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电化学工艺处理废水

发布时间:2024-03-23 09:22:54

A. 电化学处理原理

电化学高级氧化法主要用于有毒生物降解有机废水的处理,电化学技术的基本原理是使污染物在电极上发生直接电化学反应或间接电化学反应而得到转化,从而达到削减和去除污染物的目的。电化学方法既可以单独使用,又可以与其他处理方法结合使用,如作为前处理方法,可以提高废水的生物降解性,一般电化学处理工艺只能针对特定的废水,吹规模小,且处理效率不高,其耗电量大,不利于运营成本控制。根据不同的氧化作用机理可分为直接电解和间接电解。

B. 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。

C. 电化学方法处理重金属废水具有哪些优点

电化学方法处理重金属废水具有高效、可自动控制、污泥量少等优点, 且处理含铜电镀废水能直接回收金属铜, 处理时对废水含铜浓度的范围适应较广, 尤其对浓度较高( 铜的质量浓度大于 1 g/L时) 的废水有一定的经济效益, 但低浓度时电流效率较低。该方法主要用于硫酸铜镀铜废水等酸性介质的含铜废水, 是较为成熟的处理含铜电镀废水的方法之一, 国内有商品设备供应。目前, 常用的除平板电极电解槽外, 还有含非导体颗粒的平板电极电解槽和流化床电解槽等多种形式的电解槽。
近年来的试验研究该方法也能用于氰化铜、焦磷酸镀铜等电镀废水处理。L. Szpyrkowicz 等利用不锈钢电极在 pH 值为13 时直接氧化氰化铜废水,在1.5 h 内使得含铜废水中铜的质量浓度由 470mg/L 降到 0.25 mg/L, 回收金属铜 335.3 mg, 同时指出不锈钢电极的表面状态对氧化铜氰化合物具有重要的影响,特别是水力条件对电化学反应器破铜氰络合物的影响,
并提出了新的反应器的动力和电流效率的精确数值。研究者又不断地改进电极, 大大提高了电流效率和回收能力, 然而由于电极很容易污染, 耗能、处理费用高等缺点限制了电化学法处理含铜电镀废水的应用。
很多研究者把研究的重点放到了重金属沉淀剂的开发上。用淀粉黄原酸酯(ISX) 处理含铜电镀废水, 铜脱除率大于 99%。Yijiu Li 等利用二乙基氨基二硫代甲酸钠(DDTC) 作为重金属捕获剂, 当 DDTC 与铜的质量比为 0.8 ~1.2 时, 铜的去除率可以达到 99.6%, 该捕获剂已经工业应用。重金属沉淀剂的研究将更有利于化学沉淀法的发展,例如重金属捕集剂R S 1 0 0 。

D. 为什么要用电化学法处理印染废水

染料生产废抄水含有酸、碱、袭盐、卤素、烃、胺类、硝基物和染料及其中间体等物质,有的还含有吡啶、氰、酚、联苯胺以及重金属汞、镉、铬等。这些废水成分复杂.具有毒性,较难处理。
因此染料生产废水的处理.应根据废水的特性和对它的排放要求.选用适当的处理方法。例如:
去除固体杂质和无机物,可采用混凝法和过滤法;
去除有机物和有毒物质主要采用化学氧化法、生物法和反渗透法等;
脱色一般可采用混凝法和吸附法组成的工艺流程,去除重金属可采用离子交换法等。
脱色工序需要用到:粉末活性炭,脱色剂
混凝絮凝沉淀需要用到:聚合氯化铝、聚丙烯酰胺(阴、阳、非)。

E. 几种处理工业废水化学方法

1.电解法来:利用电解槽中源的电化学反应,处理废水中的各类污染物。工业废水中的溶解性污染物可通过电解中的氧化还原反应,形成沉淀或形成气体溢出。电解法包括电解氧化还原、电解气浮和电解凝聚,主要用于处理含铬及含氰废水。
2.化学沉淀法:向废水中投加可溶性化学药剂(即沉淀剂),与水中呈离子状态的无机污染物起化学反应,生成不溶于水或难溶于水的化合物,析出沉淀,使废水得到净化。化学沉淀法多用于去除废水中的重金属离子,如汞、铬、铅、锌等。化学沉淀法有氢氧化物沉淀法、硫化物沉淀法、钡盐沉淀法、铁氧体沉淀法。
3.消毒杀菌:消毒杀菌技术主要用于水的深度处理。消毒杀菌主要是采用氯、次氯酸盐、二氧化氯、臭氧、臭氧-紫外线等。二氧化氯用于给水处理消毒,近年来受到广泛的注意,主要是由于它不会与水中的腐殖质反应产生卤代烃。臭氧消毒被认为是在水处理过程中替代加氯的一种行之有效的消毒方法,因为臭氧首先是具有很强的杀菌力,其次是氧化分解有机物的速度快,使消毒后水的致突变性降为最低。

F. 如何用化学法处理含铜电镀废水

化学法处理含铜电镀废水
1)中和沉淀法
目前国内常采用化学中和法、混凝沉淀法处理含铜综合电镀废水,在对废水中的酸、碱进行中和的同时,铜离子形成氢氧化铜沉淀,然后再经固液分离装置去除沉淀物。
单一含铜废水在pH值为6.92时,就能使铜离子沉淀去除而达标,一般电镀废水中的铜与铁共存时,控制pH值在8~9,也能使其达到排放标准。然而对既含铜又含其它重金属及络合物的混合电镀废水,铜的去除效果不好,往往达不到排放标准,主要是因为此方法的处理实质是调节废水pH值,而各种金属最佳沉淀的pH值不同,使得去除效果不好;再者如果废水中含有氰、铵等络合离子,与铜离子形成络合物,铜离子不易离解,使得铜离子不能达标排放。特别是对含有氰的含铜混合废水经处理后,铜离子的浓度和CN-的浓度几乎成正比,只要废水中的CN-存在,出水中的铜离子浓度就不会达标。这就使得利用中和沉淀法处理含铜混合废水的出水效果不好,特别是对于铜的去除效果不佳。
2)硫化物沉淀法
硫化物沉淀法处理含铜废水具有很大的优势,可以解决一些弱络合态重金属不达标的问题,硫化铜的溶解度比氢氧化铜的溶解度低得多,而且反应的pH值范围较宽,硫化物还能沉淀部分铜离子络合物,所以不需要分流处理。然而,由于硫化物沉淀细小,不易沉降,限制了它的应用,另外氰根离子的存在影响硫化物的沉淀,会溶解部分硫化物沉淀。
3)电化学法
电化学方法处理含铜废水具有高效、可自动控制、污泥量少等优点,且处理含铜电镀废水能直接回收金属铜,处理时对废水含铜浓度的范围适应较广,尤其对浓度较高(铜的质量浓度大于1g/L时)的废水有一定的经济效益,但低浓度时电流效率较低。

G. 电化学方法处理重金属废水具有哪些优点

在电镀废水处理系统中采用的电化学系统设备相对简单,占地面积小,操作回维护费用较低,能有效避免答引起二次污染,而且反应可控程度高,便于实现工业自动化,被称为“环境友好”技术。
电化学法处理电镀等重金属废水具有如下优点:
1.电化学废水处理系统电源技术使用低压直流电源,不必大量耗费化学药剂;
2.电化学废水处理系统在常温常压下操作,管理简便;
3.处理过程中如果废水中污染物浓度发生变化,可以通过调整电压和电流的方法,保证出水水质稳定;
4.电化学废水处理装置占地面积小。

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