1. 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。
2. 废水排放的处理方法是什么
废水是指工业、生产、生活等各种活动中产生的含有各种危害物质的水体,如果不经过处理直接排放可能导致对环境和健康造成危害。为了避免污染环境和保护健康慎中,废水需要经过专门的处理进行清洁化、消毒化处理,通常包括以下几种方法:
1. 生物处理法: 利用生物反应器,通过微生物分解分解废水污染物质宽或山、降解有机物、氨氮等有害成分,转化为无害物质。
2. 物理处理法: 利用物理学原理,如过滤、蒸发、沉淀、吸附等方法,去除混浊物、悬浮物质、油污、色度等污染物质,使水体达到清澈透明。
3. 化学处理法: 通过添加化学药剂,将废水中的重金属、酸、碱等有害成分进行水化、沉淀、还原等反应,使之转化为无害物质。
4. 电化学法: 利用团正电化学原理,将废水中的有害物质通过电解的形式,分离成阳离子和阴离子,实现有害物质的转化和去除。
需要注意的是,不同种类的废水,由于其成分和特性的不同,需要选择不同的处理方法进行处理。同时,在废水处理过程中,需要严格按照国家法律法规,减少对环境和人体造成污染和危害。
3. 废水处理中为什么要用电化学
有一些废水中如果含有大量重金属离子的话,可以用电化学的方法来进行这部分的回收。
那么这种处理方法应该是不错的。
或者利用电化学的方法产生消毒的氧气,这样给水体进行氧化分解。
4. 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
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。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1.5h 内使得含铜废水中铜的质量浓度由470mg/L降到0.25mg/L,回收金属铜335.3mg[4],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[5]。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。2离子交换法处理含铜电镀废水离子交换法是处理重金属废水的主要方法之一。而各种离子交换剂不断推陈出新。离子交换剂种类很多。近年来,纤维素物质开始受到青睐;络合剂对该方法处理含铜电镀废水的影响较小。
5. 盐化工废水处理技术的优化及应用
盐化工废水处理技术的优化及应用具体内容是什么,下面中达咨询为大家解答。
随着经济的快速发展,化工废水排量的逐渐增多,导致环境污染问题日益严峻,对人类的生活与身体健康带来了很大的威胁,尤其是盐化工废水的排放,具有结构复杂、难以降解、有毒等特点,不仅处理难度较大,对环境污染也较为严重。因此,盐化工废水处理技术一直受到广大人们的高度重视。
1 常用的化工废水处理技术
1.1 物理法
物理法是指常用的沉淀法、过滤法等,操作工艺简单、易于管理,具有一定的局限性,不适用于可溶性化工废水的处理。沉淀法就是利用废水中颗粒在重力的作用下,向下沉淀,从而达到液体与固体的分离的过程;而过滤法则是通过利于带有小孔的过滤器,将废水中的颗粒过滤出来,其主要作用是对废水中的悬浮物进行处理[1]。
1.2 化学法
化学法就是利用化学反应将废水中的有机物、无机物等杂质进行排除,主要有高级氧化法、电化学法、膜分离法等。高级氧化法主要处理高盐度的有机废水,初始对废水的反应时间、酸碱度(PH值)以及过氧化氢加入量(H2O2)的加入量对废水的影响,有效降低废水中的COD。电化学法就是在废水中加入廉价的无毒、无害的强氧化还原剂,通过对电极的有效控制,实现废水有机物、无机物杂质之间的氧化反应或者是还原反应。电化学法处理废水污染物主要有两种方法:一是直接电氧化法,通过利用电极反应,将电极两端的自由基与废水中的有机物进行反应,达到废水处理的目的;二是间接电氧化法,是在电极反应过程中,加入适量的氧化剂,通过自由基、氧化剂与废水污染物之间发生化学反应达到废水处理的效果。然而,电化学法需要加入氧化剂或者是还原剂,一方面对化工废水的处理取得了一定的效世液果,另一方面,增加了废水处理的成本,也存在着一定的副作用[2]。
1.3 生物法
生物法就是通过利用微生物生长过程中的酶反应,实现化工废水污染物的降解。随着化工产业的不断发展,化工废水污染问题日益严峻。化工废水中含有结构复杂、有毒、难以降解的有机污染物、无机污染物,在通过物理法、化学法难以处理时,需要采用生物法,对化工废水中的有机污染物、无机污染物进行转化,将其转化为无毒、可降解的有机物。生物法主要适用于化唯段工高盐度废水污染处理。
2 盐化工废水处理技术的优化及应用
2.1 物理法处理技术的优化与应用
2.1.1 渗透法
通过对盐化工废水采用离子交换膜渗透装置进行脱盐处理,降低废水污染物中盐的浓度,从而实现有效降解废水污染物的目的[3]。
2.1.2 反渗透法
通过对盐化工废水采用反渗秀电渗析组合工艺,对盐化工废水中的高盐量、高价离子有机污染物、无机污染物进行脱盐处理,有效降低盐化工废水中高盐量、高价离子有机污染物、无机污染物的含量,从而达到废水处理的效果。
2.2 化学法处理技术的优化与应用
2.2.1 湿法氧化法
湿法氧化法是指在高温高压的条件下,通过添加催化剂(氧气),对盐化工废水中的有机污染物、无机污染物采取的氧化反应处理方法。目前,在国外,湿法氧化法作为盐化工废水处理方法得到广泛应用,而在国内湿法氧化法主要用于实验室研究,在工业的实际产生中还没有应用。随着科学技术的不断发展,湿法氧化法技术得到不断的创新,有效解决了盐化工废水处理需求,受到人们的认可与关注[4]。
