1. 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。
2. 廢水排放的處理方法是什麼
廢水是指工業、生產、生活等各種活動中產生的含有各種危害物質的水體,如果不經過處理直接排放可能導致對環境和健康造成危害。為了避免污染環境和保護健康慎中,廢水需要經過專門的處理進行清潔化、消毒化處理,通常包括以下幾種方法:
1. 生物處理法: 利用生物反應器,通過微生物分解分解廢水污染物質寬或山、降解有機物、氨氮等有害成分,轉化為無害物質。
2. 物理處理法: 利用物理學原理,如過濾、蒸發、沉澱、吸附等方法,去除混濁物、懸浮物質、油污、色度等污染物質,使水體達到清澈透明。
3. 化學處理法: 通過添加化學葯劑,將廢水中的重金屬、酸、鹼等有害成分進行水化、沉澱、還原等反應,使之轉化為無害物質。
4. 電化學法: 利用團正電化學原理,將廢水中的有害物質通過電解的形式,分離成陽離子和陰離子,實現有害物質的轉化和去除。
需要注意的是,不同種類的廢水,由於其成分和特性的不同,需要選擇不同的處理方法進行處理。同時,在廢水處理過程中,需要嚴格按照國家法律法規,減少對環境和人體造成污染和危害。
3. 廢水處理中為什麼要用電化學
有一些廢水中如果含有大量重金屬離子的話,可以用電化學的方法來進行這部分的回收。
那麼這種處理方法應該是不錯的。
或者利用電化學的方法產生消毒的氧氣,這樣給水體進行氧化分解。
4. 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
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。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1.5h 內使得含銅廢水中銅的質量濃度由470mg/L降到0.25mg/L,回收金屬銅335.3mg[4],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[5]。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。2離子交換法處理含銅電鍍廢水離子交換法是處理重金屬廢水的主要方法之一。而各種離子交換劑不斷推陳出新。離子交換劑種類很多。近年來,纖維素物質開始受到青睞;絡合劑對該方法處理含銅電鍍廢水的影響較小。
5. 鹽化工廢水處理技術的優化及應用
鹽化工廢水處理技術的優化及應用具體內容是什麼,下面中達咨詢為大家解答。
隨著經濟的快速發展,化工廢水排量的逐漸增多,導致環境污染問題日益嚴峻,對人類的生活與身體健康帶來了很大的威脅,尤其是鹽化工廢水的排放,具有結構復雜、難以降解、有毒等特點,不僅處理難度較大,對環境污染也較為嚴重。因此,鹽化工廢水處理技術一直受到廣大人們的高度重視。
1 常用的化工廢水處理技術
1.1 物理法
物理法是指常用的沉澱法、過濾法等,操作工藝簡單、易於管理,具有一定的局限性,不適用於可溶性化工廢水的處理。沉澱法就是利用廢水中顆粒在重力的作用下,向下沉澱,從而達到液體與固體的分離的過程;而過濾法則是通過利於帶有小孔的過濾器,將廢水中的顆粒過濾出來,其主要作用是對廢水中的懸浮物進行處理[1]。
1.2 化學法
化學法就是利用化學反應將廢水中的有機物、無機物等雜質進行排除,主要有高級氧化法、電化學法、膜分離法等。高級氧化法主要處理高鹽度的有機廢水,初始對廢水的反應時間、酸鹼度(PH值)以及過氧化氫加入量(H2O2)的加入量對廢水的影響,有效降低廢水中的COD。電化學法就是在廢水中加入廉價的無毒、無害的強氧化還原劑,通過對電極的有效控制,實現廢水有機物、無機物雜質之間的氧化反應或者是還原反應。電化學法處理廢水污染物主要有兩種方法:一是直接電氧化法,通過利用電極反應,將電極兩端的自由基與廢水中的有機物進行反應,達到廢水處理的目的;二是間接電氧化法,是在電極反應過程中,加入適量的氧化劑,通過自由基、氧化劑與廢水污染物之間發生化學反應達到廢水處理的效果。然而,電化學法需要加入氧化劑或者是還原劑,一方面對化工廢水的處理取得了一定的效世液果,另一方面,增加了廢水處理的成本,也存在著一定的副作用[2]。
