水等生活污水
就是日常生活產生的污水,是指各種形式的無機物和有機物的復雜混合物包括:①漂浮和懸浮的大小固體顆粒②膠狀和凝膠狀擴散物③純溶液。
COD廢水處理方法有:
絮凝劑法去除COD: 採用化學混凝法能夠有效地去除廢水中的有機物,很大程度上降低廢水的COD。所謂化學混凝法是指通過向廢水中投加絮凝劑,利用絮凝劑的吸附架橋,壓縮雙電層及網捕作用,使水中膠體及懸浮物失穩、相互碰撞和凝聚轉而形成絮凝體,再用沉澱或氣浮工藝使顆粒從水中分離出來以達到凈化水體的方法。
微生物法去除COD: 生物法是靠微生物酶來氧化或還原有機物分子,破壞其不飽和鍵及發色基團,從而達到處理目的的一種廢水處理方法。由於微生物繁殖速率快、適應性強、成本低廉,近年來在煮練廢水的處理中得到了廣泛的應用。
電化學法去除COD: 電化學法處理廢水的實質,就是直接或間接的利用電解作用,把水中污染物去除,或把有毒物質變成無毒或低毒物質。
微電解法去除COD: 微電解技術是目前處理高濃度有機廢水的一種理想工藝,又稱內電解法。它是在不通電的情況下,利用填充在廢水中的微電解材料自身產生1.2V電位差對廢水進行電解處理,以達到降解有機污染物的目的。
吸附法去除COD: 可以通過活性炭、大孔樹脂、膨潤土等活性吸附材料,吸附處理污水裡的顆粒有機物、色度。可以作為前處理,降低比較容易處理的COD。氧化劑法去除COD: 近年來,光催化氧化技術在廢水處理領域的應用具有良好的市場前景和經濟效益,但該領域的研究還存在諸多問題,如尋求更高效的催化劑,催化劑分離與回收等。
3. 幾種處理工業廢水化學方法
1.電解法來:利用電解槽中源的電化學反應,處理廢水中的各類污染物。工業廢水中的溶解性污染物可通過電解中的氧化還原反應,形成沉澱或形成氣體溢出。電解法包括電解氧化還原、電解氣浮和電解凝聚,主要用於處理含鉻及含氰廢水。
2.化學沉澱法:向廢水中投加可溶性化學葯劑(即沉澱劑),與水中呈離子狀態的無機污染物起化學反應,生成不溶於水或難溶於水的化合物,析出沉澱,使廢水得到凈化。化學沉澱法多用於去除廢水中的重金屬離子,如汞、鉻、鉛、鋅等。化學沉澱法有氫氧化物沉澱法、硫化物沉澱法、鋇鹽沉澱法、鐵氧體沉澱法。
3.消毒殺菌:消毒殺菌技術主要用於水的深度處理。消毒殺菌主要是採用氯、次氯酸鹽、二氧化氯、臭氧、臭氧-紫外線等。二氧化氯用於給水處理消毒,近年來受到廣泛的注意,主要是由於它不會與水中的腐殖質反應產生鹵代烴。臭氧消毒被認為是在水處理過程中替代加氯的一種行之有效的消毒方法,因為臭氧首先是具有很強的殺菌力,其次是氧化分解有機物的速度快,使消毒後水的致突變性降為最低。
4. 電化學處理原理
電化學高級氧化法主要用於有毒生物降解有機廢水的處理,電化學技術的基本原理是使污染物在電極上發生直接電化學反應或間接電化學反應而得到轉化,從而達到削減和去除污染物的目的。電化學方法既可以單獨使用,又可以與其他處理方法結合使用,如作為前處理方法,可以提高廢水的生物降解性,一般電化學處理工藝只能針對特定的廢水,吹規模小,且處理效率不高,其耗電量大,不利於運營成本控制。根據不同的氧化作用機理可分為直接電解和間接電解。
5. 用化學法如何處理含銅電鍍廢水
用化學法處理含銅電鍍廢水:
1)中和沉澱法
目前國內常採用化學中和法、混凝沉澱法處理含銅綜合電鍍廢水,在對廢水中的酸、鹼進行中和的同時,銅離子形成氫氧化銅沉澱,然後再經固液分離裝置去除沉澱物。
