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利用电解原理净化含有有机物的废水

发布时间:2022-07-20 19:18:52

废水电解处理法的化学反应原理

电解槽内装有极板,一般用普通钢板制成。极板取适当间距,以保证电能消耗较少而又便于安装、运行和维修。电解槽按极板联接电源方式分单极性和双极性两种。双极性电极电解槽的特点是中间电极靠静电感应产生双极性。这种电解槽较单极性电极电解槽的电极连接简单,运行安全,耗电量显著减少。阳极与整流器阳极相联接,阴极与整流器阴极相联接。通电后,在外电场作用下,阳极失去电子发生氧化反应,阴极获得电子发生还原反应。废水流经电解槽,作 为电解液,在阳极和阴极分别发生氧化和还原反应,有害物质被去除。这种直接在电极上的氧化或还原反应称为初级反应。以含氰废水为例,它在阳极表面上的电化学氧化过程为:
CN-+2OH--2e─→CNO-+H2O
2CNO-+4OH--6e─→2CO2↑+N2↑+2H2O氰被转化为无毒而稳定的无机物。
电解处理废水也可采用间接氧化和间接还原方式,即利用电极氧化和还原产物与废水中的有害物质发生化学反应,生成不溶于水的沉淀物,以分离除去有害物质。电镀含铬废水的电解处理过程是:
铁阳极溶解:
Fe-2e─→Fe2+
6Fe2++Cr2O崼+14H+─→6Fe3++2Cr3++7H2O
CrO厈+3Fe2++8H+─→Cr3++3Fe3++4H2O
在上述电解过程中,废水中大量氢离子被消耗,氢氧根离子浓度增加,废水从酸性过渡到碱性,进而生成氢氧化铬和氢氧化铁等物质沉淀下来:
Cr3++3OH-─→Cr(OH)3↓
Fe3++3OH-─→Fe(OH)3↓
把沉淀物质同水分离,达到去除铬离子,净化废水的目的。以上反应式中除铁阳极发生阳极溶解是初级反应外,其他为次级反应。
在上述电解过程中,除初级反应和次级反应的处理废水作用外,还因电解水的作用,分别在阴极和阳极产生氢气和氧气,这两种初生态【H】和【O】能对废水中污染物起化学还原和氧化作用,并能产生细小的气泡,使絮凝物或油分附在气泡上浮升至液面以利于排除。这种方法称为电浮选。此外,由于铁或铝制金属阳极溶解的离子进一步水解,可以成为氢氧化亚铁或氢氧化铝等不溶于水的金属氢氧化物活性混凝剂。这种物质呈多孔性凝胶结构,具有表面电荷作用和较强的吸附作用,能对废水中的有机或无机污染物起抱合凝聚作用,使污染物相互凝聚而从废水中分离出来。这种方法称为电絮凝处理。
由此可见,废水电解处理包括电极表面上电化学作用、间接氧化和间接还原、电浮选和电絮凝等过程,分别以不同的作用去除废水中的污染物。

污水处理中微电解的原理

微电解技术是处理高浓度有机废水的一种理想的工艺,同时又被称为内电解法。在不同点的情况之下,利用填充在废水中的微电解材料自身生产的一点二伏的电位差对废水进行点解处理,从而达到降解有机污染物的目的,当系统桶水之后设备中会形成无数的微电池系统,在作用空间中构成一个电场。

