微電解填料
鐵碳填料(liao)的概念:
鐵碳填料-微(wei)電(dian)(dian)解(jie)填料又叫內電(dian)(dian)解(jie)填料是(shi)污水處理微(wei)電(dian)(dian)解(jie)工藝系統(tong)的(de)主(zhu)體(ti)材料。新型鐵碳填料主(zhu)要由鐵、碳以(yi)及微(wei)量(liang)的(de)催化劑通過(guo)高溫融合為一體(ti)構成。
微電解工(gong)藝的概(gai)念(nian):
微(wei)電(dian)(dian)解(jie)工(gong)藝是利用金屬腐蝕(shi)原(yuan)理,形成(cheng)原(yuan)電(dian)(dian)池(chi)對(dui)廢(fei)水進行(xing)處理的良好(hao)工(gong)藝,又(you)稱(cheng)內電(dian)(dian)解(jie)法(fa)(fa)、鐵屑過濾法(fa)(fa)等。
微電解工(gong)藝的原(yuan)理(li):
鐵(tie)炭微電(dian)(dian)解是基于電(dian)(dian)化學中的原電(dian)(dian)池(chi)(chi)反應。當鐵(tie)和(he)炭浸入電(dian)(dian)解質溶液中時,由于Fe和(he)C之間存在1.2V的電(dian)(dian)極電(dian)(dian)位差,因而會形(xing)成(cheng)無數(shu)的微電(dian)(dian)池(chi)(chi)系統,在其作用空間構成(cheng)一個電(dian)(dian)場。陽極反應產生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)新(xin)生(sheng)(sheng)(sheng)態二(er)價鐵離子(zi)具有較強的(de)(de)(de)(de)還原能力,可(ke)使(shi)某(mou)些(xie)有機(ji)物還原,也可(ke)使(shi)某(mou)些(xie)不飽(bao)和基團(如(ru)羧基—COOH、偶氮基-N=N-)的(de)(de)(de)(de)雙鍵打開,使(shi)部分難(nan)降解(jie)環狀(zhuang)和長(chang)鏈有機(ji)物分解(jie)成(cheng)易生(sheng)(sheng)(sheng)物降解(jie)的(de)(de)(de)(de)小分子(zi)有機(ji)物而(er)提高可(ke)生(sheng)(sheng)(sheng)化性(xing)。此外,二(er)價和三價鐵離子(zi)是良(liang)好的(de)(de)(de)(de)絮凝劑(ji),特別是新(xin)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)二(er)價鐵離子(zi)具有更(geng)高的(de)(de)(de)(de)吸(xi)附-絮凝活性(xing),調(diao)節廢(fei)水的(de)(de)(de)(de)pH可(ke)使(shi)鐵離子(zi)變成(cheng)氫氧(yang)化物的(de)(de)(de)(de)絮狀(zhuang)沉(chen)淀,吸(xi)附污(wu)水中的(de)(de)(de)(de)懸浮(fu)或(huo)膠體態的(de)(de)(de)(de)微(wei)小顆粒及有機(ji)高分子(zi),可(ke)進(jin)一步降低廢(fei)水的(de)(de)(de)(de)色度,同時去除(chu)部分有機(ji)污(wu)染物質使(shi)廢(fei)水得到(dao)凈(jing)化。陰極反應產生大(da)量新生態的[H]和(he)[O],在偏酸性的條件下,這些活性成(cheng)分(fen)(fen)均能與廢水(shui)中的許多組(zu)分(fen)(fen)發生氧化(hua)還原(yuan)反應,使有(you)機大(da)分(fen)(fen)子發生斷(duan)鏈(lian)降解(jie),從(cong)而(er)消除了有(you)機廢水(shui)的色(se)度,提高了廢水(shui)的可生化(hua)性。
鐵炭原電池反應:
陽(yang)極(ji):Fe - 2e → Fe2+ E (Fe/Fe2+) = 0.44V
陰極:2H+ + 2e → H2 E (H+/H2) = 0.00V
當有氧存(cun)在時,陰(yin)極反應如下(xia):
O2 + 4H+ + 4e → 2H2O E (O2) = 1.23V
O2 + 2H2O + 4e → 4OH- E (O2/OH-) = 0.41V
鐵碳微電(dian)解工藝的優點:
該法具有(you)適用范圍廣(guang)、處(chu)理效果(guo)好、使用壽命長、成本低(di)廉及操作維護方便等優點,也(ye)不需消耗電力資源。
鐵(tie)碳微(wei)電解工藝的發展(zhan)史:
該工(gong)藝(yi)技(ji)術自誕(dan)生開始,即在美、蘇、日等國(guo)家引起廣泛(fan)重視,已有(you)(you)很多的(de)(de)(de)(de)專利,并取得了(le)一些實用(yong)性(xing)的(de)(de)(de)(de)成(cheng)果。該工(gong)藝(yi)是(shi)在20世(shi)紀7O年代(dai)應(ying)用(yong)到廢水治理(li)中的(de)(de)(de)(de),而我(wo)國(guo)從(cong)(cong)2O世(shi)紀8O年代(dai)開始這一領域的(de)(de)(de)(de)研(yan)究。當(dang)時的(de)(de)(de)(de)微電(dian)解(jie)工(gong)藝(yi)所采用(yong)的(de)(de)(de)(de)材料主要是(shi)廢鐵(tie)屑(xie)(xie)(xie)和(he)活性(xing)炭顆粒的(de)(de)(de)(de)混合物(wu),雖然(ran)具有(you)(you)“以(yi)(yi)廢治廢”的(de)(de)(de)(de)意義(yi),但(dan)是(shi)因為鐵(tie)屑(xie)(xie)(xie)和(he)活性(xing)炭的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)密度不(bu)(bu)同(tong),導(dao)(dao)致(zhi)(zhi)(zhi)水流(liu)沖擊作用(yong)力(li)之下(xia),鐵(tie)屑(xie)(xie)(xie)和(he)活性(xing)炭出(chu)現(xian)(xian)分(fen)層(ceng)(ceng)現(xian)(xian)象(xiang)(xiang)。鐵(tie)屑(xie)(xie)(xie)會沉底,活性(xing)炭顆粒會上浮的(de)(de)(de)(de)表層(ceng)(ceng)。這種(zhong)分(fen)層(ceng)(ceng)現(xian)(xian)象(xiang)(xiang)一方(fang)面導(dao)(dao)致(zhi)(zhi)(zhi)鐵(tie)屑(xie)(xie)(xie)和(he)活性(xing)炭顆粒接(jie)觸(chu)不(bu)(bu)良從(cong)(cong)導(dao)(dao)致(zhi)(zhi)(zhi)效果下(xia)降;另一方(fang)面導(dao)(dao)致(zhi)(zhi)(zhi)鐵(tie)屑(xie)(xie)(xie)和(he)鐵(tie)屑(xie)(xie)(xie)之間接(jie)觸(chu)太(tai)緊(jin)密從(cong)(cong)而形成(cheng)鐵(tie)屑(xie)(xie)(xie)結(jie)(jie)塊。