梁旭林 鐘朗丁
(廣州市杰人環(huán)保科技有限公司廣東廣州510800)
微電解技術在工業(yè)廢水處理中的運用
梁旭林鐘朗丁
(廣州市杰人環(huán)保科技有限公司廣東廣州510800)
本文分析微電解技術在工業(yè)廢水處理中的運用,首先分析微電解技術在工業(yè)廢水處理中的作用機理,之后探討影響廢水處理效果的各項因素,旨在為相關工作提供借鑒。
微電解;工業(yè);廢水處理
隨著工業(yè)等領域的不斷發(fā)展,廢水處理工藝受到了人們的廣泛關注,目前微電解技術已經(jīng)應用于工業(yè)廢水處理,不過在此方面,我國尚且沒有形成系統(tǒng)的理論,因此有必要進一步探究微電解技術在工業(yè)廢水處理中的運用。
在微電解反應中,需要具備兩種基本元素,即為Fe和C,通常情況下,微電解反應器中的填料主要包括兩類,一類是惰性碳顆粒和鑄鐵屑的混合填充體,另一類則是鐵刨花,在這兩類填料之中,均含有Fe和C。
在運用微電解技術來處理工業(yè)廢水的過程中,C(高電位)與Fe(低電位)會在廢水中形成電位差,由于廢水具備一定的導電性,因此廢水就相當于電解質(zhì),進而產(chǎn)生原電池,發(fā)生電極反應,使污染物的性質(zhì)發(fā)生改變,最終實現(xiàn)廢水處理。
1.1電極反應
陰極(C),中性條件下的電極反應為:
陰極(C),酸性充氧條件下的電極反應為:
陰極(C),酸性條件下的電極反應為:
陽極(Fe)電極反應為:
根據(jù)上述反應可以看出,在酸性充氧條件下E0(標準電極電位)最大,而且反應速度更快,究其原因,是因為在酸性充氧條件下的電極反應中,廢水中的H+不斷被消耗,而在酸度高、pH值低的環(huán)境中,氧的電極電位會增高,這樣一來,就會進一步提高微電池的電位差,從而對電極反應起到促進作用。
1.2電場作用
微電池會形成微電場,由于受到微電場的作用,廢水中的細小污染物、極性分子、膠體顆粒會產(chǎn)生電泳,因此它們會向著相反電荷的電極方向移動,并且會發(fā)生聚集,形成大顆粒,最終發(fā)生沉淀,使得COD下降。
1.3鐵的還原作用
鐵屬于一種活潑金屬,因此在酸性環(huán)境下,一部分的有機物和重金屬離子會發(fā)生還原,比如硝基會還原為氨基:
偶氮型染料的發(fā)色基也會發(fā)生還原:
六價鉻會還原為三價鉻:
汞離子會還原為單質(zhì)汞:
由于鐵具有還原作用,因此可以起到脫色作用,使大分子染料降解為小分子無色物質(zhì),使廢水的可生化性大幅提高,同時在鐵的還原作用下,也可以使重金屬離子轉化成沉淀物或者單質(zhì),進而實現(xiàn)廢水處理。
微電解技術在工業(yè)廢水處理中的作用機理還有很多,包括氫的氧化還原作用、鐵離子的絡合作用、電子傳遞作用等等,本文在此不再一一贅述。
首先,進水pH對電極反應具有一定的影響,進水pH越低,微電解的各項作用越容易實現(xiàn),并且電極反應的速度越快,不過也要注意到,進水pH越低,鐵耗量就會越高,水中所溶解的鐵含量就會越大,出水色度也會相應的增大;另外進水pH過低,也會導致加堿量增多,提高所投入的成本。因此在實際工作中,一定要認真做好對比實驗,明確不同pH下微電解的處理效果,進而合理選擇進水pH。
其次,微電解反應的停留時間也會對廢水處理效果產(chǎn)生影響,如果停留時間不足,會導致污染物的去除率偏低,而一旦停留時間過長,就會使出水中的含鐵量過大,致使出水色度增大。在實際工作中要意識到,在采用微電解技術處理不同的廢水時,所需的停留時間是各不相同的,因此必須要做好試驗,確定最為科學的停留時間。
再次,鐵碳比以及鐵屑粒徑也對廢水處理效果具有一定的影響,將碳粒加入鐵屑中之后,能夠使填料的再生周期延長,改善水力條件,保持填料層的孔隙率,避免鐵屑結塊,可以促進電化學反應,一般情況下,鐵碳比應該控制在(2~1):1,而鐵屑的粒徑則應該控制在1mm~2mm。
改革開放之后,我國工業(yè)領域不斷進步,大大促進了國民經(jīng)濟的發(fā)展,但是在工業(yè)的發(fā)展過程中,也帶來了一系列問題,例如廢水處理、環(huán)境污染等等,在此背景下,我國不斷加大對廢水處理技術的研究力度,本文在此研究了微電解技術在工業(yè)廢水處理中的運用,希望文中內(nèi)容可以為相關工作提供借鑒。
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