Ⅰ 核廢水的化學方程式
核廢水的化學方程式是CN-+2OH--2e─→CNO-+H2O
廢水電解處理法是指應用電解的機理,使本原廢水中有害物質通過電解過程在陽、陰兩極上分別發生氧化和還原反應轉化成為無害物質以實現廢水凈化的方法。
電解槽內裝有極板,一般用普通鋼板製成。
電解槽按極板聯接電源方式分單極性和雙極性兩種。通電後,在外電場作用下,陽極失去電子發生氧化反應,陰極獲得電子發生還原反應。廢水流經電解槽,作為電解液,在陽極和陰極分別發生氧化和還原反應,有害物質被去除。
Ⅱ 請問廢水中含有重金屬銅離子成份怎麼處理呢
1.一種光電催化去除廢水中重金屬離子的方法,其特徵在於,採用金屬材料作為光陽極,以 反應溶液中富含電子的有機物作為還原劑,通過紫外光照使所述有機物被激發,產生自由 電子和活性自由基,所述活性自由基在外電場作用下移動到所述光陽極並被氧化,所述自 由電子將溶液中的重金屬離子還原。
2.如權利要求1所述的方法,其特徵在於,所述光陽極為片狀或網狀,其採用的金屬材料為 下列中的一種:鈦、銀、銅、鉻、鋁、鎢、鉬、鎳、不銹鋼。
3.如權利要求1所述的方法,其特徵在於,所述有機物為富含電子的有機物,包括下列中的 一種或多種:檸檬酸、甲酸、甲酸鹽、乙酸、乙酸鹽、草酸、草酸鹽、甲醇、乙醇、乙二 醇、丙醇、異丙醇、丁醇、2-丁醇、叔丁醇、苯酚、4-氯酚、苯甲酸、對羥基苯甲酸、水 楊酸、EDTA、葡萄糖、乳糖、半乳糖。
4.如權利要求1所述的方法,其特徵在於,所述的重金屬離子包括下列中的一種或多種:六 價鉻離子、汞離子、鉛離子、銅離子、鎘離子、鎳離子、砷離子、銀離子、鋅離子。
5.如權利要求1~4中任一項所述的方法,其特徵在於,所述有機物是外部投入的有機物;或 者所述有機物是廢水中的有機污染物,所述方法對廢水中的重金屬離子和有機污染物進行 協同去除。
6.一種光電催化去除廢水中重金屬離子的裝置,其特徵在於,包括金屬光陽極、對電極、直 流電源、紫外光源和反應容器,所述金屬光陽極和所述對電極設置在所述反應容器中並分 別連接所述直流電源的兩極,所述反應容器內設有反應溶液,所述反應溶液中包含作為還 原劑的有機物及作為電解質的無機鹽。
7.如權利要求6所述的裝置,其特徵在於,所述金屬光陽極為片狀或網狀,其採用的金屬材 料為鈦、銀、銅、鉻、鋁、鎢、鉬、鎳、不銹鋼中的一種;所述對電極是片狀或網狀的耐 酸的電極,其材料為鈦、鉑、石墨中的一種;所述直流電源的電壓為0.5~5V。
8.如權利要求6所述的裝置,其特徵在於,所述有機物為檸檬酸、甲酸、甲酸鹽、乙酸、乙 酸鹽、草酸、草酸鹽、甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇、異丙醇、丁醇、2-丁醇、叔丁醇、苯 酚、4-氯酚、苯甲酸、對羥基苯甲酸、水楊酸、EDTA、葡萄糖、乳糖、半乳糖中的一種 或多種;所述電解質為NaCl、Na2SO4、NaClO4中的一種或幾種。
9.如權利要求6~8中任一項所述的裝置,其特徵在於,還包括對所述反應溶液進行攪拌的攪 拌裝置。
10.如權利要求9所述的裝置,其特徵在於,所述攪拌裝置為磁力攪拌器。
Ⅲ 常用的廢氣處理方式有哪些
樓主您好,根據您提出的問題,下面為您做詳細解答:
常用的廢氣處理方式:
1、吸收凈化法