1.3 生物法
生物法就是通過利用微生物生長過程中的酶反應,實現化工廢水污染物的降解。隨著化工產業的不斷發展,化工廢水污染問題日益嚴峻。化工廢水中含有結構復雜、有毒、難以降解的有機污染物、無機污染物,在通過物理法、化學法難以處理時,需要採用生物法,對化工廢水中的有機污染物、無機污染物進行轉化,將其轉化為無毒、可降解的有機物。生物法主要適用於化唯段工高鹽度廢水污染處理。
2 鹽化工廢水處理技術的優化及應用
2.1 物理法處理技術的優化與應用
2.1.1 滲透法
通過對鹽化工廢水採用離子交換膜滲透裝置進行脫鹽處理,降低廢水污染物中鹽的濃度,從而實現有效降解廢水污染物的目的[3]。
2.1.2 反滲透法
通過對鹽化工廢水採用反滲秀電滲析組合工藝,對鹽化工廢水中的高鹽量、高價離子有機污染物、無機污染物進行脫鹽處理,有效降低鹽化工廢水中高鹽量、高價離子有機污染物、無機污染物的含量,從而達到廢水處理的效果。
2.2 化學法處理技術的優化與應用
2.2.1 濕法氧化法
濕法氧化法是指在高溫高壓的條件下,通過添加催化劑(氧氣),對鹽化工廢水中的有機污染物、無機污染物採取的氧化反應處理方法。目前,在國外,濕法氧化法作為鹽化工廢水處理方法得到廣泛應用,而在國內濕法氧化法主要用於實驗室研究,在工業的實際產生中還沒有應用。隨著科學技術的不斷發展,濕法氧化法技術得到不斷的創新,有效解決了鹽化工廢水處理需求,受到人們的認可與關注[4]。
2.2.2 超臨界氧化法
超臨界氧化法是在濕法氧化法廢水處理技術基礎上研發的,對鹽化工廢水中的有毒、有害有機污染物、無機污染物的處理。採用超臨界氧化法可以將廢水污染物中的各種有毒、有害有機污染物、無機污染物在最短的時間內氧化為水(指返譽H2O)與二氧化碳(CO2),且對環境沒有任何副作用。
2.3 生物法處理技術的優化與應用
2.3.1 好氧活性污泥法
好氧活性污泥法就是通過基因育種的途徑,培育出具有分解能力的有機菌,進而實現鹽化工廢水污染物的降解。採用好氧活性污泥法對鹽化工廢水污染物進行處理,是一種經濟、有效的處理方法,對鹽化工廢水的處理具有明顯的效果[5]。
2.3.2 固定化酶法
固定化酶法就是利用廢水中微生物的濃度、反應速度,實現對廢水污染物中有毒、難降解有機污染物與無機污染物的有效降解。固定化酶法其實質是利用微生物生長過程中的酶反應,對結構復雜、難降解的廢水污染物進行處理,促進了微生物廢水處理技術的發展。
3 結語
隨著我國經濟的快速發展,鹽化工企業的不斷增多,鹽化工廢水排放量的逐漸增多,一方面限制了鹽化工企業的可持續發展,另一方面,造成了嚴重的環境污染問題。因此,通過對鹽化工廢水處理技術的優化及應用進行研究,尋找一條具有經濟性、可行性、環保性的鹽化工廢水處理方法,不僅可以有效降低污染物的排放,實現鹽化工企業的可持續發展,還可以為環境保護事業的發展做出貢獻,從而有效促進我國經濟的可持續發展。
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6. 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。
7. 印染廢水脫色處理
(/),印染廢水具有水量大、有機污染物含量高、鹼性大、水質變化大等特點,屬難處理的工業廢水之一,廢水中含有染料、漿料、助劑、油劑、酸鹼、纖維雜質、砂類物質、無機鹽等。印染廢水的處理目標一般是COD的去除與脫色,但印染廢水脫色處理難度更大。