微电解的工作原理基于电化学,氧化还原,物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用对于废水进行处理。该方法适用范围广、处理的效果好、成本低廉、操作维护方便、不需要消耗电力资源等优点。本工艺用于难降解高浓度废水的处理可以大幅度的降低cod和色度,提高废水的可生化性,同时可以对氨氮的脱除具有很好的效果。传统上的微电解工艺所采用的微电解材料一般为铁屑和木炭,使用之前要加酸碱活化,使用的过程中很容易钝化板结,同时又因为铁与碳是物理接触,所以他们之间很容易形成隔离层使微电解不能继续进行而失去作用,这就导致了频繁的更换为电解材料,不但工作量大,成本高同时还影响了废水的处理效果和效率。
二、铁碳微电解原理铁炭填料反应原理(即铁炭填料处理高难度工业有机废水原理):
(1)电子流动:利用铁元素和碳元素之间的电位差,铁元素与碳元素之间存在一个自然地1.4V的电位差。当铁碳填料浸泡在废水溶液中的时候,废水溶液充当导电溶液,废微电解填料价格多少水中的污染物质充当电解质。在铁碳之间自然电位差形成的微弱电场之下,铁会释放出电子,电子在电场的作用之下由阳极向阴极移动。电子在移动的过程中会有穿过污染物质的概率,特别是长链物质或者是含有苯环的物质被电子穿过的概率更高。长链物质或者是含有苯环物质的碳链是通过成对电子相互连接的,当溶液中的单个电子穿插的时候,单个电子就会被碳链中的成对电子吸引住,从而微电解填料价格多少形成3电子结构,而这种3电子结构是一种非常不稳定的结构,存在一定的时间之后这种3电子结构就会自动爆炸,从而长链物质被分成2段。电子继续穿插,锻炼之后的碳链又会被分割,这样碳链就会越来越短。这样难降解物质就会转化为容易降解的物质。同时能够降低COD。
(2)还原性:当铁碳填料浸泡在废水溶液中的时候,作为阳极的铁会失去电子从而变成铁离子,新生成的铁离子具有非常强的还原性,可以将废水中的难降解物质进行还原反应。
(3)氧化性:电子在废水中穿插的时候,也会穿过水分子,水分子被分解的时候就会产生大量的氢自由基、氧自由基、和氢氧自由基,这些新生态的自由基具有非常强的氧化性,可以将废水中的有机物彻底氧化为二氧化碳和水。从而彻底降低COD。
(4)电泳:电子在废水中运动的时候会吸附带微电解填料价格多少正电的污染颗粒,吸附在电子上面的污染物质运动到阴极之后会被中和然后就会沉到底部被除去。
(5)絮凝作用:铁失电子之后会形成铁离子,新生态的铁离子再加入碱液之后会形成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁是良好的絮凝剂,可以吸附废水中的大量有机物絮凝沉淀。

⑶ 请问铁碳微电解处理污水的原理,运行注意事项及进出水要求是什么

微电解就是利用铁-碳颗粒之间存在着电位差而形成了无数个细微原电池。这些细微电池是以电位低的铁成为阴极,电位高的碳做阳极,在含有酸性电解质的水溶液中发生电化学反应的。反应的结果是铁受到腐蚀变成二价的铁离子进入溶液。

对内电解反应器的出水调节PH值到9左右,由于铁离子与氢氧根作用形成了具有混凝作用的氢氧化亚铁,它与污染物中带微弱负电荷的微粒异性相吸,形成比较稳定的絮凝物(也叫铁泥)而去除。为了增加电位差,促进铁离子的释放,在铁-碳床中加入一定比例铜粉或铅粉。

经微电解后,BOD/COD升高了,那是因为一些难降解的大分子被碳粒所吸附或经铁离子的絮凝而减少。

不少人以为微电解可有分解大分子能力,可使难生化降解的物质转化为易生化的物质,并搬出理论依据是“微电解反应中产生的新生态[H]可使部分有机物断链,有机官能团发生变化”。但用甲基澄和酚做试验并没有证实微电解有分解破化大分子结构能力。

如果要让铁碳床有分解有机大分子能力,一般需要加入过氧化氢,酸性废水与铁反应生成亚铁离子,亚铁离子与过氧化氢形成Fenton试剂,生成羟基自由基具有极强的氧化性能,将大部分的难降解的大分子有机物降解形成小分子有机物等。同样,反应要在酸性的条件下才能进行。

铁碳微电解注意事项:

1、微电解填料在使用前注意防水防腐蚀,运行一旦通水后应始终有水进行保护,不可长时间曝露在空气中,以免在空气中被氧化,影响使用;

2、微电解系统运行过程中应注意合适的曝气量,不可长时间反复曝气;

3、微电解系统不可长时间在碱性条件下运行;

4、其它注意事项可据微电解反应基础原理。油脂类废水必须先隔油。

5、对于一些特殊废水,铁碳微电解工艺仅仅能起到破链的作用,即把大分子链破解为稍小的小分子链物质,COD这时会不降反升,对于这种情况,后续采取芬顿工艺作为补充,会起到更好的电解效果。