吸收是凈化氣態污染物z常用的方法。吸收法被定義為:用適當的液體吸收劑進行廢氣處理,使廢氣中氣態污染物溶解到吸收液中或與吸收液中某種活性組分發生化學反應而進入液相,這樣使氣態污染物從廢氣中分離出來的方法;或者說,利用吸收劑將混合氣體中一種或數種組分(吸收劑)有選擇地吸收分離的過程稱作吸收。
吸收常被分為物理吸收和化學吸收,其區別見下表:
2、吸附凈化法
吸附是利用多孔性固體吸附劑處理流體混合物,使其中所含的一種或數種組分吸附於固體表面上,以達到分離的目的。吸附過程和吸收的區別在於:吸收後,吸收組分均勻的分布在吸收相中,吸附後,吸附組分聚積或濃縮敷在吸附劑上,只y一個非均相過程。
目前,吸附操作在有機化工、石油化工等生產部門已有較為廣泛的應用。該方法在環境工程中的使用也很普遍,主要原因是吸附劑的選擇性高,它能分開其他過程難以分開的混合物,有效地清除(回收)濃度很低的有害物質,設備簡單,操作方便,凈化效率高,且能實現自動控制。
吸附過程是一個動態過程,在這個過程中,吸附質從流體中擴散到吸附劑表面和微孔內表面上,釋放熱量,而被吸附在吸附劑的表面上。脫附過程是一個與吸附過程相反的過程。
吸附質在吸附劑表面吸附後,吸附質分子的內能因分子運動形式,如擴散、振動、旋轉發生改變而降低,從而釋放出能量,稱之為吸附熱。汽化熱(或冷凝熱)和結合熱是吸附熱的兩個組成部分。吸附熱大於物質氣化熱約1.5倍,不排除特殊情況的存在。總體說來,吸附熱收到吸附量、吸附溫度、吸附時流體空塔速度等因素的影響,如果不及時將吸附熱引出去的話,其中被脫附分子所吸收的一部分熱量會對吸附過程造成負面影響。
3、冷凝凈化法
冷凝凈化法即利用物質在不同溫度下具有不同飽和蒸汽壓這一性質,採用降溫、加壓方法使處於蒸汽狀態的氣體冷凝而與廢氣分離,以達到凈化或回收的目的。
冷凝凈化對有害氣體的去除程度,與冷卻溫度和有害成分的飽和蒸汽壓有關,冷卻溫度越低,有害成分約接近飽和,其去除程度越高。它特別適用於處理廢氣濃度在10000*10-6以上的有機溶劑蒸汽,不適宜處理低濃度的廢氣。在恆定溫度的條件下通過提高壓力的辦法可實現冷凝過程,也可通過恆定壓力的下降低溫度來進行冷凝。廢氣通過冷凝可被凈化,但室溫下的冷卻水無法達到高的凈化要求,要想凈化完q,需要降溫、加壓,這就使處理難度加大、費用增加。因此,通常將吸附、燃燒等手段與冷凝發聯合使用作為凈高濃度有機氣體的前期處理,以達到實現降低有機負荷、回收有價值的產品的目的。另外,冷凝凈化一般只適用於空氣中含蒸汽濃度較高時,因此進入冷凝裝置的蒸汽濃度可在爆炸極限以上,而且冷凝裝置出來時的濃度可在爆炸下限以下,在冷凝中恰好是在爆炸上限與下限之間,這是不利於a全的一個缺點。
4、催化凈化法
催化凈化法是使氣態污染物通過催化劑床層,在催化劑的作用下,經歷催化反應,轉化為無害物質或是易於處理和回收的物質的凈化方法。催化凈化法有催化氧化法和催化還原法兩種。催化氧化法:是使廢氣中的污染物在催化劑的作用下被氧化。如廢氣中的SO2在催化的有機化合物的廢氣均可通過燃燒的氧化過程分解為H2O與CO2向外排放。催化還原法,是使廢氣中的污染物在催化劑的作用下,與還原性氣體發生反應的凈化過程。如廢氣中的NOx在催化劑(銅鉻)作用下與NH3反應生成無害氣體N2。催化凈化特點是避免了其他方法可能產生的二次污染,又使操作過程得到簡化,對於不同濃度的污染物都具有很高的轉化率。其主要應用在於將碳氫化合物轉化為二氧化碳和水,氮氧化合物轉化為氮,二氧化硫轉化成三氧化硫而加以回收利用,有機廢氣和臭氣的催化燃燒,以及汽車尾氣的催化凈化等。其缺點是催化劑價格較高,廢氣預熱要消耗一定的能量。