因為這種(zhong)現(xian)(xian)象(xiang)(xiang)導(dao)(dao)致(zhi)(zhi)(zhi)在當(dang)時這種(zhong)雖然(ran)良好的(de)(de)(de)(de)工(gong)藝(yi)沒有(you)(you)得以(yi)(yi)大范圍推廣。濰(wei)坊(fang)市恒美特(te)環保(bao)科技(ji)有(you)(you)限公司針對(dui)以(yi)(yi)上現(xian)(xian)象(xiang)(xiang),通過科研(yan)開發利用(yong)高(gao)溫冶煉(lian)技(ji)術將鐵(tie)和(he)碳融合為一體(ti)合金--新型鐵(tie)碳微電(dian)解(jie)填料。從(cong)(cong)而將兩(liang)種(zhong)物(wu)質轉化為單一物(wu)質,從(cong)(cong)而徹底客服(fu)了(le)分(fen)層(ceng)(ceng)現(xian)(xian)象(xiang)(xiang),也(ye)同(tong)時解(jie)決了(le)由此導(dao)(dao)致(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)分(fen)層(ceng)(ceng)現(xian)(xian)象(xiang)(xiang)和(he)結(jie)(jie)塊現(xian)(xian)象(xiang)(xiang)。
新型鐵碳(tan)微電解填料的(de)結(jie)構形式及(ji)其優點(dian):
通過冶(ye)煉等(deng)手段將鐵及金屬催化(hua)劑與(yu)炭(tan)(tan)(tan)(tan)包容在(zai)一起形成架(jia)構式鐵炭(tan)(tan)(tan)(tan)結構。①此(ci)結構鐵與(yu)炭(tan)(tan)(tan)(tan)永遠是(shi)一體(ti),不(bu)會像鐵炭(tan)(tan)(tan)(tan)組(zu)配組(zu)合容易(yi)出(chu)現鐵與(yu)炭(tan)(tan)(tan)(tan)分離,影響原電池反應(ying)。②鐵炭(tan)(tan)(tan)(tan)一體(ti)可降低原電池反應(ying)的電阻(zu),從而提高(gao)電子的傳遞效率,提高(gao)處(chu)理效率。③鐵炭(tan)(tan)(tan)(tan)一體(ti)可以避免分層和板結的產生。
包容架構(gou)式微電(dian)解技術是鐵炭微電(dian)解技術的(de)(de)一次(ci)技術革命。她的(de)(de)廣泛應用將(jiang)為化工等行業(ye)的(de)(de)發(fa)展帶來新的(de)(de)生機。
鐵炭(tan)包容式(shi)(shi)微(wei)電解技術采用(yong)固定流化床運行方式(shi)(shi),其操作維護方便,運行安全(quan)可靠。
微電解填料技術參數
堆積密度:1.0噸/立(li)方(fang)米
比(bi)表面積:1.2cm2/g
孔隙率(lv):70%
物理強度:1000kg/cm2
產(chan)品規(gui)格
規格型號 |
外觀 |
徑粒(li) |
成分(fen) |
含量 |
HMT-CH |
橢球形 |
2cm-3cm |
鐵、碳、催化成分 |
99% |
鐵碳(tan)微電解系統的結構:
鐵炭包(bao)容(rong)式微電(dian)解(jie)系(xi)統是由微電(dian)解(jie)反應(ying)器、配水系(xi)統、曝氣系(xi)統組成,也可根據用戶(hu)要求(qiu)進行配置。
1.微電解(jie)反應(ying)器
可根(gen)據現場情況設(she)計成圓形(xing)罐體(ti)、方(fang)形(xing)池體(ti)。其體(ti)積(ji)可根(gen)據水處理(li)量(liang)而定(ding)。
2.配水系統
配水系(xi)統(tong)部分(fen)由(you)提升泵、流(liu)量計和(he)管路(lu)等組成。
3. 曝(pu)氣系統(tong)
曝(pu)氣系統部分(fen)由風機、管路(lu)(lu)和閥門等組成,空氣壓力(li)可根(gen)據微電解反應(ying)器(qi)和管路(lu)(lu)做調整(zheng),風量根(gen)據設(she)計(ji)確(que)認。
鐵碳微電解工藝的應(ying)用領(ling)域:
一、印染廢水的(de)處(chu)理
印(yin)染廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)是(shi)印(yin)染企業生(sheng)(sheng)產(chan)過(guo)程中排放的(de)(de)(de)(de)(de)各種廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)混合后的(de)(de)(de)(de)(de)總稱。我國日排放印(yin)染廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)量(liang)(liang)為(300~400)×104 t,是(shi)各行(xing)業中的(de)(de)(de)(de)(de)排污大(da)(da)戶之(zhi)一(yi)(yi)(yi)。印(yin)染廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)主(zhu)要(yao)由(you)退漿(jiang)廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)、煮煉廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)、漂白廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)、絲(si)光廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)、染色(se)廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)和(he)印(yin)花廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)組(zu)成,其(qi)中含有(you)(you)大(da)(da)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)染料、助(zhu)劑、漿(jiang)料、酸堿、纖維(wei)雜(za)質及無機(ji)(ji)鹽等(deng),其(qi)特點(dian)是(shi)有(you)(you)機(ji)(ji)物含量(liang)(liang)高(gao)(gao)、堿度高(gao)(gao)、色(se)度深(shen)、組(zu)成復(fu)雜(za)、可(ke)生(sheng)(sheng)化性(xing)差,而(er)且(qie)其(qi)中的(de)(de)(de)(de)(de)硝基、胺基化合物及銅、鉻、鋅、砷等(deng)重金(jin)屬(shu)元素具有(you)(you)較大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)物毒性(xing)。