在解决酸性废水电化腐烛速率高而中性偏酸废水电极吸附及新生铁离子水解、絮凝效果好这矛盾。筛选有效催化剂、助剂使之能在较广pH范围内发挥电化腐烛及絮凝吸附最佳效果。尤其是在酸性废水中,虽脱色率较高,但铁溶出量大,污泥量亦大。

要采取有效措施尽量减少污泥量,减低污泥含水率以避免产生二次污染。 选择合适的铁屑活化方法,设计合理的过滤床,解决铁屑易钝化、易结块从而出现沟流等弊端.提高处理效率。

(3)利用电解原理净化含有有机物的废水扩展阅读

铁屑对絮体的电附集和对反应的催化作用。电池反应产物的混凝,新生絮体的吸附和床层的过滤等作用的综合效应的结果。

其中主要作用是氧化还原和电附集,废铁屑的主要成分是铁和碳,当将其浸入电解质溶液中时,由于Fe和C之间存在1.2V的电极电位差,因而会形成无数的微电池系统,在其作用空间构成一个电场,阳极反应生成大量的Fe²⁺进入废水,进而氧化成Fe³⁺,形成具有较高吸附絮凝活性的絮凝剂。

阴极反应产生大量新生态的[H]和[O],在偏酸性的条件下,这些活性成分均能与废水中的许多组分发生氧化还原反应,使有机大分子发生断链降解,从而消除了有机物尤其是印染废水的色度,提高了废水的可生化度,且阴极反应消耗了大量的H⁺生成了大量的OH⁻,这使得废水的pH值也有所提高。

⑷ 几种电化学处理废水的技术

原理微电解技术是目前处理高浓度有机污水的一种理想工艺,称内电解法。它是在不通电的情况下,利用填充在污水中的微电解材料自身产生的电位差对污水进行电解处理,以达到降解有机污染物的目的。铁炭微电解设备中的废铁屑填料的主要成分是铁和炭,当将铁屑和炭颗粒浸没在酸性污水中时,由于铁和炭之间的电极电位差,污水中会形成无数个微原电池。其中电位低的铁成为阳极,电位高的炭成为阴极,在酸性充氧条件下发生电化学反应,其反应过程如下:阳极(Fe):Fe-2e—Fe2+,E0(Fe2+/Fe)二-0.44V;阴极(C):2H++2e—>H2,E0(H+/H2)=0.00Vo原电池反应产生的新生态氢能与污水中许多组分发生氧化还原反应,使有机物断链,有机官能团发生变化,使有机污水的可生化性有一定的提高,同时Fe(OH)2及Fe(OH)3还具有絮凝和吸附作用,从而达到去除污水中污染物的目的。经过铁炭微电解预处理后污水的酸188度大大降低,减少了中和剂的使用量。2)系统基本组成铁碳微电解系统由铁碳微电解池、配水系统、鼓风系统和加药系统等组成。

⑸ 内电解法处理废水原理

很多重金属污染都是离子污染,形成金属元素沉淀后就可以减少污染了,内电解法就是通过电解使金属离子变成金属原子,沉积到电极上,来达到减轻污染的效果。

⑹ 电解法在废水处理技术中有哪些应用

铁碳微电抄解可应用于多种高浓度有机废水。可去除废水中COD、色度,提高可生化性。在酸性条件下反应,不同废水反应时间有长有短,可根据实验情况确定工程中反应时间。铁碳微电解填料要选择不板结的万泓GL微电解填料,不用担心后期出现板结问题。铁碳微电解现在不但应用于预处理,还在深度处理中有广泛应用。如有具体问题可继续追问

⑺ 污水处理使用微电解法的原理是什么

微电解技术是目前处理高浓度有机废水的一种理想工艺,
又称内电解法。
它是在不通电的情况下,利用填充在废水中的微电解材料自身产生1.2V电位差对废水进行电解处理,以达到降解有机污染物的目的。当
系统通水后,设备内
会形成无数的微电池系统
,
在其作用空间构成一个电场。
在处理过程中产生的新生态
[H]