廢氣中污染物含量通常較低,用催化凈化法處理時,往往有下述特點:1)由於廢氣污染物含量低,過程熱效應小,反應器結構簡單,多採用固定床催化反應器。2)要處理的廢氣量往往很大,要求催化劑能承受流體沖刷和壓力降的影響。3)由於凈化要求高,而廢氣的成分復雜,有的反應條件變化大,故要求催化劑有高的選擇性和熱穩定性。
5、生物法
在Genf-Villette(地名,1964年建起s個生物凈化裝置)d一次用生物凈化裝置凈化廢氣。生物法處理廢氣技術在20世紀80~90年代得到了快速發展,荷蘭和德國成為s批大規模應用生物技術處理廢氣的g家。隨後,生物技術在廢氣處理中的應用也越來越廣泛,目前使用的生物凈化氣體裝置在歐洲已c過7500座,其中一半裝置都用來處理污水以及堆肥臭氣,關於可生化氣體的凈化原理和工程應用經驗的一套重要體系也已經形成。生物凈化技術彌補了傳統物化處理技術的不足,傳統方法需要專門的安q運行程序管理(如化學吸收),並且耗能高,經濟投入高,相較之下,生物凈化法屬於清潔型的治理方法,成為廢氣治理特別是可生化廢氣治理的前沿和熱點。
生物法廢氣凈化技術是多學科交叉的環保高新技術。具體說來是一項低濃度工業廢氣凈化前沿熱點技術,它建立在已成熟的採用微生物處理廢水方法上。國內已有的研究表明,低濃度工業廢氣已無法通過常規技術進行經濟、有效地凈化處理,但使用生物法廢氣凈化技術處理低濃度工業廢氣卻行之有效的,具有明顯的技術和經濟優勢。
6、膜分離凈化
膜凈化法是混合氣體在壓力梯度作用下,透過特定薄膜時,不同氣體具有不同的透過速度,從而使氣體混合物中的不同組分達到分離的效果。壓力差、濃度差以及電位差推動著膜分離過程的進行,膜分離技術是根據混合物中各組分的選擇滲透性能的差異利用膜來分離、提純和濃縮混合物的新型分離技術。能以特定形式限制和傳遞流體物質的分隔兩相或兩部分少有兩個界面,這兩個界面是兩側流體接觸以及傳遞的橋梁。對流體來說,分離膜可以半透明也可以完q透過,但絕不能w全不透過。
膜分離的主要特點是實現混合物以及物質分子尺寸的分離,它將選擇透過性的膜作為分離的手段。相變化不會發生在膜分離過程中(滲透蒸發膜除外),因此操作可在常溫下進行,這就避免了濃縮和富集物質的性質因高溫而改變的不利,在食品、醫葯等行業膜分離因此優點而被廣泛使用。能耗少、成本低、效率高、無污染並可回收有用物質是膜分離的共有優點,對於同分異構體組分、性質相似組分,熱敏性組分、生物物質組分等混合物的分離,膜分離方法十分適用,有時可以代替蒸餾、萃取、蒸發、吸附等化工單元操作。實踐表明,若常規分離不能通過經濟的方法實現,膜分離會成為一項非常有用的技術。將常規分離與膜分離相結合的技術更加經濟有效。綜合上述優點,膜科學和膜技術在近二三十年得到快速的發展,目前已成為工農業生產、國防、科技和人民日常生活中不ke缺少的分離方法,越來越廣泛地應用於化工、環保、食品、醫葯、電子、電力、冶金、輕紡、海水淡化等ling域。