長(chang)期以來(lai),印(yin)染廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)一(yi)(yi)(yi)直是(shi)工(gong)業廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)處理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)重點(dian)和(he)難點(dian)。近年(nian)(nian)來(lai)隨著染料工(gong)業的(de)(de)(de)(de)(de)飛速(su)發(fa)展和(he)印(yin)染后整(zheng)理(li)技術的(de)(de)(de)(de)(de)進步(bu),PVA漿(jiang)料、各種新(xin)型助(zhu)劑和(he)整(zheng)理(li)劑等(deng)抗(kang)光解、耐氧化和(he)抗(kang)生(sheng)(sheng)物降(jiang)解的(de)(de)(de)(de)(de)有(you)(you)機(ji)(ji)物被越來(lai)越多的(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用,排出廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)BOD5/ COD值一(yi)(yi)(yi)般在20%左(zuo)右,色(se)度有(you)(you)時可(ke)高(gao)(gao)達4000倍以上,印(yin)染廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)處理(li)難度不斷加(jia)大(da)(da)。因(yin)此有(you)(you)針(zhen)對性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)開發(fa)高(gao)(gao)效(xiao)率、低成本(ben)的(de)(de)(de)(de)(de)處理(li)技術,是(shi)印(yin)染行(xing)業面臨的(de)(de)(de)(de)(de)重大(da)(da)課題。針(zhen)對這(zhe)一(yi)(yi)(yi)點(dian),近幾(ji)年(nian)(nian)國內外都開展了(le)一(yi)(yi)(yi)系列的(de)(de)(de)(de)(de)研究工(gong)作,取(qu)得了(le)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)進展和(he)突破。
新技術的(de)應用:
近年來,鐵碳微(wei)電(dian)(dian)解研究成果和技(ji)術(shu)專利已經成功(gong)應用(yong)于各種規(gui)模的(de)印染企業(ye)的(de)廢水(shui)治理(li)(li)工程。利用(yong)鐵碳微(wei)電(dian)(dian)解技(ji)術(shu)處理(li)(li)印染廢水(shui),可以有(you)效提高廢水(shui)的(de)可生化性,脫色率幾乎可以達到100%,并且鐵碳微(wei)電(dian)(dian)解技(ji)術(shu)是利用(yong)鐵元(yuan)素和碳元(yuan)素自身發(fa)電(dian)(dian),不用(yong)外加電(dian)(dian)流,因此(ci)操(cao)作方便,運行(xing)成本低(di)廉。
印染(ran)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)水(shui)(shui)量大(da)、色(se)(se)度(du)深、堿性(xing)(xing)強、水(shui)(shui)質變化(hua)(hua)大(da),難(nan)(nan)降解有(you)機污染(ran)物含量高(gao)。目前,印染(ran)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)普遍采用(yong)生化(hua)(hua)法(fa)(fa)、混(hun)(hun)凝沉淀法(fa)(fa)、混(hun)(hun)凝氣浮法(fa)(fa)和(he)活性(xing)(xing)炭吸附法(fa)(fa)進行處(chu)理(li)。這些方法(fa)(fa)投資費用(yong)高(gao),管理(li)難(nan)(nan)度(du)大(da),脫(tuo)(tuo)色(se)(se)效果和(he)去除率(lv)(lv)都不(bu)理(li)想(xiang)。近(jin)幾年來報道了許多用(yong)電(dian)化(hua)(hua)學(xue)法(fa)(fa)處(chu)理(li)印染(ran)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)研究(jiu)成果和(he)技術專利,并(bing)應用(yong)于(yu)各種規模的(de)(de)(de)印染(ran)企業的(de)(de)(de)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)治理(li)工程,收到了良好(hao)的(de)(de)(de)效果。利用(yong)微電(dian)解法(fa)(fa)處(chu)理(li)染(ran)料(liao)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui),CODcr去除率(lv)(lv)達67%左右(you),脫(tuo)(tuo)色(se)(se)率(lv)(lv)幾近(jin)100%。結(jie)果表(biao)明酸性(xing)(xing)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)有(you)利于(yu)去除CODcr,和(he)脫(tuo)(tuo)色(se)(se),選擇pH值(zhi)為4的(de)(de)(de)酸性(xing)(xing)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)為宜(yi)(yi);延長微電(dian)解反應時(shi)(shi)間有(you)利于(yu)提高(gao)處(chu)理(li)效果,但會增加(jia)投資和(he)運行費用(yong),反應時(shi)(shi)間控制(zhi)在5O min為宜(yi)(yi);石灰(hui)乳的(de)(de)(de)用(yong)量過(guo)多或過(guo)少均(jun)會影響CODcr的(de)(de)(de)去除,調pH值(zhi)為9時(shi)(shi)較(jiao)合適。
