废水电解氧化工艺

『壹』 电解法处理有机废水技术有哪些

有机磷农业废水处理技术——微电解法

1、技术概述：

微电解技术是目前处理高浓度有机废水的一种理想工艺，又称内电解法。它是在不通电的情况下,利用填充在废水中的微电解材料自身产生1.2V电位差对废水进行电解处理，以达到降解有机污染物的目的。当系统通水后，设备内会形成无数的微电池系统,在其作用空间构成一个电场。在处理过程中产生的新生态[H]、Fe2+等能与废水中的许多组分发生氧化还原反应，比如能破坏有色废水中的有色物质的发色基团或助色基团，甚至断链，达到降解脱色的作用；生成的Fe2+进一步氧化成Fe3+，它们的水合物具有较强的吸附-絮凝活性，特别是在加碱调pH值后生成氢氧化亚铁和氢氧化铁胶体絮凝剂，它们的吸附能力远远高于一般药剂水解得到的氢氧化铁胶体，能大量吸附水中分散的微小颗粒，金属粒子及有机大分子。其工作原理基于电化学、氧化-还原、物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用对废水进行处理。该法具有适用范围广、处理效果好、成本低廉、操作维护方便，不需消耗电力资源等优点。该工艺用于难降解高浓度废水的处理可大幅度地降低COD和色度，提高废水的可生化性，同时可对氨氮的脱除具有很好的效果。传统上微电解工艺所采用的微电解材料一般为铁屑和木炭，使用前要加酸碱活化，使用的过程中很容易钝化板结，又因为铁与炭是物理接触，之间很容易形成隔离层使微电解不能继续进行而失去作用，这导致了频繁地更换微电解材料，不但工作量大成本高还影响废水的处理效果和效率。另外，传统微电解材料表面积太小也使得废水处理需要很长的时间，增加了吨水投资成本，这都严重影响了微电解工艺的利用和推广。

2、技术特点：

(1)反应速率快，一般工业废水只需要半小时至数小时；

(2)作用有机污染物质范围广，如：含有偶氟、碳双键、硝基、卤代基结构的难除降解有机物质等都有很好的降解效果;

(3)工艺流程简单、使用寿命长、投资费用少、操作维护方便、运行成本低、处理效果稳定。处理过程中只消耗少量的微电解反应剂。微电解剂只需定期添加无需更换，添加也无需进行活化直接投入即可；

(4)废水经微电解处理后会在水中形成原生态的亚铁或铁离子，具有比普通混凝剂更好的混凝作用，无需再加铁盐等混凝剂，COD去除率高，并且不会对水造成二次污染；

(5)具有良好的混凝效果，色度、COD去除率高，同时可在很大程度上提高废水的可生化性。

(6)该方法可以达到化学沉淀除磷的效果，还可以通过还原除重金属；

(7)对已建成未达标的高浓度有机废水处理工程，用该技术作为已建工程废水的预处理，在降解COD的同时提高废水的可生化性，可确保废水处理后稳定达标排放。也可对生化后废水进很行微电解或微电解联合生物滤床的工艺进行深度处理。

(8)该技术各单元可作为单独处理方法使用，又可作为生物处理的前处理工艺，利于污泥的沉降和生物挂膜

3、适用废水种类：

本技术特别针对有机物浓度大、高毒性、高色度、难生化废水的处理,可大幅度地降低废水的色度和COD，提高B/C比值即提高废水

的可生化性；可广泛应用于印染、化工、电镀、制浆造纸、制药、洗毛、农药、酒精等各类工业废水的处理及处理水回用工程。

⑴染料、印染废水；焦化废水；石油化工废水；

------上述废水在脱色的同时，处理水中的BOD/COD值显著提高。

⑵石油废水；皮革废水；造纸废水、木材加工废水；

------上述废水处理水后的BOD/COD值大幅度提高。

⑶电镀废水；印刷废水；采矿废水；其他含有重金属的废水；

------可以从上述废水中去除重金属。

⑷有机磷农业废水；有机氯农业废水；

------大大提高上述废水的可生化性，且可除磷，除硫化物

新型催化活性微电解填料

技术背景

有机废水特别是高盐高浓度有机废水处理，一直是国内众多环保工作者及管理部门关注的难题。随着我国化学工业的快速发展，各种新型的化工产品被应用到各行各业，特别是医药、化工、电镀、印染等中午染工业中，在提高产品质量、品质的同时也带了日益严重的环境污染问题，主要表现在：废水中有机污染物浓度高、结构稳定、生化性差，常规工艺难以实现达标排放，且处理成本高，给企业节能减排带来极大的压力。

