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      高頻電化學(xué)在廢水處理中的應(yīng)用及研討

      2020-07-10 02:50:00崔文軍龐新生馮國娜
      科學(xué)與信息化 2020年12期
      關(guān)鍵詞:膜技術(shù)

      崔文軍 龐新生 馮國娜

      摘 要 當(dāng)前,我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展非常迅速,但是帶來的環(huán)境問題也較為嚴(yán)重。為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,需要進(jìn)一步強(qiáng)化環(huán)境治理。文中從廢水處理出發(fā),探討了高頻電化學(xué)在廢水處理中應(yīng)用。

      關(guān)鍵詞 催化反應(yīng);高頻電芬頓;高頻電絮凝;膜技術(shù);生化處理

      2019年三部委行文[2019]52號,要求近三年內(nèi)城鎮(zhèn)污水提質(zhì)增效,以便遏制環(huán)境惡化的趨勢。在環(huán)保治理中,多采用膜技術(shù)、生化處理及多效蒸發(fā)器,處理結(jié)果:投資增加、運行費用提高、不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo),且存在很多后遺癥。膜技術(shù)一般采用超濾、反滲透、電滲析等,共同點是利用微孔進(jìn)行過濾,過濾通過的是水分子和小于微孔溶性物質(zhì)。監(jiān)測結(jié)果:出水顯示COD大大降低,而高濃度的有機(jī)廢水通過膜孔的最大量約40%,60%未通過膜孔的濃水,處理起來難度更大,只好將濃水或摻煤燒掉,或進(jìn)焚燒爐燒掉,由于環(huán)保的干預(yù),濃水只好花大價錢采用多效蒸發(fā)器解決[1]。

      生化處理在污水處理中普遍使用,做出了歷史性貢獻(xiàn),由于細(xì)菌和微生物的酶轉(zhuǎn)化作用,對于生活污水處理場都能夠穩(wěn)定達(dá)到一級A排放標(biāo)準(zhǔn)。但當(dāng)工業(yè)廢水同時進(jìn)入時,帶進(jìn)了高分子有機(jī)化合物、高氨氮、高磷、金屬離子時,原生化系統(tǒng)就顯得無能為力了。隨之出現(xiàn)了MBR或MBBR技術(shù),這些技術(shù)的介入使廢水排放標(biāo)準(zhǔn)大大提升,甚至可以達(dá)到地表水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)。但由于MBR的微孔只有0.02微米,當(dāng)廢水中存在油脂、易結(jié)垢因子及污泥和細(xì)菌膠團(tuán)時,微孔隨時間推移很容易被堵塞,此時凈水的滲透物理作用很難得到保證。

      高頻直流電化學(xué)技術(shù)在廢水處理中應(yīng)運而生,由于直流電壓和電流是可控的,與微電解工藝相比處理廢水有很大進(jìn)步,但對高分子有機(jī)物、苯類雜苯類、高氨氮、高COD、高磷、高鹽廢水、混合型重金屬廢水處理,處理效果并不理想。針對普通電化學(xué)處理存在的問題,經(jīng)過多年實踐,研制開發(fā)的超強(qiáng)氧化還原廢水處理裝置已經(jīng)面世,并獲得國家級科技評價,結(jié)論“達(dá)到國際先進(jìn)水平”。

      處理工藝:

      該裝置依據(jù)廢水特點及使用條件,可分為高頻電絮凝和高頻電芬頓兩種處理工藝。該技術(shù)對有機(jī)廢水處理充分顯示了切割瓦解——氧化還原——脫色脫臭脫毒——深度氣浮——深度絮凝等五項功能,這有賴于電解槽中的極板反應(yīng)、催化反應(yīng)、高頻反應(yīng)。對重金屬廢水,一次處理可達(dá)到《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》表三標(biāo)準(zhǔn),且殺菌消毒作用十分明顯。處理后的水清澈透明、無色無味。

      實踐證明,對各種有機(jī)物和重金屬廢水,特別是難降解的有機(jī)物,廢水治理都取得了很好效果[2]。

      某垃圾滲透液處理COD8756mg/L,采用高頻電絮凝+生化處理(A/O工藝),處理結(jié)果COD<20mg/L、重金屬未檢出、總氮<0.03mg/L、糞大腸菌群<120個,運行費用3.4元/噸水。

      某電鍍廠廢水處理,含鉻、鎳、銅離子,采用高頻電絮凝技術(shù),一次性處理后,Cr+60.8mg/L降為0.032mg/L、Ni+21.5mg/L降為0.05mg/L、Cu+2 2mg/L降為0.014mg/L、COD150mg/L降為24mg/L,產(chǎn)生污泥量3公斤/噸水(干泥),運行費用1.6元/噸水。

      某焦化廠廢水處理,采用高頻電絮凝+高頻電芬頓+生化(A/O工藝),處理結(jié)果:COD20000mg/L降為60mg/L、色度500降為5(倍)、SS350mg/L降為10mg/L,運行費用9.5元/噸水。

      某養(yǎng)牛場廢水處理,采用高頻絮凝+生化(A/O工藝),處理結(jié)果:COD6395mg/L降為40mg/L、總磷5mg/L降為0.03mg/L、SS250mg/L降為3mg/L,運行費用2.3元/噸水。

      上述實例證明:高頻直流電化學(xué)技術(shù),在廢水治理中顯示了巨大的功能,針對重金屬廢水采取高頻電絮凝技術(shù),一次即可達(dá)到表三標(biāo)準(zhǔn),對于各種有機(jī)廢水采用一級、多級,或電絮凝和電芬頓混合使用,皆可穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。

      高頻直流電化學(xué)技術(shù)的問世,使廢水處理由復(fù)雜變?yōu)楹唵?,由不可能變?yōu)榭赡?,由不可進(jìn)生化變?yōu)轫樌M(jìn)生化,由一級A排放標(biāo)準(zhǔn)提標(biāo)改造為地表水Ⅲ、Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)成為現(xiàn)實,且占地面積小、投資省、易管理維修、使用壽命長、處理費用低等優(yōu)勢,在環(huán)保治理中將會產(chǎn)生巨大的社會效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

      參考文獻(xiàn)

      [1] 滕洪輝,高澤,韓丹丹,等.三維電極電催化氧化技術(shù)處理工業(yè)廢水研究進(jìn)展[J].水處理技術(shù),2020,46(4):12-15.

      [2] 姜智超,楊國超,劉孟.電化學(xué)氧化法處理四氧化三錳生產(chǎn)廢水中的氨氮[J].工業(yè)水處理,2020,40(3):23-26.

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