Ⅰ 电化学在处理生活污水中的应用
国内外目前几种典型的电化学处理废水的技术
1. 电氧化处理污水
在脉冲电流作用下,电氧化反应器里的特殊电极会产生的羟基自由基和活化氧自由基。 由于这两种自由基有超强的氧化能力,因此当废水流经电氧化器时,水中的有机污染物将会被氧化降解直到变成无机物(如二氧化碳和水)。
这个方法的缺点是:电耗大,完全氧化去除1公斤的COD需要耗电15-25度, 平均20度。显然,这对电能紧张地区,很难被企业所接受。
针对这个问题,英国一家环境公司对电氧化法进行改良,通过电极的排列,电流的密度及水力停留时间的控制:让电氧化只分解破坏有机物分子结构(如对杂环类多环芳香族化合物开环和破链,提高它们的生化性),而不是把它们完全氧化成成无机物。换句话说,电氧化只做预处理,处理后,废水再进行生化。这样可使难降解的有机污染物得到经济有效的去除。
2.电催化-氧化
这个方法是 :用铁片做电极,铁片之间填充活性碳颗粒作催化剂,在电场作用下,槽内电极材料在高梯度电场的作用下复极化,形成复极粒子(bipolar particles) 。通过鼓入空气,经复极粒子催化产生过氧化氢(见反应式1),H2O2和从阳极溶解下来的亚铁离子生成羟基自由基(见反应式2 ) 分化降解水中有机污染物分子。
O2 +2H2O+2e => H2O2+ 2OH- …………...1)
H2O2 + Fe2+ => OH. +OH- +Fe3+……………..2)
近期试验研究表明,为了促进有机污染物的降解,在活性碳颗粒表面涂上一层 氧化铈波膜, 可提高催化效果。
目前国内正在开发“三维三相电极处理污水”,就是这种技术。它的优点是投资成本小,占地面积少。缺点是电耗特大,yunxin去除1公斤的COD需要耗电40多度。另外,活性碳颗粒经常要更换,而且要求不是酸性的废水,一般要调到酸性(pH<4)才有良好的处理效果。
3.电絮凝气浮法处理污水
用铁片或铝片做阳极,石墨做阴极在电场作用下,利用产生的铁或铝离子絮凝水中胶体或悬浮物。它的原理和铁碳床内电解相似,不同的是内电解不需外加电场但需水是酸性的,而电絮凝需外加电场,但对酸碱度没特别要求。电絮凝处理污水如果设计得当,要比直接加聚合铁或铝混凝处理污水便宜多了。此方法在国内已开始火热起来,用于预处理负荷高的废水,但它对有机污染物分子降解氧化能力有限。也就是说,如果水中胶体或悬浮物很少的话,它对COD的去除能力有限。
Ⅱ 化工工业废水处理工艺
化工工业废水处理工艺具体内容是什么,下面中达咨询为大家解答。
在化工工业进行生产的过程中,由于化工工业废水中存在着很多有毒的物质,这些物质的结构是非常复杂的,因此,处理过程的难度也是非常大的。
1 化工工业废水的具体分类
在化工工业废水处理过程中,我们首先要知道化工工业废水的具体分类,我们知道在化工工业生产的过程中,会产生很多化学用品,这些化学用品,按照其性质可以划分为有毒的化学用品、有机的化学用品、无机的化学用品。在化工工业废水中,含有很多有毒物质,这主要是在加工的过程中,化工工业废水排出去的时候,废水中存在着有毒物质的分解物,对河流产生污染,危害人们的身心健康。在我国一些化工工业进行深加工的过程中,会产生一些化学肥料废水,化工工业废水是具有多样性的,对水的污染性质也是非常复杂的,经过污染的水的颜色会加深,影响了自然环境,化工工业废水中的污染物的危害程度很大,有些污染物含有毒性而且很难形成生物降解的物质,有的在水中形成了悬浮的固体形状。化工工业废水中的一些有毒的化合物是不能进行分解的。
2 化工工业废水的特点
水资源是我们人类赖以生存的不可缺少的资源,人们的生活离不开水,我们知道,水质的成分是非常复杂的,水中包含着许多副产物,在化工工业中,化工原料的组成部分主要是由呈现了类似溶剂的化合物,这些化合物的性质是复杂的,这就给处理增加了很大的难度。在化工工业废水中,存在着很多污染物,这些污染物主要来源于化工工业在生产中产生的工业废水。如果在化工工业废水中的有毒物质不断增加,例如:硝基化合物、卤素化合物等,这些化工原料在水中进行分解,形成的有毒物质,都会危害人们的健康,同时影响到我们的身边环境。因此,化工工业废裂拦李水是极其复杂的,废水中所包含的污染物的含量是非常高的,化工工业废水中的有毒物质增多,这样就导致水被污染的色度加深。