Fe2
+
等能与废水中的许多组分发生氧化还原反应,比如能破坏有色废水中的有色物质的发色基团或助色基团,甚至断链,达到降解脱色的作用;生成的
Fe2
+
进一步氧化成
Fe3
+
,它们的水合物具有较强的吸附
-
絮凝活性,特别是在加碱调
pH
值后生成氢氧化亚铁和氢氧化铁胶体絮凝剂,它们的吸附能力远远高于一般药剂水解得到的氢氧化铁胶体,能大量吸附水中分散的微小颗粒,金属粒子及有机大分子。
其工作原理基于电化学、氧化
-
还原、物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用对废水进行处理。该法具有适用范围广、处理效果好、成本低廉、操作维护方便,不需消耗电力资源等优点。该工艺用于难降解高浓度废水的处理可大幅度地降低
COD
和色度,提高废水的可生化性,同时可对氨氮的脱除具有很好的效果。
2
、拓步环保TPFC铁碳填料技术上的亮点:
(1)
反应速率快,一般工业废水只需要半小时至数小时;
(2)
作用有机污染物质范围广,如:含有偶氟、碳双键、硝基、卤代基结构的难除降解有机物质等都有很好的降解效果
;
(3)
工艺流程简单、使用寿命长、投资费用少、操作维护方便、运行成本低、处理效果稳定。处理过程中只消耗少量的微电解反应剂。微电解剂只需定期添加无需更换,添加也无需进行活化直接投入即可。
(4)
废水经微电解处理后会在水中形成原生态的亚铁或铁离子,具有比普通混凝剂更好的混凝作用,无需再加铁盐等混凝剂,
COD
去除率高,并且不会对水造成二次污染;
(5)
具有良好的混凝效果,色度、
COD
去除率高,同时可在很大程度上提高废水的可生化性。
(6)
该方法可以达到化学沉淀除磷的效果,还可以通过还原除重金属;
(7)
对已建成未达标的高浓度有机废水处理工程,用该技术作为已建工程废水的预处理,在降解
COD
的同时提高废水的可生化性,可确保废水处理后稳定达标排放。也可对生化后废水进很行微电解或微电解联合生物滤床的工艺进行深度处理。
(8
该技术各单元可作为单独处理方法使用,又可作为生物处理的前处理工艺,利于污泥的沉降和生物挂膜。

⑻ 电解法处理有机废水技术有哪些

有机磷农业废水处理技术——微电解法

1、技术概述:

微电解技术是目前处理高浓度有机废水的一种理想工艺,又称内电解法。它是在不通电的情况下,利用填充在废水中的微电解材料自身产生1.2V电位差对废水进行电解处理,以达到降解有机污染物的目的。当系统通水后,设备内会形成无数的微电池系统,在其作用空间构成一个电场。在处理过程中产生的新生态[H]、Fe2+等能与废水中的许多组分发生氧化还原反应,比如能破坏有色废水中的有色物质的发色基团或助色基团,甚至断链,达到降解脱色的作用;生成的Fe2+进一步氧化成Fe3+,它们的水合物具有较强的吸附-絮凝活性,特别是在加碱调pH值后生成氢氧化亚铁和氢氧化铁胶体絮凝剂,它们的吸附能力远远高于一般药剂水解得到的氢氧化铁胶体,能大量吸附水中分散的微小颗粒,金属粒子及有机大分子。其工作原理基于电化学、氧化-还原、物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用对废水进行处理。该法具有适用范围广、处理效果好、成本低廉、操作维护方便,不需消耗电力资源等优点。该工艺用于难降解高浓度废水的处理可大幅度地降低COD和色度,提高废水的可生化性,同时可对氨氮的脱除具有很好的效果。传统上微电解工艺所采用的微电解材料一般为铁屑和木炭,使用前要加酸碱活化,使用的过程中很容易钝化板结,又因为铁与炭是物理接触,之间很容易形成隔离层使微电解不能继续进行而失去作用,这导致了频繁地更换微电解材料,不但工作量大成本高还影响废水的处理效果和效率。另外,传统微电解材料表面积太小也使得废水处理需要很长的时间,增加了吨水投资成本,这都严重影响了微电解工艺的利用和推广。

2、技术特点:

(1)反应速率快,一般工业废水只需要半小时至数小时;

