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(shù)。隨著環(huán)境領(lǐng)域的新材料、新技術(shù)、新設(shè)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(yīng)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(yīng)機(jī)理涉及原電池反應(yīng)、氧化還原、絮凝吸附、共沉淀等作用機(jī)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(guān)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(dá)到“以廢治廢”的目的等諸多優(yōu)點(diǎn)，在處理重金屬廢水時表現(xiàn)出較強(qiáng)的*性，但該方法處理時間較長，電沉積金屬量較少，不能達(dá)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(jié)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(dá)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(jìn)行了探究。結(jié)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(yù)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(qiáng)了傳質(zhì)過程并降低了電耗和鐵耗，使得設(shè)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(xué)反應(yīng)，將電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能，經(jīng)過電凝設(shè)備能夠有效去除涂裝廢水中的重金屬和有機(jī)物。電凝設(shè)備陰板能夠產(chǎn)生具有很強(qiáng)還原能力的新生態(tài)氫分子(H2)，能夠?qū)⒅亟饘匐x子形成沉淀;陽板則能夠產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化能力的新生態(tài)氧分子(O2)，能夠氧化廢水中的有機(jī)物;板析出的Fe2+被氧化成Fe3+后能夠與磷酸根反應(yīng)生成沉淀，來達(dá)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(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe-2e→Fe2+

　　4OH--4e→2H2O+2O→2H2O+O2↑

　　陰反應(yīng)的化學(xué)方程式為

　　2H+2e→2H→H2↑

　　該方法無需添加化學(xué)試劑，污泥量少，運(yùn)行穩(wěn)定，處理費(fèi)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(yīng)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(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：對Cr6+、Ni2+、Cu2+、COD的去除率分別達(dá)到99.77%、99.90%、100.00%、90.05%,出水各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　氧化技術(shù)

　　氧化技術(shù)是近20年來在環(huán)境領(lǐng)域新興的一種水處理新技術(shù)，目前對該技術(shù)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(yīng)用，取得了不錯的處理效果。氧化技術(shù)以羥基自由基(•OH)的產(chǎn)生為標(biāo)志，•OH是具有強(qiáng)氧化能力的氧化劑，它具有強(qiáng)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(jī)物和大部分的無機(jī)物，使有毒化學(xué)有機(jī)污染物等zui終降解為CO2、H2O和微量無毒害的無機(jī)鹽。•OH參與化學(xué)反應(yīng)是屬于游離基反應(yīng)，它的化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)大多在109L/(mol·s)以上，達(dá)到或超過擴(kuò)散速率的限值(1010L/(mol·s))，比其他化學(xué)藥劑、殺滅菌劑的反應(yīng)速率常數(shù)高出8個數(shù)量，反應(yīng)時間短;•OH半衰期約為30min，反應(yīng)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(jī)物過程中，該技術(shù)具有反應(yīng)速度快、幾乎可降解所有的有機(jī)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(shù)普遍存在處理費(fèi)用偏高、難以規(guī)模化、高濃度地產(chǎn)生•OH等自由基的缺點(diǎn)，所以在一定程度上制約了該技術(shù)在工業(yè)水處理上的廣泛應(yīng)用。

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

　　1)濕式催化氧化技術(shù)

　　濕式催化氧化技術(shù)是目前研究較為活躍的氧化技術(shù)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(jī)物氧化分解為CO2和H2O等無機(jī)物或小分子有機(jī)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(jī)物反應(yīng)要求苛刻，所以20世紀(jì)70年代提出了濕式催化氧化法。它在濕式氧化法的基礎(chǔ)上添加了適宜的催化劑，以降低反應(yīng)溫度和壓力，縮短反應(yīng)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(fù)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(yīng)用前景廣闊。