2.2.2 超临界氧化法
超临界氧化法是在湿法氧化法废水处理技术基础上研发的,对盐化工废水中的有毒、有害有机污染物、无机污染物的处理。采用超临界氧化法可以将废水污染物中的各种有毒、有害有机污染物、无机污染物在最短的时间内氧化为水(指返誉H2O)与二氧化碳(CO2),且对环境没有任何副作用。
2.3 生物法处理技术的优化与应用
2.3.1 好氧活性污泥法
好氧活性污泥法就是通过基因育种的途径,培育出具有分解能力的有机菌,进而实现盐化工废水污染物的降解。采用好氧活性污泥法对盐化工废水污染物进行处理,是一种经济、有效的处理方法,对盐化工废水的处理具有明显的效果[5]。
2.3.2 固定化酶法
固定化酶法就是利用废水中微生物的浓度、反应速度,实现对废水污染物中有毒、难降解有机污染物与无机污染物的有效降解。固定化酶法其实质是利用微生物生长过程中的酶反应,对结构复杂、难降解的废水污染物进行处理,促进了微生物废水处理技术的发展。
3 结语
随着我国经济的快速发展,盐化工企业的不断增多,盐化工废水排放量的逐渐增多,一方面限制了盐化工企业的可持续发展,另一方面,造成了严重的环境污染问题。因此,通过对盐化工废水处理技术的优化及应用进行研究,寻找一条具有经济性、可行性、环保性的盐化工废水处理方法,不仅可以有效降低污染物的排放,实现盐化工企业的可持续发展,还可以为环境保护事业的发展做出贡献,从而有效促进我国经济的可持续发展。
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6. 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。
7. 印染废水脱色处理
(/),印染废水具有水量大、有机污染物含量高、碱性大、水质变化大等特点,属难处理的工业废水之一,废水中含有染料、浆料、助剂、油剂、酸碱、纤维杂质、砂类物质、无机盐等。印染废水的处理目标一般是COD的去除与脱色,但印染废水脱色处理难度更大。
物理方法:吸附法——吸附法是利用多孔性的固体物质,使废水中的一种或多种物质被吸附在固体表面而去除的方法。吸附脱色技术是依靠吸附剂的吸附作用来脱除染料分子的。吸附按其作用力可分为物理吸附、化学吸附和离子交换吸附三种。目前用于吸附脱色的吸附剂主要是靠物理吸附, 但离子交换纤维、改性膨润土等也有化学吸附作用;超滤法脱色——超滤是利用一定的流体压力推动力和孔径在20~200üA 的半透膜实现高分子和低分子的分离。超滤过程的本质是一种筛滤过程,膜表面的孔隙大小是主要的控制因素。该法的优点是不会产生副作用,可以使水循环使用。早在70 年代初期, 膜分离技术就尝试用来处理印染废水。目前, 该方法可用于去除各种染料和添加剂。但由于分离染料混合物的困难, 并未达到完美的程度;辐射降解法——电离辐射可有效地降解染料水溶液,辐射技术和其它技术有很好的协同作用。与常规污染物处理技术相比,辐射技术在常温常压下进行,具有工艺简单、无二次污染等特点,对难降解有机污染物的处理更有其独特长处。
物理化学法:絮凝法——印染废水的絮凝脱色技术, 投资费用低, 设备占地少, 处理量大, 是一种被普遍采用的脱色技术。某印染厂采用混凝脱色- 悬浮曝气生物滤池工艺处理主要含活性染料的废水,原水CODCr, SS的平均质量浓度分别为296,285 mg/L 和平均色度为550倍, 处理后出水水质相应各项指标分别为40, 20 mg/L 和10 倍, 其去除率分别为87%, 92%和98%。
化学方法:电化学法——电化学法是处理印染废水的另一种有效的处理方法。电化学法通过可溶性电极在阳极和阴极上发生电絮凝、电气浮和H的间接还原作用从而达到处理废水的目的。电化学法处理印染废水具有设备小、占地少、运行管理简单、COD去除率高和脱色好等优点,但同时电化学法存在着能耗大、成本高和析氧析氢副反应等缺点。近年来,随着电化学和电力工业的发展以及许多新型高析氧析氢过电位电极的发明,电化学法又重新引起人们的重视。根据电极反应方式划分, 传统电化学方法可细分为内电解法、电絮凝和电气浮法、电氧化学;氧化法——氧化法是使染料分子中发色基团的不饱和双键被氧化断开,形成分子量较小的有机物或无机物,从而使染料失去发色能力的一种印染废水处理方法。氧化法主要有:高温深度氧化法、化学氧化法和光催化氧化降解法等。高温深度氧化法主要是焚烧法;还原法——还原法式使用还原型脱色剂对直接染料废水进行脱色处理的方法,使用的原料主要是铁屑。铁屑是机械加工过程中的废料, 用于处理印染废水,不仅成本低廉、操作简单, 而且能够获得以废治废的效果;高级氧化法;超声波氧化;萃取法。
生物处理方法:生物法是利用微生物酶来氧化或还原染料分子,破坏其不饱和键及发色基团,从而达到处理目的的一种印染废水处理方法。生物法目前仍是国内外主要的印染废水处理方法。
8. 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。
9. 电化学法处理废水的特点是什么
二维电极、三维电极都可处理废水。传统的二维电极面体比较小,单位槽体处理版量小,电流效率低,因权而在实践中难以有突破性的进展。三维电极是一种电极三维化的电化学反应器,具有很大的比电极表面积,相当于传统二维电解槽的几十倍甚至上百倍,使电解效率大大提高,有效的提高废水可生化性。