产品关键创新点

1、由多元金属熔合多种催化剂通过高温熔炼形成一体化合金，保证“原电池”效应持续高效。不会像物理混合那样出现阴阳极分离，影响原电池反应。

2、架构式微孔结构形式，提供了极大的比表面积和均匀的水气流通道，对废水处理提供了更大的电流密度和更好的催化反应效果。

3、活性强，比重轻，不钝化、不板结，反应速率快，长期运行稳定有效。

4、针对不同废水调整不同比例的催化成份，提高了反应效率，扩大了对废水处理的应用范围。

5、在反应过程中填料所含活性铁做为阳极不断提供电子并溶解进入水中，阴极碳则以极小颗粒的形式随水流出。当使用一定周期后，可通过直接投加的方式实现填料的补充，及时恢复系统的稳定，还极大地减少了工人的操作强度。

6、填料对废水的处理集氧化、还原、电沉积、絮凝、吸附、架桥、卷扫及共沉淀等多功能于一体

7、处理成本低，在大幅度去除有机污染物的同时，可极大地提高废水的可生化性；

8、配套设施可根据规模和用户要求实现构筑物式和设备化，满足多种需求；

9、规格：1cm*3cm（填料形式多样,有颗粒球形、多孔柱形及其他，大小可定制）。

10、技术参数：比重：1.0吨/立方米，比表面积：1.2平方米/克，空隙率：65%，物理强度：≧1000KG/CM2

『贰』 芬顿氧化处理废水工艺是什么

基于传统Fenton试剂的作用机理，electro- Fenton也是由H2O2和Fe2+反应产生强氧化性的·OH。其中H2O2的电化学产生是通过在阴极充氧或曝气的条件下，发生氧气的还原生成的，而Fe2+ 也可以通过阴极的还原反应得到。

在酸性条件下，通过充氧或曝气的方法，氧气在阴极会发生2e还原反应，产生H2O2。在此过程中，氧气首先溶解在溶液中，然后在溶液中迁移到阴极表面，在那还原成H2O2。

而在碱性溶液中，氧气发生反应如式(2)所示，生成HO2-。

Agladze等通过检测气体扩散电极孔中碱性介质，认为氧气还原反应总是通过途径(2)产生HO2-和OH-。Enric Brillas 等在此基础上，提出在酸性介质下，HO2- 的质子化生成了H2O2。H2O2的产生和稳定性也受到其他因素的影响，包括电解池的构造、阴极性质和操作条件等。

O2+2H++2e→H2O2(1)

O2+H2O+2e→HO2-+OH- (2)

(2)废水电解氧化工艺扩展阅读：

用各种次氯酸盐作氧化剂都是利用它在水溶液中电离和水解形成的次氯酸离子和次氯酸的氧化性能。氯化法处理含氰废水是废水处理中一个实用的典型例子。由于氰基是以共价键相结合，结合键能高达225千卡/摩尔，所以不易分解，因而常利用强氧化法促使其分解破坏。在实际应用中，一般是采用碱性氯化法。使用液氯或氯气时其基本离子反应式如下：

局部氧化：

CN-+HOCl─→CNCl+OH-(1)

CNCl+2OH-─→CNO-+Cl-+H2O(2)

完全氧化：

2CNO-+3OCl-+H2O─→2CO2+N2+3Cl-+2OH-(3)

『叁』 电催化氧化废水处理系统

电催化氧化废水处理系统

电催化氧化设备使用的电催化氧化工艺已经非常成熟，并被广泛应用在化工油田、电镀废水、造纸废水、印染废水等多种高浓度难降解废水处理，处理效果好，前期投资和后期运行成本都很低，电催化氧化具体处理废水系统详情，我们一起来了解，电催化氧化技术原理、电催化氧化废水处理系统技术特点：

一、电催化氧化技术原理

(1)电解絮凝

  利用可溶性阳极如铁铝等，通以直流电后，阳极失去电子，形成金属阳离子Fe2+、Al3+，经一系列水解、聚合及氧化过程，形成一种高活性的吸附絮凝基团，其吸附能力极强，使水中的胶态杂质、悬浮杂质凝聚沉淀分离。同时，带电的污染物颗粒在电场中泳动，其部分电荷被电极中和而促使其脱稳聚沉。其絮凝效果优于普通絮凝剂。