(2)作用有机污染物质范围广,如:含有偶氟、碳双键、硝基、卤代基结构的难除降解有机物质等都有很好的降解效果;

(3)工艺流程简单、使用寿命长、投资费用少、操作维护方便、运行成本低、处理效果稳定。处理过程中只消耗少量的微电解反应剂。微电解剂只需定期添加无需更换,添加也无需进行活化直接投入即可;

(4)废水经微电解处理后会在水中形成原生态的亚铁或铁离子,具有比普通混凝剂更好的混凝作用,无需再加铁盐等混凝剂,COD去除率高,并且不会对水造成二次污染;

(5)具有良好的混凝效果,色度、COD去除率高,同时可在很大程度上提高废水的可生化性。

(6)该方法可以达到化学沉淀除磷的效果,还可以通过还原除重金属;

(7)对已建成未达标的高浓度有机废水处理工程,用该技术作为已建工程废水的预处理,在降解COD的同时提高废水的可生化性,可确保废水处理后稳定达标排放。也可对生化后废水进很行微电解或微电解联合生物滤床的工艺进行深度处理。

(8)该技术各单元可作为单独处理方法使用,又可作为生物处理的前处理工艺,利于污泥的沉降和生物挂膜

3、适用废水种类:

本技术特别针对有机物浓度大、高毒性、高色度、难生化废水的处理,可大幅度地降低废水的色度和COD,提高B/C比值即提高废水

的可生化性;可广泛应用于印染、化工、电镀、制浆造纸、制药、洗毛、农药、酒精等各类工业废水的处理及处理水回用工程。

⑴染料、印染废水;焦化废水;石油化工废水;

------上述废水在脱色的同时,处理水中的BOD/COD值显著提高。

⑵石油废水;皮革废水;造纸废水、木材加工废水;

------上述废水处理水后的BOD/COD值大幅度提高。

⑶电镀废水;印刷废水;采矿废水;其他含有重金属的废水;

------可以从上述废水中去除重金属。

⑷有机磷农业废水;有机氯农业废水;

------大大提高上述废水的可生化性,且可除磷,除硫化物

新型催化活性微电解填料

技术背景

有机废水特别是高盐高浓度有机废水处理,一直是国内众多环保工作者及管理部门关注的难题。随着我国化学工业的快速发展,各种新型的化工产品被应用到各行各业,特别是医药、化工、电镀、印染等中午染工业中,在提高产品质量、品质的同时也带了日益严重的环境污染问题,主要表现在:废水中有机污染物浓度高、结构稳定、生化性差,常规工艺难以实现达标排放,且处理成本高,给企业节能减排带来极大的压力。

产品关键创新点

1、由多元金属熔合多种催化剂通过高温熔炼形成一体化合金,保证“原电池”效应持续高效。不会像物理混合那样出现阴阳极分离,影响原电池反应。

2、架构式微孔结构形式,提供了极大的比表面积和均匀的水气流通道,对废水处理提供了更大的电流密度和更好的催化反应效果。

3、活性强,比重轻,不钝化、不板结,反应速率快,长期运行稳定有效。

4、针对不同废水调整不同比例的催化成份,提高了反应效率,扩大了对废水处理的应用范围。

5、在反应过程中填料所含活性铁做为阳极不断提供电子并溶解进入水中,阴极碳则以极小颗粒的形式随水流出。当使用一定周期后,可通过直接投加的方式实现填料的补充,及时恢复系统的稳定,还极大地减少了工人的操作强度。

6、填料对废水的处理集氧化、还原、电沉积、絮凝、吸附、架桥、卷扫及共沉淀等多功能于一体

7、处理成本低,在大幅度去除有机污染物的同时,可极大地提高废水的可生化性;

8、配套设施可根据规模和用户要求实现构筑物式和设备化,满足多种需求;

9、规格:1cm*3cm(填料形式多样,有颗粒球形、多孔柱形及其他,大小可定制)。

10、技术参数:比重:1.0吨/立方米,比表面积:1.2平方米/克,空隙率:65%,物理强度:≧1000KG/CM2

⑼ 电解法处理含氰废水的反应原理是什么

阳极:
CN-
+
2OH-
=
OCN-
+
H2O
+
2e
CN-失去两个电子,被氧化为无毒的氰酸根。

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