微电解技术在工业废水处理中的研究与应用_王永广

微电解技术在工业废水处理中的研究与应用王永广(扬州大学环境工程系,扬州225009)杨剑锋(吉林油田设计研究院,扶余131200)摘要根据微电解处理染料、印染、农药、制药、重金属、油分等废水的成果,本文从作用机理、影响因素两个方面讨论了微电解处理技术的研究与运用,探讨了微电解技术的发展动向。关键词微电解作用机理影响因素处理效果组合工艺工业废水Researchandapplicationofmicro-electrolysistechnologytoindustrialwastewatertreatmentWangYongguang(DeptartmentofEnvironmentalEngineering,YangzhouUniversity,Yangzhou225009)YangJianfeng(JilinOilFieldDesignandResearchInstitute,Fuyu131200)AbstractAccordingtothetechnologyofdying,printing-dying,pesticidal,pharmaceutical,heavymet-al-containingandoil-containingwastewatertreatment,themicro-electrolysistreatmenttechnologywasdis-cussedaboutitsfunctionmechanismandinfluencingfactors.Thedevelopmenttrendofmicro-electrolysistech-nologywasinvestigated.Keywordsmicro-electrolysis;functionmechanism;influencingfactor;treatmenteffect;combinedtechnology;industrialwastewater微电解(micro-electrolysis)技术,又称为内电解、铁还原、铁碳法、零价铁法等技术,是被广泛研究与应用的一项废水处理技术。生物难降解废水,如染料、印染、农药、制药等工业废水的处理可以用微电解为预处理手段,从而实现大分子有机污染物的断链、发色与助色基团的脱色,提高废水的可生化性,便于后续生化反应的进行。目前,微电解处理技术的研究与应用主要针对某一种或某一类工业废水,尚未形成系统的理论与技术。在借鉴近年来国内外的相关成果、结合具体的试验研究与工程实例的基础上,本文进行微电解处理技术研究与应用的讨论,并就其发展动向加以探讨。1作用机理微电解反应器内的填料主要有两种:一种为单纯的铁刨花;另一种为铸铁屑与惰性碳颗粒(如石墨、活性碳、焦炭等)的混合填充体。两种填料均具有微电解反应所需的基本元素:Fe和C。低电位的Fe与高电位的C在废水中产生电位差,具有一定导电性的废水充当电解质,形成无数的原电池,产生电极反应和由此所引起的一系列作用,改变废水中污染物的性质,从而达到废水处理的目的。1.1电极反应电极反应包括以下几种:阳极(Fe):Fe-2e※Fe2+E0(Fe2+/Fe)=-0.44V(1)阴极(C):酸性条件下:2H++2e※2[H]※H2←E0(H+/H2)=0.00V(2)酸性充氧条件下:O2+4H++4e※2H2OE0(O2)=1.23V(3)中性条件下:O2+2H2O+4e※4OH-E0(O2/OH-)=0.40V(4)由上述反应的标准电极电位E0可知,酸性充氧条件下电极反应的E0最大,反应(3)进行得最快,该反应不断消耗废水中的H+,使其pH上升;因此,pH低、酸度大时,氧的电极电位提高,微电池的电位差加大,促进了电极反应的进行。这从理论上解释了酸性废水微电解反应效果较好的原因。第3卷第4期环境污染治理技术与设备Vol.3,No.42002年4月TechniquesandEquipmentforEnvironmentalPollutionControlApr.,20021.2作用机理[1—11]在电极反应的基础上,微电解降解水中污染物的可能的作用机理有下面五种。1.2.1电场作用微电池产生微电场,废水中分散的胶体颗粒、极性分子、细小污染物受微电场的作用后形成电泳,向相反电荷的电极方向移动,聚集在电极上,形成大颗粒沉淀,使COD降低。表1微电解处理工业废水的试验条件与处理效果产品原水pH污染物浓度COD(g/L)色度(103倍)B/C进水pH停留时间(h)处理效果ηCOD(%)η色度(%)B/C糖精[3]3.0—4.022.8—31.01.60.403.07.0—8.0≥30500.453B红染料[6]————5.0—69——靛兰染料[6]————3.0—88——西米替丁和吩噻嗪[5]1.