(2)电解氧化

  在直流电场的作用下，废水中的各种污染物直接在电极板阳极失去电子而发生氧化反应，同时利用溶液中的电极电势较低的阴离子，如 OH-、Cl- 在阳极表面失去电子生成新的较强的氧化剂活性物质，如[O]、[OH]、ClO-等 。利用这些活性物质氧化分解水中的BOD5、COD等。

(3)电解还原

  废水在电解过程中，污染物中的阳离子首先在阴极得到电子，使得电解质或则中高价或低价金属阳离子在阴极得到电子直接被还原为低价阳离子或金属沉淀。

(4)电解气浮

  电解气浮是对废水进行电解，水码团尺分子电离产生H+和OH-，在电场驱动下定向迁移，并在阴极板和阳极板表面分别析出氢气和氧气。新生成的气泡直径非常微小，约为10～30μm，且气泡的分散度高，作为载体粘附水中的悬浮固体而上浮，实现污染物杂质颗粒的去除。

二、电催化氧化废水处理系统技术特点

（1）投资费用低，运行费用低，处理吨水电耗约0.15—0.5度/吨水。

（2）无需添加任何化学药剂。

（3）占地面积小，操作简单，自动化程度高。

（4）设备处理时间短、处理效率高。

（5）适应废水范围广，可处理多种污染物。

（6）设备处理产生污泥量少迟高，污泥密实度高。

『肆』 污水中铁碳微电解的原理。

铁碳微电解工艺是利用铁与碳之间具有一定的电位差而形成无数个细微原电池回路，这些细微电池以铁为阴极，碳为阳极。其目的是提高污水的可生化性。基本原理是废水中的难降解有机物在电极表面溶液中被氧化还原。使难降解或大分子有机物变成易降解和小分子有机物，提高了水体的B/C值，使污水达到易生化处理的条件。