單一含銅廢水在pH值為6.92時,就能使銅離子沉澱去除而達標,一般電鍍廢水中的銅與鐵共存時,控制pH值在8~9,也能使其達到排放標准。然而對既含銅又含其它重金屬及絡合物的混合電鍍廢水,銅的去除效果不好,往往達不到排放標准,主要是因為此方法的處理實質是調節廢水pH值,而各種金屬最佳沉澱的pH值不同,使得去除效果不好;再者如果廢水中含有氰、銨等絡合離子,與銅離子形成絡合物,銅離子不易離解,使得銅離子不能達標排放。特別是對含有氰的含銅混合廢水經處理後,銅離子的濃度和CN-的濃度幾乎成正比,只要廢水中的CN-存在,出水中的銅離子濃度就不會達標。這就使得利用中和沉澱法處理含銅混合廢水的出水效果不好,特別是對於銅的去除效果不佳。
2)硫化物沉澱法
硫化物沉澱法處理含銅廢水具有很大的優勢,可以解決一些弱絡合態重金屬不達標的問題,硫化銅的溶解度比氫氧化銅的溶解度低得多,而且反應的pH值范圍較寬,硫化物還能沉澱部分銅離子絡合物,所以不需要分流處理。然而,由於硫化物沉澱細小,不易沉降,限制了它的應用,另外氰根離子的存在影響硫化物的沉澱,會溶解部分硫化物沉澱。
3)電化學法
電化學方法處理含銅廢水具有高效、可自動控制、污泥量少等優點,且處理含銅電鍍廢水能直接回收金屬銅,處理時對廢水含銅濃度的范圍適應較廣,尤其對濃度較高(銅的質量濃度大於1g/L時)的廢水有一定的經濟效益,但低濃度時電流效率較低。
6. 電解法處理有機廢水技術有哪些
有機磷農業廢水處理技術——微電解法
1、技術概述:
微電解技術是目前處理高濃度有機廢水的一種理想工藝,又稱內電解法。它是在不通電的情況下,利用填充在廢水中的微電解材料自身產生1.2V電位差對廢水進行電解處理,以達到降解有機污染物的目的。當系統通水後,設備內會形成無數的微電池系統,在其作用空間構成一個電場。在處理過程中產生的新生態[H]、Fe2+等能與廢水中的許多組分發生氧化還原反應,比如能破壞有色廢水中的有色物質的發色基團或助色基團,甚至斷鏈,達到降解脫色的作用;生成的Fe2+進一步氧化成Fe3+,它們的水合物具有較強的吸附-絮凝活性,特別是在加鹼調pH值後生成氫氧化亞鐵和氫氧化鐵膠體絮凝劑,它們的吸附能力遠遠高於一般葯劑水解得到的氫氧化鐵膠體,能大量吸附水中分散的微小顆粒,金屬粒子及有機大分子。其工作原理基於電化學、氧化-還原、物理吸附以及絮凝沉澱的共同作用對廢水進行處理。該法具有適用范圍廣、處理效果好、成本低廉、操作維護方便,不需消耗電力資源等優點。該工藝用於難降解高濃度廢水的處理可大幅度地降低COD和色度,提高廢水的可生化性,同時可對氨氮的脫除具有很好的效果。傳統上微電解工藝所採用的微電解材料一般為鐵屑和木炭,使用前要加酸鹼活化,使用的過程中很容易鈍化板結,又因為鐵與炭是物理接觸,之間很容易形成隔離層使微電解不能繼續進行而失去作用,這導致了頻繁地更換微電解材料,不但工作量大成本高還影響廢水的處理效果和效率。另外,傳統微電解材料表面積太小也使得廢水處理需要很長的時間,增加了噸水投資成本,這都嚴重影響了微電解工藝的利用和推廣。
2、技術特點:
(1)反應速率快,一般工業廢水只需要半小時至數小時;
(2)作用有機污染物質范圍廣,如:含有偶氟、碳雙鍵、硝基、鹵代基結構的難除降解有機物質等都有很好的降解效果;
(3)工藝流程簡單、使用壽命長、投資費用少、操作維護方便、運行成本低、處理效果穩定。處理過程中只消耗少量的微電解反應劑。微電解劑只需定期添加無需更換,添加也無需進行活化直接投入即可;
(4)廢水經微電解處理後會在水中形成原生態的亞鐵或鐵離子,具有比普通混凝劑更好的混凝作用,無需再加鐵鹽等混凝劑,COD去除率高,並且不會對水造成二次污染;
(5)具有良好的混凝效果,色度、COD去除率高,同時可在很大程度上提高廢水的可生化性。
(6)該方法可以達到化學沉澱除磷的效果,還可以通過還原除重金屬;
(7)對已建成未達標的高濃度有機廢水處理工程,用該技術作為已建工程廢水的預處理,在降解COD的同時提高廢水的可生化性,可確保廢水處理後穩定達標排放。也可對生化後廢水進很行微電解或微電解聯合生物濾床的工藝進行深度處理。