二、含砷廢水的處理
隨著冶金(jin)和化(hua)工等(deng)行業發展以(yi)及貧礦的(de)開發,砷伴隨主要元素被(bei)開發出(chu)來,進入廢(fei)水中(zhong)(zhong)的(de)砷數量(liang)相(xiang)當(dang)大。據1995年(nian)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)環境(jing)狀(zhuang)況公報(bao)報(bao)道,95年(nian)砷排放量(liang)達(da)到(dao)1084噸,比94年(nian)增長4.4%,1996年(nian)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)環境(jing)狀(zhuang)況公報(bao)報(bao)道,96年(nian)砷排放量(liang)達(da)到(dao)1132噸,比95年(nian)增長4.2%。含砷廢(fei)水有酸性和堿性,當(dang)中(zhong)(zhong)一般也含有其它重金(jin)屬離子。砷與鉛(qian)等(deng)共同作用會使(shi)廢(fei)水的(de)毒(du)性更大,國(guo)(guo)內外都(dou)曾(ceng)發現廢(fei)水中(zhong)(zhong)砷的(de)中(zhong)(zhong)毒(du)事件。
含砷(shen)(shen)廢水(shui)中(zhong)砷(shen)(shen)的(de)存在(zai)形態(tai)受pH的(de)影(ying)響很大,在(zai)中(zhong)性條(tiao)件下(xia),可(ke)溶(rong)砷(shen)(shen)的(de)數量達到最大,隨著pH的(de)升高或降(jiang)低其(qi)(qi)溶(rong)解的(de)數量都將降(jiang)低。pH為(wei)5.0時(shi),溶(rong)液中(zhong)砷(shen)(shen)主要以(yi)無機(ji)砷(shen)(shen)的(de)形態(tai)存在(zai),當pH為(wei)6.5時(shi),有機(ji)砷(shen)(shen)為(wei)其(qi)(qi)主要存在(zai)形態(tai)。但由于含砷(shen)(shen)廢水(shui)的(de)來(lai)源并不單(dan)一(yi),其(qi)(qi)成(cheng)分也(ye)是復雜多變的(de)。
含砷廢水的(de)(de)處(chu)理(li)在六(liu)十年代就已得到世人(ren)的(de)(de)關注(zhu)。如(ru)能回(hui)收利用則不僅可解(jie)決了砷對環境的(de)(de)污染問(wen)題,而且(qie)經濟效益顯著,節約資源。目(mu)前,比較(jiao)系統的(de)(de)處(chu)理(li)方法有化學沉淀法、物理(li)法以及新興的(de)(de)、最(zui)具發展前途的(de)(de)—新型鐵碳微電解(jie)技術。
砷(shen)化物是一(yi)種高毒性(xing)(xing)物質,對(dui)環(huan)境污(wu)染嚴重。含(han)砷(shen)廢(fei)(fei)水目(mu)前(qian)常采用離子交換法(fa)、沉(chen)淀法(fa)和浮(fu)(fu)選(xuan)法(fa)治理。陸萸英等(deng)對(dui)含(han)砷(shen)廢(fei)(fei)水處(chu)理進(jin)行(xing)了(le)(le)系(xi)統的(de)概述。在(zai)上述方法(fa)中(zhong),沉(chen)淀法(fa)加入沉(chen)淀劑的(de)量較難(nan)控(kong)制,過少除(chu)不(bu)盡砷(shen),過多會造(zao)成二次(ci)污(wu)染。浮(fu)(fu)選(xuan)法(fa)則因(yin)泥渣中(zhong)含(han)水量大(da),也易造(zao)成二次(ci)污(wu)染。Nazarora G N等(deng)報(bao)道了(le)(le)消耗Fe電(dian)極(ji)的(de)電(dian)凝結方法(fa)處(chu)理含(han)砷(shen)廢(fei)(fei)水,但此法(fa)耗電(dian)量很大(da)。彭(peng)根槐等(deng)人對(dui)鐵屑微電(dian)池反(fan)應處(chu)理含(han)砷(shen)廢(fei)(fei)水進(jin)行(xing)了(le)(le)研究(jiu),結果表明通過腐蝕(shi)電(dian)池電(dian)極(ji)反(fan)應產生的(de)Fe2 ,在(zai)堿(jian)性(xing)(xing)條件下絮凝共沉(chen)淀去除(chu)砷(shen),去除(chu)率可達93%以上。
三(san)、印刷電(dian)路(lu)板生產(chan)工業(ye)廢水的處理(li)
我國(guo)信息電(dian)子(zi)(zi)產(chan)業的(de)快速(su)(su)發展為(wei)印(yin)刷(shua)電(dian)路(lu)板(ban)行業的(de)快速(su)(su)發展提供了(le)良好的(de)市場(chang)環境。電(dian)子(zi)(zi)通訊設備、電(dian)子(zi)(zi)計算機、家(jia)用電(dian)器等電(dian)子(zi)(zi)產(chan)品產(chan)量的(de)持(chi)續增(zeng)長為(wei)印(yin)刷(shua)電(dian)路(lu)板(ban)行業的(de)快速(su)(su)增(zeng)長提供了(le)強勁動(dong)力(li)。2008年,中國(guo)印(yin)刷(shua)電(dian)路(lu)板(ban)總產(chan)值約為(wei)272.5億美元,是全球最(zui)大(da)的(de)印(yin)刷(shua)電(dian)路(lu)板(ban)生產(chan)地。而在印(yin)刷(shua)電(dian)路(lu)板(ban)生產(chan)過程中有多種含重金(jin)屬(shu)污染(ran)物的(de)廢水(shui)和含高(gao)濃度的(de)有機廢水(shui)排出(chu),而如何處理這些廢水(shui)就引起了(le)市場(chang)的(de)關(guan)注。印(yin)刷(shua)電(dian)路(lu)板(ban)廢水(shui)主(zhu)要(yao)含有銅離子(zi)(zi),廢水(shui)基本呈酸性。采用新型鐵碳微(wei)電(dian)解工藝可以有效破除重金(jin)屬(shu)絡合物,有效降低COD。
