电化学治理有机物废水的方法有哪些?
1.化学方法处理化学方法是利用化学反应的作用以去除水中的有机物、无机物杂质。主要有化学混凝法、化学氧化法、电化学氧化法等。
2.物理处理法化工污水常用的物理法包括过滤法、重力沉淀法和气浮法等。
3.光催化氧化技术光催化氧化技术利用光激发氧化将O2、H2O2等氧化剂与光辐射相结合。
4.超声波技术超声波技术,是通过控制超声波的频率和饱和气体,降解分离有机物质。
5.磁分离法磁分离法,是通过向化工污水中投加磁种和混凝剂,利用磁种的剩磁,在混凝剂同时作用下,使颗粒相互吸引而聚结长大,加速悬浮物的分离,然后用磁分离器除去有机污染物,国外高梯度磁分离技术已从实验室走向应用。
电化学在处理生活污水中的应用
国内外目前几种典型的电化学处理废水的技术
1. 电氧化处理污水
在脉冲电流作用下,电氧化反应器里的特殊电极会产生的羟基自由基和活化氧自由基。 由于这两种自由基有超强的氧化能力,因此当废水流经电氧化器时,水中的有机污染物将会被氧化降解直到变成无机物(如二氧化碳和水)。
这个方法的缺点是:电耗大,完全氧化去除1公斤的COD需要耗电15-25度, 平均20度。显然,这对电能紧张地区,很难被企业所接受。
针对这个问题,英国一家环境公司对电氧化法进行改良,通过电极的排列,电流的密度及水力停留时间的控制:让电氧化只分解破坏有机物分子结构(如对杂环类多环芳香族化合物开环和破链,提高它们的生化性),而不是把它们完全氧化成成无机物。换句话说,电氧化只做预处理,处理后,废水再进行生化。这样可使难降解的有机污染物得到经济有效的去除。
2.电催化-氧化
这个方法是 :用铁片做电极,铁片之间填充活性碳颗粒作催化剂,在电场作用下,槽内电极材料在高梯度电场的作用下复极化,形成复极粒子(bipolar particles) 。通过鼓入空气,经复极粒子催化产生过氧化氢(见反应式1),H2O2和从阳极溶解下来的亚铁离子生成羟基自由基(见反应式2 ) 分化降解水中有机污染物分子。
O2 +2H2O+2e => H2O2+ 2OH- …………...1)
H2O2 + Fe2+ => OH. +OH- +Fe3+……………..2)
近期试验研究表明,为了促进有机污染物的降解,在活性碳颗粒表面涂上一层 氧化铈波膜, 可提高催化效果。
目前国内正在开发“三维三相电极处理污水”,就是这种技术。它的优点是投资成本小,占地面积少。缺点是电耗特大,yunxin去除1公斤的COD需要耗电40多度。另外,活性碳颗粒经常要更换,而且要求不是酸性的废水,一般要调到酸性(pH<4)才有良好的处理效果。
3.电絮凝气浮法处理污水
用铁片或铝片做阳极,石墨做阴极在电场作用下,利用产生的铁或铝离子絮凝水中胶体或悬浮物。它的原理和铁碳床内电解相似,不同的是内电解不需外加电场但需水是酸性的,而电絮凝需外加电场,但对酸碱度没特别要求。电絮凝处理污水如果设计得当,要比直接加聚合铁或铝混凝处理污水便宜多了。此方法在国内已开始火热起来,用于预处理负荷高的废水,但它对有机污染物分子降解氧化能力有限。也就是说,如果水中胶体或悬浮物很少的话,它对COD的去除能力有限。
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