7、燃燒凈化法
用燃燒方法來銷毀有毒氣體、蒸汽或煙塵、使之變成無毒、無害物質,叫做燃燒凈化。燃燒凈化僅能銷毀哪些可燃的或在高溫下能分解的有毒氣體與煙塵,其化學作用主要是燃燒氧化,個別情況下是熱分解。燃燒凈化,可以廣泛地應用於有機溶劑蒸汽及碳氫化合物的凈化處理,這些有毒物質在燃燒氧化過程中濃度較高、發熱量較大的可燃性有害氣體(主要是含碳氫的氣態物質),燃燒溫度一般在600~800。C。燃燒法簡便易行,可回收熱能,但不能回收有害氣體,易造成二次污染。
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Ⅳ 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
Ⅳ 有機磷廢水有什麼好方法去除
1 有機磷農葯的分類、生化特點及廢水共性
1.1 有機磷農葯按化學結構大致分為
(1) 磷酸酯類,如敵百蟲、草甘膦等,該類化合物生化處理比較容易,如南通農葯廠生產的敵百蟲,久效磷等廢水直接稀釋進生化,COD 去除率可達85%左右[1]。
(2) 一硫代磷酸酯類,如甲基對硫磷、甲基嘧啶磷、丙溴磷等,該類化合物因含硫而味臭,不能被微生物降解,與可生化降解物混合,可部分降解為正磷酸。
(3) 二硫代磷酸酯類,如樂果、馬拉硫磷等,該類化合物因含多硫味特臭,不能被微生物降解,與可生化降解物混合,極少部分降解為正磷酸。
由以上可知,硫代磷酸酯類有機磷農葯是該類農葯預處理的重點和難點,只有通過預處理降解才能進一步進生化池生化。
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2.2 有機磷農葯廢水共性成分
通過對有機磷廢水的成分分析可知,廢水中95% 以上不是農葯本體,而是它們的中間體及不同階段的降解產物(圖2)中含量較多的有:
3 有機磷農葯廢水預處理的方法
近年來對有機磷廢水的處理,基本圍繞著分解和去除廢水中的有機硫、磷進行,大體可分為物理處理法和化學處理法。物理處理法包括: 吸附、萃取、氣提、絮凝沉降等方法,化學處理法包括: 氧化、還原、水解等方法。
3.1 物理處理
3.1.1 吸附
吸附是一種物質附著在另一物質表面的過程。目前採用較多的吸附劑有大孔樹脂、活性炭、粉煤灰及膨潤土。其中大孔樹脂及活性炭因價格昂貴,使用受到一定的限制,且存在活化再生的問題,而粉煤灰吸附雖效果不及前者,但處理簡便、成本低廉,可達到以廢治廢的效果、目前得到廣泛應用。如文獻報道[2]採用季銨鹽改性粉煤灰處理有機磷廢水,磷的吸附率可達97%。
3.1.2 萃取
萃取: 採用與水不溶而能很好溶解污染物的萃取劑,使其與廢水充分接觸,利用污染物在水及溶劑中溶解度的不同,達到分離和凈化廢水的目的。使用比較多的有絡合萃取、液膜萃取。在處理丙溴磷廢水時採用TBP 與環己烷形成絡合劑萃取回收水中的氯酚,氯酚回收率可達98%。沈陽化工院採用液膜萃取含酚廢水,也達到很好的效果[3]。
3.1.3 氣提、吹脫
氣提、吹脫法是將氣體吹入廢水,使溶解性氣體或易揮發性物質變成氣體,從而凈化廢水的過程。湖南海利集團採用蒸汽氣提回收樂果硫磷酯工段廢水中的氨氮,氨氮去除率可達85%,大大提高了廢水的可生化性。
3.1.4 絮凝、沉降