(8)該技術各單元可作為單獨處理方法使用,又可作為生物處理的前處理工藝,利於污泥的沉降和生物掛膜
3、適用廢水種類:
本技術特別針對有機物濃度大、高毒性、高色度、難生化廢水的處理,可大幅度地降低廢水的色度和COD,提高B/C比值即提高廢水
的可生化性;可廣泛應用於印染、化工、電鍍、制漿造紙、制葯、洗毛、農葯、酒精等各類工業廢水的處理及處理水回用工程。
⑴染料、印染廢水;焦化廢水;石油化工廢水;
------上述廢水在脫色的同時,處理水中的BOD/COD值顯著提高。
⑵石油廢水;皮革廢水;造紙廢水、木材加工廢水;
------上述廢水處理水後的BOD/COD值大幅度提高。
⑶電鍍廢水;印刷廢水;采礦廢水;其他含有重金屬的廢水;
------可以從上述廢水中去除重金屬。
⑷有機磷農業廢水;有機氯農業廢水;
------大大提高上述廢水的可生化性,且可除磷,除硫化物
新型催化活性微電解填料
技術背景
有機廢水特別是高鹽高濃度有機廢水處理,一直是國內眾多環保工作者及管理部門關注的難題。隨著我國化學工業的快速發展,各種新型的化工產品被應用到各行各業,特別是醫葯、化工、電鍍、印染等中午染工業中,在提高產品質量、品質的同時也帶了日益嚴重的環境污染問題,主要表現在:廢水中有機污染物濃度高、結構穩定、生化性差,常規工藝難以實現達標排放,且處理成本高,給企業節能減排帶來極大的壓力。
產品關鍵創新點
1、由多元金屬熔合多種催化劑通過高溫熔煉形成一體化合金,保證「原電池」效應持續高效。不會像物理混合那樣出現陰陽極分離,影響原電池反應。
2、架構式微孔結構形式,提供了極大的比表面積和均勻的水氣流通道,對廢水處理提供了更大的電流密度和更好的催化反應效果。
3、活性強,比重輕,不鈍化、不板結,反應速率快,長期運行穩定有效。
4、針對不同廢水調整不同比例的催化成份,提高了反應效率,擴大了對廢水處理的應用范圍。
5、在反應過程中填料所含活性鐵做為陽極不斷提供電子並溶解進入水中,陰極碳則以極小顆粒的形式隨水流出。當使用一定周期後,可通過直接投加的方式實現填料的補充,及時恢復系統的穩定,還極大地減少了工人的操作強度。
6、填料對廢水的處理集氧化、還原、電沉積、絮凝、吸附、架橋、卷掃及共沉澱等多功能於一體
7、處理成本低,在大幅度去除有機污染物的同時,可極大地提高廢水的可生化性;
8、配套設施可根據規模和用戶要求實現構築物式和設備化,滿足多種需求;
9、規格:1cm*3cm(填料形式多樣,有顆粒球形、多孔柱形及其他,大小可定製)。
10、技術參數:比重:1.0噸/立方米,比表面積:1.2平方米/克,空隙率:65%,物理強度:≧1000KG/CM2
7. 前沿的電化學技術處理廢水污染
電化學處理技術,一般為直流電電解,極板上產生的物質如:OH-,Cl2,O,Fe2+等物質,和廢水中的污染物發生的氧化、還原、絮凝等一系列反應,降低或去除水中污染物的過程。
用電化學的廢水處理技術還有電解氣浮、高壓放電製取臭氧、電解脫鹽、電解食鹽水製取二氧化氯等方法。
8. 電化學方法處理重金屬廢水具有哪些優點
在電鍍廢水處理系統中採用的電化學系統設備相對簡單,佔地面積小,操作回維護費用較低,能有效避免答引起二次污染,而且反應可控程度高,便於實現工業自動化,被稱為「環境友好」技術。
電化學法處理電鍍等重金屬廢水具有如下優點:
1.電化學廢水處理系統電源技術使用低壓直流電源,不必大量耗費化學葯劑;
2.電化學廢水處理系統在常溫常壓下操作,管理簡便;
3.處理過程中如果廢水中污染物濃度發生變化,可以通過調整電壓和電流的方法,保證出水水質穩定;
4.電化學廢水處理裝置佔地面積小。
9. 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。