废水处理工程

水环境保护是当前人类社会广泛关注的一个问题，随着我国国民经济的快速发展，高浓度的有机废水对我国宝贵的水资源造成了威胁。随着物质文明建设的不断发展，淡水资源的需求量越来越大，工业产生的废水量也越来越大，意味着对废水处理任务及处理深度的要求也必然加大，但是传统废水处理工艺的技术性、经济性及高效性等方面已难以适应废水处理的要求，这就要求废水处理技术不断改革创新,目前，废水处理工艺的方法主要有高级氧化法，超临界氧化法等。一．高级氧化法1.高级氧化法的概念高级氧化技术又称做深度氧化技术，是指氧化能力超过所有常见氧化剂或氧化电位接近或达到具有强氧化能力的羟基自由基（HO·）水平，在高温、高压，电、声、光辐照，催化剂等反应条件下，可与大分子难降解有机污染物进行系列自由基链反应，从而破坏其结构，使其逐步降解为低毒或无毒无害的低分子量的有机物，最后降解为CO2、H2O和其他矿物盐的技术。2.高级氧化技术的特点（1）优点①通过反应产生的羟基自由基可以将难降解的有毒有机污染物有效地分解，直至彻底地转化为无害的无机物。且没有二次污染，这是其他氧化技术难以达到的。②反应时间短、反应速度快，且过程可以控制、无选择性，能将多种有机污染物全部降解。（2）缺点①催化氧化法耗能较高，催化剂消耗量大，处理效果受水体pH值的影响。②有的处理过程过于复杂，处理费用普遍偏高，碳酸根离子及悬浮固体对反应有干扰。该技术的研究目前大多限于实验室阶段，未能大量投入工业应用，需要进一步发展创新。3.高级氧化法的分类（1）臭氧氧化技术臭氧是一种强氧化剂，对污水的有机物除色、消毒、除氧有着非常好的效果。臭氧氧化通过与其它工业废水处理技巧的结合，从而形成了高级的氧化技术。因此，无论是臭氧与活性炭的结合，还是臭氧与紫外辐射的结合，其都会产生选择性较低、氧化性更强的羟基自由基，其中羟基自由基氧化的还原单位高出臭氧的35%，所以，羟基自由基能够对工业废水中可生化性低、结构稳定的污染物质进行有效的降解，并不形成二次污染。而臭氧高级氧化法与常规工业废水处理的方法相比较，则具有显著的特点：对难降的生物物质的处理效果明显、降解的速度快、自动化程度高、无二次污染、占地面积小、产生的污泥和浮渣的量较少等优点。但是由于臭氧氧化方法尚处于起步的阶段，使得处理的各项技术与配套设施都不够完善，因此，就需要我们对臭氧氧化进行更深入的研究和开发，从而使得臭氧氧化法有着广泛的应用前景。（2）电化学氧化法电学氧化法被称为“环境友好”的工艺技术，其前期由于电力的缺乏、投资的成本较高，使得电化学氧化法发展的非常缓慢。由于电学氧化法其自身的特性和优点，使得其已经广发的应用在化工厂、电镀厂、染料厂、皮革厂以及生物制药厂等领域中。在对工业废水进行处理的过程中，由于废水的复杂性，不能使用单一的电学氧化法对其进行处理，必须要与多种方法进行有效的结合。例如：在对印染废水进行处理时，电化学氧化法有着明显的效果，但是在对印染废水中高毒性、高浓度的有机物质进行处理时，废水物质就会对电化学的反应进行阻止，并消耗大量的电能，因此在对高毒性、高浓度的有机物进行处理时最好选用电化学组合工艺。电解催化氧化的优点：(1)电解装置设备简单，操作容易，控制方便，价格便宜。(2)阳极可以氧化污染物，改变阳极材料可以破坏不同类型的有机物。(3)阴极可以回收重金属，使破坏有机污染物与回收液中重金属同步进行，一举二得。电解催化氧化的缺点是：(1)可溶性的电极氧化法电极的消耗过大，电流效率偏低，反应器效率不高。(2)用电化学法彻底分解水中有机物能耗较高，设备成本也较高，这是电化学法单独使用时需要克服的问题。最近，南京赛佳环保有限公司发明了多维电催化高浓度工业废水处理设备(SGE-EC型)，该设备是在传统的二维电解电极间装填粒状工作电极，形成多维电极结构。其主要特点是：阳极采用钛基涂层电极(DSA阳极)，极板表面担载有多种催化物质涂层，具有高效、长寿命的特点。在阴、阳极间充填了附载有多种催化材料的导电粒子和不导电粒子，形成复极性粒子电极，提高了液相传质效率和电流效率。与传统二维电极相比，多维电极的面积比大大增加，且粒子间距小，因而液相传质效率高，大大提高了电流效率、单位时空效率、污水处理效率和有机物降解效果，同时对电导率低的废水也有良好的适应性。该法提高了常规电解催化的氧化能力，降低了阳极的消耗（3）光催化氧化法光催化氧化法常在导体催化剂、氧化剂、超声技术及uV技术等共同应用下，提高整个体系的氧化能力及环保效益。田浩延¨研究利用溴化氧铋光催化氧化法处理亚甲基蓝时，优化了反应pH值、催化剂的用量和初始反应浓度等条件，发现溴化氧铋光催化氧化体系能够有效降解布洛芬溶液的毒性。郭耀广¨纠利用光催化氧化技术降解水中卤代酚类污染物时，比较分析通入氮气、空气、氮气和空气3种不同的通