絮凝沉降是採用加入絮凝劑破壞廢水懸浮顆粒的穩定性,消除顆粒間的斥力,使顆粒接觸並吸附在一起,再通過絮凝劑進行架橋及網捕,形成大顆粒從水中分離的方法。該方法因簡單,成本低廣泛應用在廢水處理中。現有絮凝劑主要有無機絮凝劑及有機絮凝劑兩大類,無機絮凝劑主要有硫酸鋁,聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵等,有機絮凝劑主要有聚丙烯醯胺和甲醛-雙氰胺類。
3.2 化學處理
3.2.1 化學氧化法
化學氧化法主要包括電催化氧化、芬頓氧化、及濕式氧化法。
(1) 電催化氧化處理技術
電催化氧化處理技術是一種高級的電化學氧化工藝,是利用外加電場作用,在特定的電化學反應器內,通過一系列設計的化學反應、電化學過程或物理過程,達到預期的去除廢水中污染物或回收有用物資的目的。在反應過程中一般是直接氧化和間接氧化同時進行。現在應用較多的電催化氧化技術是以活性碳、惰性金屬(Ag,Pt,Ti 等) 和表面塗覆PbO2,SnO2,Sb2O5等氧化膜的惰性金屬為陽極,以鐵板為陰極,通過電極的直接和間接作用,達到去除污染物、凈化水質的目的[4]。湖南海利集團將這一技術運用到硫磷酯廢水及甲基嘧啶磷的廢水處理中,COD 去除率可達45%,可生化性得到大幅的提高。
(2) 芬頓氧化法
Fenton 法是一種高級氧化工藝。通過Fe2 + 和H2O2結合生成高反應活性的羥基自由基,它可有效處理絕大多數難降解有機廢水。與其他高級氧化工藝相比,具有操作簡單、反應快速等優點。由於使用雙氧水,成本還比較高,限制了該法的廣泛應用。如李榮喜等將芬頓法運用到降解湖南天宇化工農葯有限公司的三唑磷農葯廢水,COD 去除率高達95%[5]。為提高芬頓試劑的效率,目前有報道採用UV/Fenton 及超聲(微波) /Fenton 的方法,能使COD 去除率提高10% ~ 20%[6]。
(3) 濕式氧化法
濕式氧化法簡稱WAO,是以空氣及氧氣為氧化劑將溶解及懸浮於水中的有機物或還原性無機物,在高溫高壓下進行液相氧化分解,大幅去除COD/BOD/SS 的方法。該方法氧化徹底,如處理硫磷酯廢水,能將其完全無機化,但該法對設備要求高,反應條件苛刻、設備成本高,在國內使用尚不普遍[7]。
3.2.2 化學還原法
鐵/炭微電解屬電化學還原技術,利用鐵一炭體系形成的微原電池對水中難降解污染物進行處理。微電解作用機理主要包括:(1) 鐵屑的吸附作用; (2) Fe 的還原作用; (3) 微電解產物Fe2 +、氫的還原作用; (4) Fe2 + /Fe3 + 的絮凝作用。匡蕾、揚庚等將此法用在處理有機磷農葯中間體乙基氯化物生產廢水中,處理後水的COD、硫化物、總磷的去除率分別高達90.2%、99.4%、95.0%,廢水的可生物降解性明顯提高,為進入生化創造了條件[8]。
3.2.3 水解法
有機磷農葯水解分鹼式水解、酸式水解[9]。鹼式水解機理為OH-進攻P 原子,發生Sn2取代。鹼性條件下從三酯水解成二酯容易,再繼續水解困難,因此一般停留在一級水解階段。在酸性條件下水解反應的機理一般認為首先使連酯的氧原子上質子化,然後碳原子受到攻擊發生Sn2取代反應,經不斷取代,最終水解為無機磷。化學水解法處理有機磷農葯廢水從理論上看是可行的,從實際應用看是有效的,尤其適宜處理高濃度有機磷廢水處理。如在酸性條件水解水胺硫磷,有機磷、硫化物、NH3- N 和總磷去除率均大於90%,COD 去除率達50%以上[10]。