物理方法:吸附法——吸附法是利用多孔性的固體物質,使廢水中的一種或多種物質被吸附在固體表面而去除的方法。吸附脫色技術是依靠吸附劑的吸附作用來脫除染料分子的。吸附按其作用力可分為物理吸附、化學吸附和離子交換吸附三種。目前用於吸附脫色的吸附劑主要是靠物理吸附, 但離子交換纖維、改性膨潤土等也有化學吸附作用;超濾法脫色——超濾是利用一定的流體壓力推動力和孔徑在20~200üA 的半透膜實現高分子和低分子的分離。超濾過程的本質是一種篩濾過程,膜表面的孔隙大小是主要的控制因素。該法的優點是不會產生副作用,可以使水循環使用。早在70 年代初期, 膜分離技術就嘗試用來處理印染廢水。目前, 該方法可用於去除各種染料和添加劑。但由於分離染料混合物的困難, 並未達到完美的程度;輻射降解法——電離輻射可有效地降解染料水溶液,輻射技術和其它技術有很好的協同作用。與常規污染物處理技術相比,輻射技術在常溫常壓下進行,具有工藝簡單、無二次污染等特點,對難降解有機污染物的處理更有其獨特長處。
物理化學法:絮凝法——印染廢水的絮凝脫色技術, 投資費用低, 設備佔地少, 處理量大, 是一種被普遍採用的脫色技術。某印染廠採用混凝脫色- 懸浮曝氣生物濾池工藝處理主要含活性染料的廢水,原水CODCr, SS的平均質量濃度分別為296,285 mg/L 和平均色度為550倍, 處理後出水水質相應各項指標分別為40, 20 mg/L 和10 倍, 其去除率分別為87%, 92%和98%。
化學方法:電化學法——電化學法是處理印染廢水的另一種有效的處理方法。電化學法通過可溶性電極在陽極和陰極上發生電絮凝、電氣浮和H的間接還原作用從而達到處理廢水的目的。電化學法處理印染廢水具有設備小、佔地少、運行管理簡單、COD去除率高和脫色好等優點,但同時電化學法存在著能耗大、成本高和析氧析氫副反應等缺點。近年來,隨著電化學和電力工業的發展以及許多新型高析氧析氫過電位電極的發明,電化學法又重新引起人們的重視。根據電極反應方式劃分, 傳統電化學方法可細分為內電解法、電絮凝和電氣浮法、電氧化學;氧化法——氧化法是使染料分子中發色基團的不飽和雙鍵被氧化斷開,形成分子量較小的有機物或無機物,從而使染料失去發色能力的一種印染廢水處理方法。氧化法主要有:高溫深度氧化法、化學氧化法和光催化氧化降解法等。高溫深度氧化法主要是焚燒法;還原法——還原法式使用還原型脫色劑對直接染料廢水進行脫色處理的方法,使用的原料主要是鐵屑。鐵屑是機械加工過程中的廢料, 用於處理印染廢水,不僅成本低廉、操作簡單, 而且能夠獲得以廢治廢的效果;高級氧化法;超聲波氧化;萃取法。
生物處理方法:生物法是利用微生物酶來氧化或還原染料分子,破壞其不飽和鍵及發色基團,從而達到處理目的的一種印染廢水處理方法。生物法目前仍是國內外主要的印染廢水處理方法。
8. 幾種電化學處理廢水的技術
原理微電解技術是目前處理高濃度有機污水的一種理想工藝,稱內電解法。它是在不通電的情況下,利用填充在污水中的微電解材料自身產生的電位差對污水進行電解處理,以達到降解有機污染物的目的。鐵炭微電解設備中的廢鐵屑填料的主要成分是鐵和炭,當將鐵屑和炭顆粒浸沒在酸性污水中時,由於鐵和炭之間的電極電位差,污水中會形成無數個微原電池。其中電位低的鐵成為陽極,電位高的炭成為陰極,在酸性充氧條件下發生電化學反應,其反應過程如下:陽極(Fe):Fe-2e—Fe2+,E0(Fe2+/Fe)二-0.44V;陰極(C):2H++2e—>H2,E0(H+/H2)=0.00Vo原電池反應產生的新生態氫能與污水中許多組分發生氧化還原反應,使有機物斷鏈,有機官能團發生變化,使有機污水的可生化性有一定的提高,同時Fe(OH)2及Fe(OH)3還具有絮凝和吸附作用,從而達到去除污水中污染物的目的。經過鐵炭微電解預處理後污水的酸188度大大降低,減少了中和劑的使用量。2)系統基本組成鐵碳微電解系統由鐵碳微電解池、配水系統、鼓風系統和加葯系統等組成。
9. 電化學法處理廢水的特點是什麼
二維電極、三維電極都可處理廢水。傳統的二維電極面體比較小,單位槽體處理版量小,電流效率低,因權而在實踐中難以有突破性的進展。三維電極是一種電極三維化的電化學反應器,具有很大的比電極表面積,相當於傳統二維電解槽的幾十倍甚至上百倍,使電解效率大大提高,有效的提高廢水可生化性。