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電化學工藝處理廢水

發布時間:2024-03-23 09:22:54

A. 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。

B. 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。

C. 電化學方法處理重金屬廢水具有哪些優點

電化學方法處理重金屬廢水具有高效、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 1 g/L時) 的廢水有一定的經濟效益, 但低濃度時電流效率較低。該方法主要用於硫酸銅鍍銅廢水等酸性介質的含銅廢水, 是較為成熟的處理含銅電鍍廢水的方法之一, 國內有商品設備供應。目前, 常用的除平板電極電解槽外, 還有含非導體顆粒的平板電極電解槽和流化床電解槽等多種形式的電解槽。
近年來的試驗研究該方法也能用於氰化銅、焦磷酸鍍銅等電鍍廢水處理。L. Szpyrkowicz 等利用不銹鋼電極在 pH 值為13 時直接氧化氰化銅廢水,在1.5 h 內使得含銅廢水中銅的質量濃度由 470mg/L 降到 0.25 mg/L, 回收金屬銅 335.3 mg, 同時指出不銹鋼電極的表面狀態對氧化銅氰化合物具有重要的影響,特別是水力條件對電化學反應器破銅氰絡合物的影響,
並提出了新的反應器的動力和電流效率的精確數值。研究者又不斷地改進電極, 大大提高了電流效率和回收能力, 然而由於電極很容易污染, 耗能、處理費用高等缺點限制了電化學法處理含銅電鍍廢水的應用。
很多研究者把研究的重點放到了重金屬沉澱劑的開發上。用澱粉黃原酸酯(ISX) 處理含銅電鍍廢水, 銅脫除率大於 99%。Yijiu Li 等利用二乙基氨基二硫代甲酸鈉(DDTC) 作為重金屬捕獲劑, 當 DDTC 與銅的質量比為 0.8 ~1.2 時, 銅的去除率可以達到 99.6%, 該捕獲劑已經工業應用。重金屬沉澱劑的研究將更有利於化學沉澱法的發展,例如重金屬捕集劑R S 1 0 0 。

D. 為什麼要用電化學法處理印染廢水

染料生產廢抄水含有酸、鹼、襲鹽、鹵素、烴、胺類、硝基物和染料及其中間體等物質,有的還含有吡啶、氰、酚、聯苯胺以及重金屬汞、鎘、鉻等。這些廢水成分復雜.具有毒性,較難處理。
因此染料生產廢水的處理.應根據廢水的特性和對它的排放要求.選用適當的處理方法。例如:
去除固體雜質和無機物,可採用混凝法和過濾法;
去除有機物和有毒物質主要採用化學氧化法、生物法和反滲透法等;
脫色一般可採用混凝法和吸附法組成的工藝流程,去除重金屬可採用離子交換法等。
脫色工序需要用到:粉末活性炭,脫色劑
混凝絮凝沉澱需要用到:聚合氯化鋁、聚丙烯醯胺(陰、陽、非)。

E. 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。

F. 如何用化學法處理含銅電鍍廢水

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。

G. 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。

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