3 常用的化工工业废水处理工艺
3.1 物理法
常用化工工业废水处理工艺包括:物理法、化学方法、等。其中,化工工业废水处理工艺的物理法主要包含过滤法、重力沉淀法与气浮法。过滤法主要是指一种属于孔粒状的物质在水中停留,这种物质衡没能够使水中的悬浮物降低,在处理化工工业废水中,比较常用的是微孔的过滤机,微孔过滤机的孔管主要是由聚乙烯制作而成的,可以调节孔的大小,调换的过程是很方便的,重力沉淀法主要是根据化工工业废水中有悬浮的颗粒,这些颗粒会沉淀,沉淀的过程主要是受重力的影响,气浮法是指在水面上形成的气泡状,微小的悬浮颗粒。在化工工业废水处理工艺中运用物里方法是非常方便的,同时也有利于管理。但是也有不利的方面,例如:在化工工业的废水中,不能适合对可溶性废水成分进行有效的去除。在这个过程当中,具有非常大的局限性。
3.2 化学方法
在化工工业废水处理工艺中,利用化学方法,主要是利用化学反应的作用去除化工工业废水中的一些有机物和无机物杂质。在化工工业废水处理工艺中,经常采用的化学方法有化学混凝法、化学氧化法、电化学氧化法等。其中,化学肆迟混凝法主要是对水中的微小的悬浮的物质,通过利用化学药剂所产生的凝聚和絮凝的作用,使细小的悬浮颗粒变成沉淀,这样就能够有利清除,在化学中的混凝法不仅仅可以去除水中的悬浮颗粒,而且还能将化工工业废水中很深的色度去除掉。同时还能除掉水中的一些微生物和有机物等,这种方法,主要是受到水的温度影响,同时还受水质的影响,经过影响,其变化程度会很大。
4 化工工业废水处理的技术
4.1 膜技术处理法
我们知道化工工业废水的处理工艺具有复杂性,因此,我们在处理化工工业废水的过程当中,要采用一些先进的科学技术,在化工工业废水处理中,运用的技术包括膜技术处理法、电催化氧化法、臭氧氧化法、磁分离技术、铁碳微电解处理技术等。其中,在化工工业废水处理工艺中运用膜技术处理法,主要是膜技术在处理废水的过程当中,可以不用借入其他的一些杂质,就可以使水中的有毒物质的大小物质能够分离,而且还能把分子中含有的原料进行有利的回收,同时膜技术还包括超滤技术,这种超滤技术能够将化工工业废水中的聚乙烯醇浆料进行回收,然而在化工工业废水中采用膜技术法也有不利的地方,主要是由于膜使用技术要求的造价会很高,在使用的过程中的时间较短,很容易遭到污染。伴随着我国模技术的不断发展和更新,膜技术在化工工业废水中的应用范围也越来越广泛。
4.2 电催化氧化法
在化工工业中,采用电催化氧化法处理废水中的有毒物质,主要是在常温的情况下,利用电催化氧化法自身具有的催化活性的电极反应,能够产生羟基自由基,这样就可以把非常难升物降解的有机物开始变成可生物降解的有机物,有的时候,一些难生物杂降解的时候会产生燃烧的现象,会生成二氧化碳和水。在使用这种方法时候,由于操作过程是非常简洁的,在处理的过程中,效率会很高。因此,在化工工业中运用电催氧化法对废水进行处理是一种非常适用的方式。
4.3 臭氧氧化法
在化工工业废水处理过程中,臭氧主要是强氧化剂,臭氧能够和化工工业废水中的一些有机物产生反应,能够将废水中的酚和氰污染物质进行清除,还可以去除水的臭味,还能对水进行有效的杀菌。臭氧的氧化功能能够使水中的污染物质很快的去除,臭氧在水中还能分解成为氧,这样就不会导致二次污染,同时在用臭氧处理化工工业废水的时候,还要注意操作方法,如果操作方法不对,可能会对周围的一些生物造成一定的危害。
4.4 磁分离法
在化工工业废水中运用磁分离法对里废水,主要是处理水中的杂质,由于磁分离技术可以让水中的物质具有磁性,采用这种方法可以把水中的微生物进行分解。
4.5 铁碳微电解处理技术
在化工工业废水中,用铁碳微电解处理技术,对废水的处理效果很好,主要是碎废水中的铁屑进行分解和过滤,这种方法已经得到了普遍利用,对废水的处理起到了好处。
5 结语