隨著電(dian)(dian)子(zi)(zi)工業(ye)的(de)發展,印(yin)刷(shua)電(dian)(dian)路(lu)板(ban)的(de)需求(qiu)量增大,生產廠(chang)家及生產產量的(de)增加(jia)(jia),使(shi)廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)量也不(bu)斷增加(jia)(jia)。這種(zhong)廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)主要(yao)污(wu)染物(wu)(wu)為(wei)氨水(shui)、EDTA等多種(zhong)絡合劑(ji)(ji)(ji)及Cu2+、Ni2 等多種(zhong)金(jin)(jin)屬離(li)子(zi)(zi)。國內一般(ban)采用分(fen)(fen)質處(chu)理(li)(li)法處(chu)理(li)(li),將廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)分(fen)(fen)為(wei)含(han)絡合劑(ji)(ji)(ji)廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)和(he)無絡合劑(ji)(ji)(ji)廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui),前者(zhe)(zhe)用加(jia)(jia)堿或(huo)硫酸(suan)調pH值再加(jia)(jia)沉(chen)淀(dian)劑(ji)(ji)(ji),經(jing)沉(chen)淀(dian)過(guo)(guo)濾(lv)處(chu)理(li)(li)后排放.后者(zhe)(zhe)可(ke)直(zhi)接加(jia)(jia)堿或(huo)硫化(hua)物(wu)(wu)作(zuo)沉(chen)淀(dian)劑(ji)(ji)(ji),沉(chen)淀(dian)過(guo)(guo)濾(lv),達到凈化(hua)的(de)目的(de)。在國外,最近有采用TMA(三(san)硫三(san)秦三(san)鈉鹽)作(zuo)沉(chen)淀(dian)劑(ji)(ji)(ji),可(ke)避免硫化(hua)物(wu)(wu)二次(ci)污(wu)染。美(mei)國一些公司采用離(li)子(zi)(zi)交(jiao)換與隔膜電(dian)(dian)解相結(jie)臺處(chu)理(li)(li)含(han)絡合劑(ji)(ji)(ji)重金(jin)(jin)屬離(li)子(zi)(zi)廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui),這些方法去(qu)除率(lv)不(bu)高,一般(ban)較難(nan)使(shi)排放水(shui)達標(biao)。穆傳奇研究報道了鐵屑法處(chu)理(li)(li)印(yin)刷(shua)電(dian)(dian)路(lu)板(ban)廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui),在酸(suan)性(xing)條件下(xia),利用鐵屑和(he)電(dian)(dian)極反應產生的(de)Fe2+還(huan)原重金(jin)(jin)屬離(li)子(zi)(zi),并通(tong)過(guo)(guo)Fe(OH)3絮凝共沉(chen)的(de)原理(li)(li)去(qu)除重金(jin)(jin)屬離(li)子(zi)(zi),使(shi)廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)達標(biao)排放,效(xiao)果(guo)良好。處(chu)理(li)(li)后,出水(shui)中銅和(he)鎳離(li)子(zi)(zi)含(han)量均小于O.2mg/L。這項技術已(yi)推廣應用。
四(si)、化工廢水(shui)的(de)處理
化(hua)工(gong)廢(fei)水(shui)(shui)的基本(ben)特征為(wei)極高的COD、高鹽度、對微生(sheng)物有毒性,是(shi)典型的難降解(jie)廢(fei)水(shui)(shui),是(shi)目前水(shui)(shui)處(chu)理(li) 技(ji)術 方(fang)面(mian)的研究(jiu)重點和熱點。化(hua)工(gong)廢(fei)水(shui)(shui)的特征分(fen)析如下:
(1)水(shui)(shui)質成分復雜,副產物(wu)多,反應原料常為溶劑類物(wu)質或環(huan)狀(zhuang)結構的化合物(wu),增加了廢水(shui)(shui)的處理難(nan)度;
(2)廢水(shui)中(zhong)污(wu)染物含量高(gao),這是由于原(yuan)料反應不完全(quan)和原(yuan)料、或生產中(zhong)使用(yong)的大量溶(rong)劑介質進入了廢水(shui)體系(xi)所引起的;
(3)有(you)毒有(you)害物(wu)質多,精(jing)細化工廢(fei)水中有(you)許多有(you)機污染物(wu)對(dui)微(wei)生(sheng)物(wu)是有(you)毒有(you)害的(de),如鹵素化合物(wu)、硝基化合物(wu)、具有(you)殺菌作用(yong)的(de)分散劑或(huo)表面活性劑等(deng);
(4)生物難(nan)降解物質多(duo),B比(bi)C低,可(ke)生化性差;
(5)廢水色度高。
化工廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)處理(li)(li)技術(shu)已(yi)經(jing)經(jing)過了100多(duo)(duo)年(nian)的(de)(de)(de)(de)發(fa)展(zhan),污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)中的(de)(de)(de)(de)污(wu)(wu)染(ran)物種(zhong)類、污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)量是隨(sui)著(zhu)(zhu)社會經(jing)濟發(fa)展(zhan)、生活水(shui)(shui)(shui)平的(de)(de)(de)(de)提高而不(bu)(bu)(bu)斷增加,污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)處理(li)(li)技術(shu)也(ye)隨(sui)著(zhu)(zhu)科學技術(shu)的(de)(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)而發(fa)生了日新月異的(de)(de)(de)(de)變(bian)化(hua)(hua),同(tong)時,舊的(de)(de)(de)(de)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)處理(li)(li)技術(shu)也(ye)不(bu)(bu)(bu)斷被革(ge)新和發(fa)展(zhan)著(zhu)(zhu)。尤(you)其現在的(de)(de)(de)(de)化(hua)(hua)工廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)中的(de)(de)(de)(de)污(wu)(wu)染(ran)物是多(duo)(duo)種(zhong)多(duo)(duo)樣的(de)(de)(de)(de),往往用(yong)一種(zhong)工藝是不(bu)(bu)(bu)能將(jiang)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)中所有的(de)(de)(de)(de)污(wu)(wu)染(ran)物去除殆盡的(de)(de)(de)(de)。