电化学技术处理工业污水研究进展

发表时间:2021/6/1   来源:《基层建设》2021年第3期   作者:张超
[导读] 摘要:随着科学技术的发展,我国的电化学技术有了很大进展,并在工业污水处理中得到了广泛的应用。
        中国石化齐鲁分公司供排水厂  山东省淄博市  255400
        摘要:随着科学技术的发展,我国的电化学技术有了很大进展,并在工业污水处理中得到了广泛的应用。本文介绍了工业污水处理现状分析,阐述电化学法在工业污水中的应用,最后对工业废水处理的危害因素控制措施进行分析。
        关键词:电化学技术;工业污水;污水处理工艺
        引言
        我国当前的工业废水污染愈发严重,且随着时间的发展,工业也在不断的发展进步,污染治理的难度也随之上升,已经影响到了人民群众的生产生活,甚至因此出现过安全事故。所以控制住工业废水污染情况是目前国家的重点政策方向,由于解决工业废水污染要花费大量的时间和精力且见效较慢,所以国家更注重于工业废水的处理,希望能够从源头上截断工业废水的污染问题。
        1工业污水处理现状分析
        在工业污水处理过程中,磷和氮的去除最为关键,目前,已经可以通过投药混凝的方式达到满意的磷去除效果,但是氮化合物的处理依然是最需要重点解决的问题。由于工业污水中氮化合物有着较小的分子量,难以借助于化学药剂的添加来达到去除效果。如果通过膜处理技术来进行处理,目前只有反渗透膜技术最为有效,但是由于其运行费用很大,所以并不能得到良好的应用和推广。由此可见,要想有效提升工业污水的处理质量,达到良好的节能优化效果,就需要加大力度对相应的处理技术进行研究,以此来实现氮化合物的有效处理。
        2电化学法在工业污水中的应用
        2.1电絮凝工艺应用
        A.DanielVillalobos-Lara等制备环形电絮凝反应器去除制革污水中高浓度污染物,在外加电流密度为6mA/cm2时该反应器对COD的去除率达70%,总悬浮物、铬(III)和浊度去除率接近100%。王车礼以除油率为评价指标,考虑了电流密度、pH值以及电极间距对污水处理效果的影响,实验结果表明在电流强度为1A、不外加絮凝剂、电极间距1cm、pH值为7.5时装置对油类的去除率达84.3%。王蓉沙等在处理含油炼化污水方面分析了电流密度、电极材料及停留时间对处理效率的影响,实验结果表明电凝聚气浮技术适宜处理含油污水,其具有较高的除油效率和降低污水COD、SS的作用,油类和SS的去除率分别为96%及97%,处理后污水能达到国家污水排放标准。工业污水的污染物组成复杂,通常将电絮凝与其他处理工艺相结合,例如电絮凝-过滤工艺、电絮凝-吸附工艺等。
        2.2电沉积
        电沉积是利用电解质溶液里具有的不同金属,再根据组分来产生电势差,自由态的溶解性金属会在阴极析出。选用合适的电势在电沉积技术中至关重要。无论金属的形态各异,都能根据溶液里的离子活度大小,利用能斯特方程计算得到电势。在这个技术处理过程中,溶液的组成成分、温度以及选用的电极材料在电沉积过程都会产生影响。
        2.3电吸附脱盐
        电吸附也可以作为工业废水深度除盐技术,主要基于双电层理论,通过电极表面的电化学作用,去除工业废水中的盐离子。研究人员利用电吸附除盐技术进行工业废水深度处理,通过不同方案选择、工艺流程及实施方案的设计后,回用水量增加到了80%。电吸附技术除了具有较高除盐效率之外,还具有可操作性、低能耗、管理运行维护简单以及环境友好等优势,具有良好的发展前景。
        2.4电还原工艺应用
        XiaohuiGuan用酸化-铁碳微电解组合工艺处理油页岩干馏污水,当铁碳比为5︰8时处理效果最佳,此时体系pH值为5.0,反应60min沉淀2小时后,该工艺对CODcr去除率为78%,苯酚去除率接近100%,色度去除率达79%,污水的可生化性大幅提高,B/C值从0.05增至0.34。

QinLi对银/碳纳米管(Ag/MWNTs)复合材料修饰电极进行了研究,经过碳纳米管修饰后电极能促进水中污染物的电催化还原,实验证明Ag/MWNTs电极能有效去除污水中的溴酸盐。熊长齐等采用电化学的电还原方法处理重金属污水,研究不同的电解电压对重金属污水的处理效果,得出电解重金属污水的最佳电解电压为40V,电流为3A,电解时间为2h时该工艺对Cd2+的去除率最高,去除率可达95.60%。
        2.5电泳作用
        在微原电池产生周围电场的作用下,废水中发生微电解,以胶体状态存在的污染物完成电泳沉积作用所需要的时间比较短,即带电的胶粒向相反电荷的电极移动。由于在静电引力和表面能的作用下,其附集并沉积在电极上可以帮助去除色度和COD。由于使用的是低压直流电源,化学药剂并不会损耗太多。废水中污染物浓度如果有变化,通过调整电压和电流的方法,确保出水水质的稳定。
        3工业废水处理的危害因素控制措施
        3.1加强设备设施控制力度
        根据国家相关法律法规,在废水处理中常见的直梯、高台、通道等场所安装符合标准的护栏和护笼;对于可以移动的设备部件加装防护网和防护罩;地沟、水井等地下通道设施盖上合适的盖子;对于人能经过的、危险程度较高的地方加装围栏,如吊装孔、安装孔等;对于深度过深的处理池,要建立防溺救援机制,比如在处理池旁安置救生圈等;在所有有危险性的场所,都要添加安全警示牌和醒目的照明装置;在处理污泥时,通过会对污泥进行脱水处理,在此期间污泥会制造有毒气体,因此在对应的处理场所要加强通风能力,及时清除掉有毒气体,避免对工作人员产生危害。
        3.2提高废水资源化水平
        (1)分散式利用。通过在工业生产区或者多个企业集中配置废水处理系统,实现对工业生产与制造产生的废水二次循环利用,解决水资源。技术的具体应用,要结合企业生产类型与废水的特点,选择适宜的废水处理技术,达到资源高效化利用的同时,降低废水处理成本。(2)集中式废水处理。工业废水处理实践中,采用集中式废水处理工艺,能够有效提高水处理能力与效率。对污染程度很高的废水,采取深度处理,可有效降低对环境的影响,同时增强废水循环利用效果。将采集的废水,应用到各个领域实现高效化利用。在农作物灌溉领域,可循环利用经过处理后含有大量微量元素的工业废水,满足农作物的生长需求,提高水资源处理效率。发挥重金属元素的价值与作用,促进植物根系吸收,保障人体健康。
        结语
        综上所述,电化学工艺处理工业污水不需要添加化学助剂,该污水处理工艺集氧化还原、气浮、杀菌消毒为一体,是一种适用范围广、安全、高效、环境友好的污水处理工艺。但电化学工艺依旧存在例如电解槽能耗较高、电极材料的稳定性差、能量利用率低、电极活性和寿命较低等缺点。进一步完善和优化电解装置,使其向高效、低耗能、低成本、更易规模化生产使用的方向发展;将电化学技术与其他水处理技术联合使用,将电化学作为预处理工艺或深度处理工艺单元,达到更好的处理效果。
        参考文献:
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