Ⅵ 廢水電解處理法的化學反應原理
電解槽內裝有極板,一般用普通鋼板製成。極板取適當間距,以保證電能消耗較少而又便於安裝、運行和維修。電解槽按極板聯接電源方式分單極性和雙極性兩種。雙極性電極電解槽的特點是中間電極靠靜電感應產生雙極性。這種電解槽較單極性電極電解槽的電極連接簡單,運行安全,耗電量顯著減少。陽極與整流器陽極相聯接,陰極與整流器陰極相聯接。通電後,在外電場作用下,陽極失去電子發生氧化反應,陰極獲得電子發生還原反應。廢水流經電解槽,作 為電解液,在陽極和陰極分別發生氧化和還原反應,有害物質被去除。這種直接在電極上的氧化或還原反應稱為初級反應。以含氰廢水為例,它在陽極表面上的電化學氧化過程為:
CN-+2OH--2e─→CNO-+H2O
2CNO-+4OH--6e─→2CO2↑+N2↑+2H2O氰被轉化為無毒而穩定的無機物。
電解處理廢水也可採用間接氧化和間接還原方式,即利用電極氧化和還原產物與廢水中的有害物質發生化學反應,生成不溶於水的沉澱物,以分離除去有害物質。電鍍含鉻廢水的電解處理過程是:
鐵陽極溶解:
Fe-2e─→Fe2+
6Fe2++Cr2O崼+14H+─→6Fe3++2Cr3++7H2O
CrO厈+3Fe2++8H+─→Cr3++3Fe3++4H2O
在上述電解過程中,廢水中大量氫離子被消耗,氫氧根離子濃度增加,廢水從酸性過渡到鹼性,進而生成氫氧化鉻和氫氧化鐵等物質沉澱下來:
Cr3++3OH-─→Cr(OH)3↓
Fe3++3OH-─→Fe(OH)3↓
把沉澱物質同水分離,達到去除鉻離子,凈化廢水的目的。以上反應式中除鐵陽極發生陽極溶解是初級反應外,其他為次級反應。
在上述電解過程中,除初級反應和次級反應的處理廢水作用外,還因電解水的作用,分別在陰極和陽極產生氫氣和氧氣,這兩種初生態【H】和【O】能對廢水中污染物起化學還原和氧化作用,並能產生細小的氣泡,使絮凝物或油分附在氣泡上浮升至液面以利於排除。這種方法稱為電浮選。此外,由於鐵或鋁制金屬陽極溶解的離子進一步水解,可以成為氫氧化亞鐵或氫氧化鋁等不溶於水的金屬氫氧化物活性混凝劑。這種物質呈多孔性凝膠結構,具有表面電荷作用和較強的吸附作用,能對廢水中的有機或無機污染物起抱合凝聚作用,使污染物相互凝聚而從廢水中分離出來。這種方法稱為電絮凝處理。
由此可見,廢水電解處理包括電極表面上電化學作用、間接氧化和間接還原、電浮選和電絮凝等過程,分別以不同的作用去除廢水中的污染物。
Ⅶ 怎麼處理含氟廢水
加入石灰水 形成氟化鈣沉澱。
Ⅷ 工業污水處理中電解法的原理是怎麼樣的
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。
2
、拓步環保TPFC鐵碳填料技術上的亮點:
(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。
Ⅸ 解析農葯廢水有哪些處理方法