『伍』 废水处理的技术

【技术概述】
微电解技术是处理高浓度有机废水的一种理想工艺，该工艺用于高盐、难降解、高色度废水的处理不但能大幅度地降低cod和色度，还可大大提高废水的可生化性。
该技术是在不通电的情况下，利用微电解设备中填充的微电解填料产生“原电池”效应对废水进行处理。当通水后，在设备内会形成无数的电位差达1.2V 的“原电池”。“原电池”以废水做电解质，通过放电形成电流对废水进行电解氧化和还原处理，以达到降解有机污染物的目的。在处理过程中产生的新生态[?O H] 、[H] 、[O]、Fe2+ 、Fe3+等能与废水中的许多组分发生氧化还原反应，比如能破坏有色废水中的有色物质的发色基团或助色基团，甚至断链，达到降解脱色的作用；生成的Fe2+ 进一步氧化成Fe3 +，它们的水合物具有较强的吸附- 絮凝活性，特别是在加碱调pH 值后生成氢氧化亚铁和氢氧化铁胶体絮凝剂，它们的絮凝能力远远高于一般药剂水解得到的氢氧化铁胶体，能大量絮凝水体中分散的微小颗粒、金属粒子及有机大分子.其工作原理基于电化学、氧化- 还原、物理以及絮凝沉淀的共同作用。该工艺具有适用范围广、处理效果好、成本低廉、处理时间短、操作维护方便、电力消耗低等优点，可广泛应用于工业废水的预处理和深度处理中。
【技术特点】
⑴反应速率快，一般工业废水只需要半小时至数小时；
⑵作用有机污染物质范围广，如：含有偶氟、碳双键、硝基、卤代基结构的难除降解有机物质等都有很好的降解效果；
⑶工艺流程简单、使用寿命长、投资费用少、操作维护方便、运行成本低、处理效果稳定。处理过程中只消耗少量的微电解填料。填料只需定期添加无需更换，添加时直接投入即可。
⑷废水经微电解处理后会在水中形成原生态的亚铁或铁离子，具有比普通混凝剂更好的混凝作用，无需再加铁盐等混凝剂，COD去除率高，并且不会对水造成二次污染；
⑸具有良好的混凝效果，色度、COD去除率高，同量可在很大程度上提高废水的可生化性。
⑹该方法可以达到化学沉淀除磷的效果，还可以通过还原除重金属；
⑺对已建成未达标的高浓度有机废水处理工程，用该技术作为已建工程废水的预处理，即可确保废水处理后稳定达标排放。也可将生产废水中浓度较高的部分废水单独引出进行微电解处理。
⑻该技术各单元可作为单独处理方法使用，又可作为生物处理的前处理工艺，利于污泥的沉降和生物挂膜
【适用废水种类】
⑴.染料、化工、制药废水；焦化、石油废水； ------上述废水处理水后的BOD/COD值大幅度提高。
⑵. 印染废水；皮革废水；造纸废水、木材加工废水；
------对脱色有很好的应用，同时对COD与氨氮有效去除。
⑶. 电镀废水；印刷废水；采矿废水；其他含有重金属的废水；
------可以从上述废水中去除重金属。
⑷. 有机磷农业废水；有机氯农业废水；
------大大提高上述废水的可生化性，且可除磷，除硫化物
新型填料
【技术概述】
它由多元金属合金融合催化剂并采用高温微孔活化技术生产而成，属新型投加式无板结微电解填料。作用于废水，可高效去除COD、降低色度、提高可生化性，处理效果稳定持久，同时可避免运行过程中的填料钝化、板结等现象。本填料是微电解反应持续作用的重要保证，为当前化工废水的处理带来了新的生机。
【铁炭原电池反应】
阳极：Fe - 2e →Fe2+ E（Fe / Fe2+）=0.44V
阴极：2H﹢ + 2e →H2 E(H﹢/ H2）=0.00V
当有氧存在时，阴极反应如下：
O2 + 4H﹢ + 4e → 2H2O E (O2）=1.23V
O2 + 2H2O + 4e → 4OH﹣ E（O2/OH﹣）=0.41V 电镀和金属加工业废水中锌的主要来源是电镀或酸洗的拖带液。污染物经金属漂洗过程又转移到漂洗水中。酸洗工序包括将金属(锌或铜)先浸在强酸中以去除表面的氧化物，随后再浸入含强铬酸的光亮剂中进行增光处理。
该废水中含有大量的盐酸和锌、铜等重金属离子及有机光亮剂等，毒性较大，有些还含致癌、致畸、致突变的剧毒物质，对人类危害极大。因此，对电镀废水必须认真进行回收处理，做到消除或减少其对环境的污染。
电镀混合废水处理设备由调节池、加药箱、还原池、中和反应池、pH调节池、絮凝池、斜管沉淀池、厢式压滤机、清水池、气浮反应，活性炭过滤器等组成。
电镀废水处理采用铁屑内电解处理工艺，该技术主要是利用经过活化的工业废铁屑净化废水，当废水与填料接触时，发生电化学反应、化学反应和物理作用，包括催化、氧化、还原、置换、共沉、絮凝、吸附等综合作用，将废水中的各种金属离子去除，使废水得到净化。 重金属废水主要来自矿山、冶炼、电解、电镀、农药、医药、油漆、颜料等企业排出的废水。如果不对重金属废水处理，就会严重污染环境。废水处理中重金属的种类、含量及存在形态随不同生产企业而异。除重金属在废水处理中显得很重要。