用(yong)物化(hua)(hua)工藝將(jiang)化(hua)(hua)工廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)處理(li)(li)到(dao)排放標準(zhun)難度很大,而且運行成本較高;化(hua)(hua)工廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)含較多(duo)(duo)的(de)(de)(de)(de)難降解有機物,可(ke)生化(hua)(hua)性差,而且化(hua)(hua)工廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)量水(shui)(shui)(shui)質變(bian)化(hua)(hua)大,故直接用(yong)生化(hua)(hua)方法處理(li)(li)化(hua)(hua)工廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)效果不(bu)(bu)(bu)是很理(li)(li)想。
針對化(hua)(hua)工(gong)廢(fei)水(shui)(shui)處理的(de)這種(zhong)特(te)點,我們(men)認為對其處理宜根(gen)據實(shi)際廢(fei)水(shui)(shui)的(de)水(shui)(shui)質采(cai)取適當的(de)預處理方法,如新(xin)型鐵碳微電(dian)解(jie)填(tian)料,破(po)壞廢(fei)水(shui)(shui)中難(nan)降解(jie)有機物(wu)、改善廢(fei)水(shui)(shui)的(de)可生(sheng)化(hua)(hua)性(xing);再聯用生(sheng)化(hua)(hua)方法,如SBR、接觸氧化(hua)(hua)工(gong)藝,A/O工(gong)藝等,對化(hua)(hua)工(gong)廢(fei)水(shui)(shui)進行深度(du)處理。
五、石油(you)化工(gong)廢(fei)水(shui)處理方法:
石油化(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)成份復雜(za),其(qi)中含有(you)大量的(de)(de)(de)難(nan)降(jiang)解有(you)機(ji)物(wu)(wu)(wu)(如芳硝基化(hua)(hua)(hua)(hua)合物(wu)(wu)(wu))、油和(he)懸浮物(wu)(wu)(wu)等(deng),COD可達3000mg/L以上(shang),廢(fei)(fei)(fei)水(shui)處(chu)理(li)(li)(li)(li)難(nan)度(du)大。國(guo)內一般(ban)采(cai)用(yong)(yong)生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)(hua)(hua)法處(chu)理(li)(li)(li)(li)。鄭均華用(yong)(yong)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)接觸氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)法處(chu)理(li)(li)(li)(li)煉油廠的(de)(de)(de)廢(fei)(fei)(fei)水(shui),效果較好。這種方法需要(yao)(yao)培(pei)養馴化(hua)(hua)(hua)(hua)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)膜,操(cao)作比較復雜(za),投資(zi)費用(yong)(yong)較高(gao)。國(guo)內學者對腐蝕電池法處(chu)理(li)(li)(li)(li)石油化(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)進行了深入(ru)的(de)(de)(de)研(yan)究。該(gai)法是利用(yong)(yong)鐵的(de)(de)(de)還(huan)原性(xing)將-NO2 等(deng)難(nan)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)降(jiang)解的(de)(de)(de)基團還(huan)原成易(yi)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)降(jiang)解的(de)(de)(de)-NH2,提高(gao)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)的(de)(de)(de)可生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)(hua)(hua)性(xing)。同(tong)時通過(guo)調節(jie)pH值,生(sheng)(sheng)成Fe(OH)3活性(xing)膠體,與油和(he)懸浮物(wu)(wu)(wu)絮(xu)凝共沉淀,而達到(dao)凈化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。 微電解技(ji)術對高(gao)色(se)度(du)有(you)機(ji)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)處(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)反應機(ji)理(li)(li)(li)(li)和(he)典(dian)型工(gong)藝(yi)流(liu)程進行了研(yan)究,分(fen)析了影(ying)響處(chu)理(li)(li)(li)(li)效果的(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)(yao)因素及微電解技(ji)術應用(yong)(yong)存在的(de)(de)(de)幾(ji)個問題(ti),指出微電解技(ji)術對高(gao)色(se)度(du)有(you)機(ji)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)具有(you)很好的(de)(de)(de)脫色(se)效果,并可在一定程度(du)上(shang)降(jiang)低廢(fei)(fei)(fei)水(shui)的(de)(de)(de)COD值,提高(gao)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)的(de)(de)(de)可生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)(hua)(hua)性(xing),是高(gao)色(se)度(du)有(you)機(ji)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)處(chu)理(li)(li)(li)(li)中十分(fen)理(li)(li)(li)(li)想的(de)(de)(de)預處(chu)理(li)(li)(li)(li)單元。