在我國,80%的農葯品種是有機磷農葯,該類農葯具有品種繁多,生產工藝復雜,副產物多,三廢排放量大、含鹽量高、色重、味臭、難生化等特點。以樂果廢水為例,該水味奇臭,COD 高達200000 mg /L,有機磷含量1000 ~ 18000 mg /L,含鹽量15%。目前國內有機磷生產廠家往往對該類廢水未經處理或處理不達標就向外排放,嚴重地污染了環境,因此研究並實施有機磷農葯廢水處理方法是治理農葯行業污染的重點。
1 有機磷農葯的分類、生化特點及廢水共性
1.1 有機磷農葯按化學結構大致分為
(1) 磷酸酯類,如敵百蟲、草甘膦等,該類化合物生化處理比較容易,如南通農葯廠生產的敵百蟲,久效磷等廢水直接稀釋進生化,COD 去除率可達85%左右[1]。
(2) 一硫代磷酸酯類,如甲基對硫磷、甲基嘧啶磷、丙溴磷等,該類化合物因含硫而味臭,不能被微生物降解,與可生化降解物混合,可部分降解為正磷酸。
(3) 二硫代磷酸酯類,如樂果、馬拉硫磷等,該類化合物因含多硫味特臭,不能被微生物降解,與可生化降解物混合,極少部分降解為正磷酸。
由以上可知,硫代磷酸酯類有機磷農葯是該類農葯預處理的重點和難點,只有通過預處理降解才能進一步進生化池生化。
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2.2 有機磷農葯廢水共性成分
通過對有機磷廢水的成分分析可知,廢水中95% 以上不是農葯本體,而是它們的中間體及不同階段的降解產物(圖2)中含量較多的有:
3 有機磷農葯廢水預處理的方法
近年來對有機磷廢水的處理,基本圍繞著分解和去除廢水中的有機硫、磷進行,大體可分為物理處理法和化學處理法。物理處理法包括: 吸附、萃取、氣提、絮凝沉降等方法,化學處理法包括: 氧化、還原、水解等方法。
3.1 物理處理
3.1.1 吸附
吸附是一種物質附著在另一物質表面的過程。目前採用較多的吸附劑有大孔樹脂、活性炭、粉煤灰及膨潤土。其中大孔樹脂及活性炭因價格昂貴,使用受到一定的限制,且存在活化再生的問題,而粉煤灰吸附雖效果不及前者,但處理簡便、成本低廉,可達到以廢治廢的效果、目前得到廣泛應用。如文獻報道[2]採用季銨鹽改性粉煤灰處理有機磷廢水,磷的吸附率可達97%。
3.1.2 萃取
萃取: 採用與水不溶而能很好溶解污染物的萃取劑,使其與廢水充分接觸,利用污染物在水及溶劑中溶解度的不同,達到分離和凈化廢水的目的。使用比較多的有絡合萃取、液膜萃取。在處理丙溴磷廢水時採用TBP 與環己烷形成絡合劑萃取回收水中的氯酚,氯酚回收率可達98%。沈陽化工院採用液膜萃取含酚廢水,也達到很好的效果[3]。
3.1.3 氣提、吹脫
氣提、吹脫法是將氣體吹入廢水,使溶解性氣體或易揮發性物質變成氣體,從而凈化廢水的過程。湖南海利集團採用蒸汽氣提回收樂果硫磷酯工段廢水中的氨氮,氨氮去除率可達85%,大大提高了廢水的可生化性。
3.1.4 絮凝、沉降
絮凝沉降是採用加入絮凝劑破壞廢水懸浮顆粒的穩定性,消除顆粒間的斥力,使顆粒接觸並吸附在一起,再通過絮凝劑進行架橋及網捕,形成大顆粒從水中分離的方法。該方法因簡單,成本低廣泛應用在廢水處理中。現有絮凝劑主要有無機絮凝劑及有機絮凝劑兩大類,無機絮凝劑主要有硫酸鋁,聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵等,有機絮凝劑主要有聚丙烯醯胺和甲醛-雙氰胺類。
3.2 化學處理
3.2.1 化學氧化法