由于重金属不能分解破坏，而只能转移它们的存在位置和转变它们的物理和化学形态，达到除重金属的目的。例如，废水处理过程中，经化学沉淀处理后，废水中的重金属从溶解的离子形态转变成难溶性化合物而沉淀下来，从水中转移到污泥中；经离子交换处理后，废水中的重金属离子转移到离子交换树脂上，经再生后又从离子交换树脂上转移到再生废液中。
因此，废水处理除重金属原则是：
除重金属原则一：最根本的是改革生产工艺．不用或少用毒性大的重金属；
除重金属原则二：是采用合理的工艺流程、科学的管理和操作，减少重金属用量和随废水流失量，尽量减少外排废水量。重金属废水处理应当在产生地点就地处理，不同其他废水混合，以免使处理复杂化。更不应当不经除重金属处理直接排入城市下水道，以免扩大重金属污染。
废水处理除重金属的方法，通常可分为两类：
除重金属方法一：是使废水中呈溶解状态的重金属转变成不溶的金属化合物或元素，经沉淀和上浮从废水中去除．可应用方法如中和沉淀法、硫化物沉淀法、上浮分离法、电解沉淀（或上浮）法、隔膜电解法等废水处理法；
除重金属方法二：是将废水中的重金属在不改变其化学形态的条件下进行浓缩和分离，可应用方法有反渗透法、电渗析法、蒸发法和离子交换法等。这些废水处理方法应根据废水水质、水量等情况单独或组合使用。 陶瓷膜也称GT膜，是以无机陶瓷原料经特殊工艺制备而成的非对称膜，呈管状或多通道状。陶瓷膜管壁密布微孔，在压力作用下，原料液在膜管内或膜外侧流动，小分子物质（或液体）透过膜，大分子物质（或固体颗粒、液体液滴）被膜截留从而达到固液分离、浓缩和纯化之目的。
在膜科学技术领域开发应用较早的是有机膜，这种膜容易制备、容易成型、性能良好、价格便宜，已成为应用最广泛的微滤膜类型。但随着膜分离技术及其应用的发展，对膜的使用条件提出了越来越高的要求，需要研制开发出极端条件膜固液分离系统，和有机膜相比，无机陶瓷膜具有耐高温、化学稳定性好，能耐酸、耐碱、耐有机溶剂、机械强度高，可反向冲洗、抗微生物能力强、可清洗性强、孔径分布窄，渗透量大，膜通量高、分离性能好和使用寿命长等特点。
无机陶瓷膜在废水处理中应用最大的障碍主要有二个方面，其一是制造过程复杂，成本高，价格昂贵；其二是膜通量问题，只有克服膜污染并提高膜的过滤通量，才能真正推广应用到水处理的各个领域。
特点
⑴独有的双层膜结构：涤饵DEAR无机陶瓷膜系统在在膜过滤层表面，通过溶胶一凝胶法制备TiO2溶胶，采用浸渍提拉法在陶瓷膜上涂敷纳米TiO2光催化材料，使陶瓷膜表面具有“自洁”功能，减缓有机在膜表面积累和堵塞，一方面降低膜污染，另一方面提高陶瓷膜管强度和膜过滤通量，提高膜通量稳定性；Al2O3—ZrO2复合膜结构：使膜管机械性能更加优良，由于材料本身的性能缺陷或制备过程中存在的一些实际问题，单一无机膜材料一般不能满足实际需要，因此无机负载复合分离膜的研制得到迅速发展，涤饵DEAR无机陶瓷膜采用整体复合技术，通过溶胶凝胶法，制备Al2O3—ZrO2复合膜，由于含ZrO2材料与Al2O3、SiO2和TiO2等材料相比具有更好的机械强度、化学耐久性和抗碱侵蚀等特性，涤饵DEAR&reg；无机陶瓷膜具有更强的机械强度和热稳定性，而且复合膜的孔径分布窄，呈单峰。
⑵可实现在线反冲，膜通量稳定：由于复合陶瓷膜独特结构和机械性能，能有效承受0.4mp以下的反冲压力，可实现在线反冲，从而获得稳定的膜通量，克服了无机膜系统在水处理应用中价格高、易污染、膜通量小、设备庞大等问题，使无机陶瓷膜系统在水处理中应用成为可能。涤饵DEAR无机陶瓷膜是专为污水处理设计的，其最大特点是膜通量大，其运行膜通量是有机膜10-100倍，是普通多孔陶瓷膜的50-10倍、机械强度高、耐污染、可实现在线反冲。
技术参数
膜层厚度：50—60μm，膜孔径0.01-0.5μm；
气孔率：44—46%；
过滤压力：1.0 Mpa，反冲压力：0.4 Mpa以下；
膜材质：双层膜，外膜TiO2；内膜Al2O3—ZrO2复合膜
应用领域
中水回用；
工业废水回用：
工厂化养殖原水解毒处理；
发电厂、化工厂等大型冷却循环水旁滤系统；
油田采出水回用处理；
轧钢乳化液废液处理；
金属表面清洗液再生处理。

『陆』 如何处理电镀废水

电镀废水中主要是重金属污染物

目前针对重金属污染物常用的方法就是，化学沉淀法，螯合沉淀法。
化学沉淀法：化学沉淀法是使废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的重金属化合物的方法，包括中和沉法和硫化物沉淀法等。
螯合沉淀法：加入重金属捕捉剂M1使其发生螯合沉淀。该方法有出水稳定达标效果好，适用条件广，无二次污染，污泥含水率低，污泥便于回收，同时设备要求简单，但是重金属捕捉剂针对络合镍废水的处理，需要先破络，无法直接生成沉淀。