姜波等利(li)用鐵(tie)炭微電解(jie)及(ji)Fenton試劑(ji)法處理煉油廠(chang)脫硫(liu)廢堿液,通(tong)過實(shi)驗發現COD的去除率(lv)達到了90%。
采用微電解工藝對(dui)石油煉(lian)廠延(yan)遲(chi)焦化裝置高(gao)濃度(du)生產廢水(shui)進行小試研究(jiu)。結(jie)果表明(ming):對(dui)S2-及COD總去除率分別可達90%和60%以(yi)上。該工藝對(dui)煉(lian)廠高(gao)濃度(du)廢水(shui)具有良好的處理效(xiao)果。
六、電(dian)鍍廢水的處理
電(dian)鍍(du)工(gong)廠(chang)(或車間(jian))排出的(de)(de)(de)廢水(shui)和廢液(ye),如(ru)鍍(du)件漂(piao)洗水(shui)、廢槽(cao)液(ye)、設備冷卻水(shui)和沖洗地面(mian)水(shui)等(deng),其(qi)水(shui)質(zhi)因生產工(gong)藝而(er)異,有(you)(you)(you)(you)(you)的(de)(de)(de)含(han)(han)鉻(ge),有(you)(you)(you)(you)(you)的(de)(de)(de)含(han)(han)鎳(nie)或含(han)(han)鎘、含(han)(han)氰、含(han)(han)酸(suan)、含(han)(han)堿等(deng)。廢水(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)離(li)(li)子(zi)有(you)(you)(you)(you)(you)的(de)(de)(de)以(yi)簡單(dan)的(de)(de)(de)陽離(li)(li)子(zi)形(xing)態存(cun)(cun)在(zai)(如(ru)Ni2+、Cu2+等(deng)),有(you)(you)(you)(you)(you)的(de)(de)(de)以(yi)酸(suan)根陰(yin)離(li)(li)子(zi)形(xing)式存(cun)(cun)在(zai)(如(ru)CrO厈等(deng)),有(you)(you)(you)(you)(you)的(de)(de)(de)則以(yi)復雜的(de)(de)(de)絡(luo)合陰(yin)離(li)(li)子(zi)形(xing)式存(cun)(cun)在(zai)【如(ru)Au(CN)娛、Cd(CN)厈、Cu(P2O7)愹等(deng)】。一種廢水(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)常(chang)含(han)(han)有(you)(you)(you)(you)(you)一種以(yi)上的(de)(de)(de)有(you)(you)(you)(you)(you)害成分,如(ru)氰化鍍(du)鎘廢水(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)既有(you)(you)(you)(you)(you)氰又(you)有(you)(you)(you)(you)(you)鎘。此(ci)外,一般鍍(du)液(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)常(chang)含(han)(han)有(you)(you)(you)(you)(you)機添加劑(ji)。電(dian)鍍(du)和金(jin)(jin)屬(shu)(shu)加工(gong)業(ye)廢水(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)鋅(xin)的(de)(de)(de)主(zhu)要來源是電(dian)鍍(du)或酸(suan)洗的(de)(de)(de)拖帶液(ye)。污染(ran)物經(jing)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)漂(piao)洗過程又(you)轉移到漂(piao)洗水(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)。酸(suan)洗工(gong)序包括將金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(鋅(xin)或銅)先浸(jin)在(zai)強酸(suan)中(zhong)(zhong)(zhong)以(yi)去除表面(mian)的(de)(de)(de)氧化物,隨后再(zai)浸(jin)入含(han)(han)強鉻(ge)酸(suan)的(de)(de)(de)光(guang)亮劑(ji)中(zhong)(zhong)(zhong)進行增光(guang)處理(li)。該廢水(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)含(han)(han)有(you)(you)(you)(you)(you)大量的(de)(de)(de)鹽酸(suan)和鋅(xin)、銅等(deng)重金(jin)(jin)屬(shu)(shu)離(li)(li)子(zi)及有(you)(you)(you)(you)(you)機光(guang)亮劑(ji)等(deng),毒(du)性較大,有(you)(you)(you)(you)(you)些還含(han)(han)致癌、致畸、致突變的(de)(de)(de)劇毒(du)物質(zhi),對(dui)(dui)人類危(wei)害極大。因此(ci),對(dui)(dui)電(dian)鍍(du)廢水(shui)必須認真(zhen)進行回(hui)收處理(li),做到消除或減少(shao)其(qi)對(dui)(dui)環境的(de)(de)(de)污染(ran)。
電(dian)鍍廢水處理設備由調節池(chi)(chi)、加(jia)藥(yao)箱(xiang)、還原池(chi)(chi)、中和反應池(chi)(chi)、pH調節池(chi)(chi)、絮(xu)凝(ning)池(chi)(chi)、斜管(guan)沉淀(dian)池(chi)(chi)、廂式壓濾機、清水池(chi)(chi)、氣浮反應,活性炭過濾器等(deng)組成。
電鍍(du)廢水(shui)處理采(cai)用鐵碳(tan)微電解處理工藝,該技(ji)術主要是利(li)用經過(guo)新型鐵碳(tan)微電解填(tian)料(liao)凈化廢水(shui),當(dang)廢水(shui)與填(tian)料(liao)接觸時,發生電化學(xue)反應(ying)、化學(xue)反應(ying)和物理作用,包括(kuo)催化、氧化、還原、置換、共沉(chen)、絮(xu)凝、吸附等(deng)綜合作用,將廢水(shui)中的(de)各種(zhong)金屬離子(zi)去除(chu),使廢水(shui)得到(dao)凈化。