综上所述,化工工业废水处理工艺是非常复杂的,在处理的过程中,要运用科学的技术和方法,这样才能起到保护我们的身边环境免受到污染和破坏的效果,从而保证人们的身心健康。
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Ⅲ 电催化氧化的作用是什么作用原理是什么
电催化氧化技术是通过在外加电场作用下的电极反应直接降解有机污染物,或是利用电极或催化材料具有的催化活性,产生大量具有强氧化性的自由基对有机污染物进行降解。电催化氧化技术因为具有突出的氧化能力,对反应条件要求不高,不易造成二次污染等优点,被认为是最具应用前景的方法。
(1)本模块化设备仅消耗电能,不投加任何化学药剂,无二次污染;
(2)反应为常温常压条件下进行,操作安全、简单、灵活;
(3)多种类组合电能激发催化剂,可根据客户需求自由组合,高效稳定;
(4)催化剂载体为稳定态合金无消耗,组分化学性质稳定无毒,寿命长可重复使用,保证催化反应持久高效;
(5) LEC催化氧化装置模块化组装,可快速实现工程应用,系统运行自动化程度高,无人力操作负担;
(6) 反应设备体积紧凑,占地面积小,基础土建施工周期短,节省土建投资;
(7)LEC催化氧化降解速度快,能耗低。应用于预处理可分解转化有毒污染物,提高废水可生化性,应用于深度处理出水可实现达标排放或回用。
Ⅳ 电催化法处理污水原理
目前污水处理界面临着许多难题,其中对高浓度有毒有害难生化有机废水、低浓度难生化污水、膜过滤浓缩液等污水的处理至今仍是研究的难点和热点。在诸多的处理技术中,高级氧化技术作为预处理再与微生物处理组合或作为微生物出水处理而受青睐,但因高级氧化技术所产生的羟基自由基•OH方式不同,在污水处理中形成了不同的研究方法。
Ⅳ 电催化氧化废水处理系统
电催化氧化废水处理系统
电催化氧化设备使用的电催化氧化工艺已经非常成熟,并被广泛应用在化工油田、电镀废水、造纸废水、印染废水等多种高浓度难降解废水处理,处理效果好,前期投资和后期运行成本都很低,电催化氧化具体处理废水系统详情,我们一起来了解,电催化氧化技术原理、电催化氧化废水处理系统技术特点:
一、电催化氧化技术原理
(1)电解絮凝
利用可溶性阳极如铁铝等,通以直流电后,阳极失去电子,形成金属阳离子Fe2+、Al3+,经一系列水解、聚合及氧化过程,形成一种高活性的吸附絮凝基团,其吸附能力极强,使水中的胶态杂质、悬浮杂质凝聚沉淀分离。同时,带电的污染物颗粒在电场中泳动,其部分电荷被电极中和而促使其脱稳聚沉。其絮凝效果优于普通絮凝剂。
(2)电解氧化
在直流电场的作用下,废水中的各种污染物直接在电极板阳极失去电子而发生氧化反应,同时利用溶液中的电极电势较低的阴离子,如 OH-、Cl- 在阳极表面失去电子生成新的较强的氧化剂活性物质,如[O]、[OH]、ClO-等 。利用这些活性物质氧化分解水中的BOD5、COD等。
(3)电解还原
废水在电解过程中,污染物中的阳离子首先在阴极得到电子,使得电解质或则中高价或低价金属阳离子在阴极得到电子直接被还原为低价阳离子或金属沉淀。
(4)电解气浮
电解气浮是对废水进行电解,水码团尺分子电离产生H+和OH-,在电场驱动下定向迁移,并在阴极板和阳极板表面分别析出氢气和氧气。新生成的气泡直径非常微小,约为10~30μm,且气泡的分散度高,作为载体粘附水中的悬浮固体而上浮,实现污染物杂质颗粒的去除。
二、电催化氧化废水处理系统技术特点
(1)投资费用低,运行费用低,处理吨水电耗约0.15—0.5度/吨水。
(2)无需添加任何化学药剂。
(3)占地面积小,操作简单,自动化程度高。
(4)设备处理时间短、处理效率高。
(5)适应废水范围广,可处理多种污染物。
(6)设备处理产生污泥量少迟高,污泥密实度高。
Ⅵ 电催化氧化处理废水产生刺激性气味的原因
气浮作渣掘用。电催化氧化处理废水产生清键刺激性气味的原因,是气浮作用废水在对某些废水进行处理时还会产生如N2、CO2等的气体,起到气浮作用。电催化是使电极、电解质界面上的电荷转移加答梁巧速反应的一种催化作用。