化學氧化法主要包括電催化氧化、芬頓氧化、及濕式氧化法。
(1) 電催化氧化處理技術
電催化氧化處理技術是一種高級的電化學氧化工藝,是利用外加電場作用,在特定的電化學反應器內,通過一系列設計的化學反應、電化學過程或物理過程,達到預期的去除廢水中污染物或回收有用物資的目的。在反應過程中一般是直接氧化和間接氧化同時進行。現在應用較多的電催化氧化技術是以活性碳、惰性金屬(Ag,Pt,Ti 等) 和表面塗覆PbO2,SnO2,Sb2O5等氧化膜的惰性金屬為陽極,以鐵板為陰極,通過電極的直接和間接作用,達到去除污染物、凈化水質的目的[4]。湖南海利集團將這一技術運用到硫磷酯廢水及甲基嘧啶磷的廢水處理中,COD 去除率可達45%,可生化性得到大幅的提高。
(2) 芬頓氧化法
Fenton 法是一種高級氧化工藝。通過Fe2 + 和H2O2結合生成高反應活性的羥基自由基,它可有效處理絕大多數難降解有機廢水。與其他高級氧化工藝相比,具有操作簡單、反應快速等優點。由於使用雙氧水,成本還比較高,限制了該法的廣泛應用。如李榮喜等將芬頓法運用到降解湖南天宇化工農葯有限公司的三唑磷農葯廢水,COD 去除率高達95%[5]。為提高芬頓試劑的效率,目前有報道採用UV/Fenton 及超聲(微波) /Fenton 的方法,能使COD 去除率提高10% ~ 20%[6]。
(3) 濕式氧化法
濕式氧化法簡稱WAO,是以空氣及氧氣為氧化劑將溶解及懸浮於水中的有機物或還原性無機物,在高溫高壓下進行液相氧化分解,大幅去除COD/BOD/SS 的方法。該方法氧化徹底,如處理硫磷酯廢水,能將其完全無機化,但該法對設備要求高,反應條件苛刻、設備成本高,在國內使用尚不普遍[7]。
3.2.2 化學還原法
鐵/炭微電解屬電化學還原技術,利用鐵一炭體系形成的微原電池對水中難降解污染物進行處理。微電解作用機理主要包括:(1) 鐵屑的吸附作用; (2) Fe 的還原作用; (3) 微電解產物Fe2 +、氫的還原作用; (4) Fe2 + /Fe3 + 的絮凝作用。匡蕾、揚庚等將此法用在處理有機磷農葯中間體乙基氯化物生產廢水中,處理後水的COD、硫化物、總磷的去除率分別高達90.2%、99.4%、95.0%,廢水的可生物降解性明顯提高,為進入生化創造了條件[8]。
3.2.3 水解法
有機磷農葯水解分鹼式水解、酸式水解[9]。鹼式水解機理為OH-進攻P 原子,發生Sn2取代。鹼性條件下從三酯水解成二酯容易,再繼續水解困難,因此一般停留在一級水解階段。在酸性條件下水解反應的機理一般認為首先使連酯的氧原子上質子化,然後碳原子受到攻擊發生Sn2取代反應,經不斷取代,最終水解為無機磷。化學水解法處理有機磷農葯廢水從理論上看是可行的,從實際應用看是有效的,尤其適宜處理高濃度有機磷廢水處理。如在酸性條件水解水胺硫磷,有機磷、硫化物、NH3- N 和總磷去除率均大於90%,COD 去除率達50%以上[10]。
4 結論
有機磷廢水種類很多,依結構分,共同的中間體有同樣的廢水,但因農葯縮合的另一半差異,不同的廢水要採取不同的處理方法,單獨採用任何一種方法處理高濃度有機磷農葯廢水在經重點難點貫穿於課堂討論中去,加強教學效果使學生能夠牢固掌握復合材料的一些基本概念方法,還能對大學生創新能力的培養起到重要作用。