電鍍(du)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)主要有(you)鍍(du)鉻、鋅(xin)、鋁、銀、銅等(deng)(deng)多種廢(fei)(fei)水(shui)(shui)。廢(fei)(fei)水(shui)(shui)中除含金(jin)(jin)屬(shu)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)之外,還(huan)含有(you)電鍍(du)液(ye)及添加劑中的(de)有(you)毒(du)污(wu)染(ran)物(wu)(wu),其中氰化物(wu)(wu)和(he)重(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)嚴重(zhong)(zhong)超標而(er)污(wu)染(ran)環境。電鍍(du)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)常采用離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)交換吸附法或沉淀(dian)法處(chu)理。趙雅(ya)芝等(deng)(deng)研究(jiu)了(le)混凝(ning)法處(chu)理電鍍(du)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)中的(de)重(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi),重(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)去除率可(ke)(ke)達99%。鐵屑微電解(jie)床處(chu)理電鍍(du)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)也有(you)許(xu)多報道,越來越受(shou)到(dao)人們的(de)關注。該(gai)法處(chu)理電鍍(du)廢(fei)(fei)水(shui)(shui),不僅可(ke)(ke)以(yi)(yi)利(li)用陽極反應中鐵提供的(de)電子(zi)(zi)(zi)還(huan)原(yuan)高價重(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi),經(jing)調節pH值生(sheng)成Fe(OH)3,絮凝(ning)共(gong)沉淀(dian)去除重(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)和(he)懸浮(fu)物(wu)(wu),而(er)且還(huan)可(ke)(ke)以(yi)(yi)將(jiang)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)中劇(ju)毒(du)的(de)CN-還(huan)原(yuan)成無毒(du)的(de)N2。
七、制藥廢水處理
制藥生產廢水(shui)成(cheng)分復(fu)雜,含硝(xiao)(xiao)基苯類(lei)物質(zhi)較多,有(you)較大的毒性(xing),屬(shu)難降解有(you)機化工廢水(shui)。經微電(dian)解-混凝處(chu)(chu)理(li)后,COD去除率(lv)平(ping)均達到(dao)(dao)3O%左(zuo)右,B/C比則由(you)0.46上升到(dao)(dao)0.53,硝(xiao)(xiao)基苯轉化率(lv)平(ping)均達到(dao)(dao)55%,脫色率(lv)平(ping)均為50%左(zuo)右,并使全(quan)流(liu)程COD去除率(lv)達到(dao)(dao)91%,可(ke)見(jian)微電(dian)解預處(chu)(chu)理(li)效果十分明顯。
八、含油廢水
陳水平研究了用鐵屑(xie)內電(dian)解(jie)法處(chu)理船(chuan)舶機艙含(han)油廢水。工程實踐表明,油污水的(de)KS、油分和(he)COD的(de)去除率分別超過95%、90%和(he)80%。處(chu)理后(hou)的(de)污水油分濃(nong)度低于15mg/L,符(fu)合有關國際公約的(de)標準。
九、制罐廢水處(chu)理
制罐廢水呈(cheng)酸(suan)性,主要含石(shi)油、表面活性劑、磷酸(suan)等,可(ke)生化性差,經處理(li)后pH值可(ke)上(shang)(shang)升至5左右,COD去除率可(ke)達90%以上(shang)(shang),且能有效(xiao)提高B/C比。
十、含氰廢水處理(li)
含氰電鍍廢水也可用鐵(tie)(tie)(tie)屑法處理,這(zhe)種工藝(yi)最終將出水pH值調至1O左(zuo)右,以沉(chen)淀鐵(tie)(tie)(tie)離子(zi)和其(qi)他金屬離子(zi)。在該條件下,CN一與(yu)Fe2 反應生成難溶(rong)于水的(de)亞鐵(tie)(tie)(tie)氰化鐵(tie)(tie)(tie)Fe2[Fe(CN)6]沉(chen)淀,或者在廢水中加入鈣離子(zi)生成亞鐵(tie)(tie)(tie)氰化鈣,這(zhe)種絡(luo)鹽穩(wen)定無毒,加酸蒸餾(liu)也不(bu)分解。
十(shi)一、砷、氟廢水處(chu)理
砷(shen)、氟(fu)廢(fei)水主(zhu)要來自于工(gong)業生(sheng)產原料(liao)中的(de)雜(za)質,比如硫(liu)鐵礦是生(sheng)產硫(liu)酸的(de)主(zhu)要原料(liao),其中含(han)有砷(shen)、氟(fu)等雜(za)質,在S02氣體的(de)凈化(hua)工(gong)序便產生(sheng)含(han)砷(shen)、氟(fu)有毒物質的(de)廢(fei)水。
通過鐵屑電(dian)池反應產生(sheng)Fe2 ,再用電(dian)石渣調pH值,沉降30min,砷、氟的去除率分別達到了93%和99%,出(chu)水達到排放標(biao)準,取得(de)很好的效果。
十二、含酚廢(fei)水處理(li)
鐵屑內電(dian)解(jie)法處(chu)理(li)(li)含酚廢(fei)水(shui)做了研究(jiu),討(tao)論了鐵屑內電(dian)解(jie)處(chu)理(li)(li)含酚廢(fei)水(shui)的(de)(de)原理(li)(li)及各種因素(su)對脫除效(xiao)果(guo)的(de)(de)影(ying)響。用(yong)正交試驗選取(qu)最佳處(chu)理(li)(li)條(tiao)件,對實際廢(fei)水(shui)進行了處(chu)理(li)(li),處(chu)理(li)(li)前酚濃度為(wei)285.6mg/L,處(chu)理(li)(li)后酚濃度為(wei)0.625mg/L,去(qu)除率為(wei)99.8%;COD濃度為(wei)712mg/L,處(chu)理(li)(li)后為(wei)88mg/L,去(qu)除率為(wei)87.5%。