Ⅶ 电芬顿法相较于传统芬顿法在处理污水时有什么优势
工作原理
芬顿(Fenton)试剂法是氧化处理难降解有机污染物的有效方法,Fenton试剂(Fe2+/ H2O2)体系反应原理是H2O2在 Fe2+的催化作用下生成具有极高氧化电位的羟基自由基(•OH),•OH氧化降解废水中的有机污染物。
电芬顿技术(电催化氧化)是利用电化学法产生Fe2+和H2O2作为芬顿试剂的持续来源,两者产生后立即作用生成具有高度活性的羟基自由基,使有机物得到降解。
本电芬顿反应系统中的Fe2+由铁板阳极氧化产生,H2O2由外界加入。电解槽通电时,体系中除产生·OH外,还有强絮凝、络合、吸附作用的Fe(OH)2、Fe(OH)3产生,对有机物的去除效果好。电解槽内的电极反应如下:
阳极 Fe-2e-=Fe2+
2H2O-4e-=O2+4H+
阴极 2H2O+2e-=H2+2OH-
溶液中的反应Fe2++H2O2=·OH+OH-+Fe3+
Fe3++3OH-= Fe(OH)3
设备优势
体系中通过电解可持续产生高活性Fe2+和H2O2,克服了传统芬顿法中有机物的降解速率不均衡,先快后慢的现象,保证反应均衡,持续高效;
反应体系中,除羟基自由基的氧化作用外,还有阳极氧化、阴极还原,电吸附、电气浮、电凝聚等多种作用,处理效率比传统芬顿法高;
与传统芬顿法相比,电芬顿(电催化氧化)不需要现场加入大量药剂(只需要适量加入H2O2),节省了药剂费用;
占地面积小,废水停留时间短,处理过程快,条件要求不苛刻;
设备相对简单,电解过程需控制的参数只有电流和电压,易于实现自动控制;
处理过程相对清洁,只产生少量的污泥,是传统芬顿法污泥量的1/5-1/10。
应用范围
适用于高难度难降解有机废水前处理,可直接降解COD和将高分子结构有机物降解为易生物降解的小分子有机物,提高BOD/COD比,易于和其它方法结合,实现废水的综合治理。
适用于高难度难降解有机废水生化后深度处理,可将不可生化的有机物直接氧化成二氧化碳和水,达到深度处理达标排放的目的。
适用于化工、印刷、机加工、医药中间体、制药、农药、染料、精细化工等行业的多种高浓度、高色度、毒性大、难生化降解的有机废水处理
特别适合小水量高难度难降解废水的达标处理。
应用实例
废油漆废水处理:本项目为废油漆处理产生的废水,成分复杂,含有各种有机溶剂,COD含量极高,COD=200000mg/l,业主以前将这部分废水送到危废处理公司处理,每吨收费达到3000元以上,费用昂贵,现在想上污水处理设备进行处理,去除大部分COD,色度,满足生产用水要求。经过本公司多次取样试验,利用专有电芬顿处理技术,处理后的废水COD大大降低,降到60000mg/L,色度完全去除,完全满足生产用水要求,处理费用不到百元。
电芬顿应用
烟台宜科环保工程有限责任公司是一家专业从事水污染防治新技术研发转化的高科技企业。多年来一直致力于绿色电絮凝技术及新型中水回用膜集成技术的研发及应用,为工业、市政等领域提供全新的解决方案。
公司主导产品:ECS-FT电芬顿(电催化氧化)设备、ECS-CW电化学循环水除垢设备、ECS-DH电絮凝除硬度除硅设备、ECS-DN电化学除氨氮设备、ECS-KB电絮凝杀菌设备、ECS-AF电絮凝气浮设备、ECS-HM电絮凝除重金属设备、各种膜集成中水回用设备。主要应用于循环水处理、电镀废水处理、重金属废水处理、含油废水处理、印染纺织废水处理、化工废水处理、医药中间体废水处理、中水回用处理、有毒难降解废水处理、油田废水处理。
近年来,公司积极开展对外合作和技术引进,进一步优化产品结构,开发出更满足市场需求的产品。同时,我公司始终坚持“科技领先、服务至上、诚信合作、共谋发展”的经营理念,为客户提供从方案设计、制造安装,到运营维护的全方位一条龙服务。
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Ⅷ 电化学处理技术在污水处理中的应用有哪些
原理微电抄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。