吉豐簡述新型涂裝廢水處理工藝

【資料簡介】

   涂裝廢水處理工藝占地面積大，水處理周期長，出水水質(zhì)不能夠滿足人們的更高要求，所以研究者們開始著手開發(fā)能夠更加*地處理涂裝廢水的新技術。隨著環(huán)境領域的新材料、新技術、新設備的不斷更新，一大批新型涂裝廢水處理工藝在工業(yè)中得到了應用。

　　微電解法

　　微電解法不需外加電流,利用鐵碳顆粒在電解質(zhì)溶液中發(fā)生腐燭原電池產(chǎn)生的電流電壓來催化處理廢水,反應機理涉及原電池反應、氧化還原、絮凝吸附、共沉淀等作用機理，同時，能通過電沉積回收廢水中的重金屬資源，處理成本低、效率高，越來越受到人們的關注。國內(nèi)外采用微電解處理含重金屬廢水均是近幾年才興起的，雖然研究時間不長，但已經(jīng)取得了一些重要的成果。微電解法具有適用范圍廣、處理效果好、成本低廉，可以達到“以廢治廢”的目的等諸多優(yōu)點，在處理重金屬廢水時表現(xiàn)出較強的*性，但該方法處理時間較長，電沉積金屬量較少，不能達到很好的金屬回收率。而該方法在涂裝廢水處理中與生物處理方法相結合時，則能夠大地提高涂裝廢水的水處理效率。劉大令將鐵碳微電解法與Fenton試劑法聯(lián)合使用，將鐵碳微電解中產(chǎn)生的Fe2+作為Fenton試劑法的原料，達到以廢治廢的目的，以醫(yī)藥中間體廢水和二甲亞砜生產(chǎn)廢水為研究對象進行了探究。結果表明鐵炭微電解法與Fenton試劑法聯(lián)合使用，對醫(yī)藥中間體廢水和二甲亞砜生產(chǎn)廢水的預處理均可行。

　　高壓脈沖電凝法

　　高壓脈沖電凝法改變傳統(tǒng)直流電凝法低電壓大電流的方式，采用了高電壓小電流的電解方式，在大程度上加強了傳質(zhì)過程并降低了電耗和鐵耗，使得設備去污能力和安全性得到大的提升。高壓脈沖電凝法通過外加高電壓的作用而產(chǎn)生電化學反應，將電能轉化成化學能，經(jīng)過電凝設備能夠有效去除涂裝廢水中的重金屬和有機物。電凝設備陰板能夠產(chǎn)生具有很強還原能力的新生態(tài)氫分子(H2)，能夠將重金屬離子形成沉淀;陽板則能夠產(chǎn)生具有強氧化能力的新生態(tài)氧分子(O2)，能夠氧化廢水中的有機物;板析出的Fe2+被氧化成Fe3+后能夠與磷酸根反應生成沉淀，來達到除磷的目的;放電過程還能夠產(chǎn)生具有還原、氧化、中和、絮凝、浮除分離等功效的微小氣泡，能夠有效去除廢水中的懸浮物、油脂等。

　　陽反應的化學方程式為：Fe-2e→Fe2+

　　4OH--4e→2H2O+2O→2H2O+O2↑

　　陰反應的化學方程式為

　　2H+2e→2H→H2↑

　　該方法無需添加化學試劑，污泥量少，運行穩(wěn)定，處理費用低，處理效果好，在涂裝廢水和電鍍廢水處理中得到了廣泛的應用。劉輝等人采用高壓脈沖電絮凝與硅藻精土組合工藝處理電鍍廢水，實驗結果表明：對Cr6+、Ni2+、Cu2+、COD的去除率分別達到99.77%、99.90%、100.00%、90.05%,出水各項指標均達到了排放標準。

　　氧化技術

　　氧化技術是近20年來在環(huán)境領域新興的一種水處理新技術，目前對該技術的理論研究已十分成熟，且在水工業(yè)和大氣污染治理中得到應用，取得了不錯的處理效果。氧化技術以羥基自由基(•OH)的產(chǎn)生為標志，•OH是具有強氧化能力的氧化劑，它具有強的殺滅微生物的特性，同時又具有除臭、脫色的特性。它能氧化幾乎所有的有機物和大部分的無機物，使有毒化學有機污染物等zui終降解為CO2、H2O和微量無毒害的無機鹽。•OH參與化學反應是屬于游離基反應，它的化學反應速率常數(shù)大多在109L/(mol·s)以上，達到或超過擴散速率的限值(1010L/(mol·s))，比其他化學藥劑、殺滅菌劑的反應速率常數(shù)高出8個數(shù)量，反應時間短;•OH半衰期約為30min，反應剩余的•OH將zui終分解成無害的H2O、O2，不存在任何殘留物。在降解有機物過程中，該技術具有反應速度快、幾乎可降解所有的有機物且無二次污染等特的優(yōu)勢，受到研究者們的重視。但由于該技術普遍存在處理費用偏高、難以規(guī)?；⒏邼舛鹊禺a(chǎn)生•OH等自由基的缺點，所以在一定程度上制約了該技術在工業(yè)水處理上的廣泛應用。

　　目前開發(fā)出的氧化技術主要有濕式催化氧化技術、電化學氧化技術、光催化氧化技術、Fenion試劑技術、臭氧氧化技術等。

　　1)濕式催化氧化技術

　　濕式催化氧化技術是目前研究較為活躍的氧化技術之一。它在高溫度(125~320℃)、高氣壓(0.5~20MPa)條件下，以空氣中的氧氣為氧化劑(有時也使用O3、H2O2等)，將廢水中有機物氧化分解為CO2和H2O等無機物或小分子有機物。由于傳統(tǒng)濕式氧化法溫度高、壓力大、停留時間長，對某些難降解有機物反應要求苛刻，所以20世紀70年代提出了濕式催化氧化法。它在濕式氧化法的基礎上添加了適宜的催化劑，以降低反應溫度和壓力，縮短反應時間，提高氧化效率，降低成本。濕式催化氧化法的催化劑一般分為金屬鹽、氧化物和復合氧化物這3類。按催化劑在體系中的存在形式，又可將濕式催化氧化法分為均相濕式催化氧化法和非均相濕式催化氧化法。均相濕式催化氧化法中催化劑是以離子形式存在，較難從廢水中回收和再利用，且易造成二次污染。在多相濕式催化氧化法中，由于固體催化劑不溶解，不流失，活化再生及回收都較容易，所以應用前景廣闊。