_电液压脉冲法水处理的研究进展

电液压脉冲法水处理的研究进展刘成伦廖振芳(重庆大学应用化学系,重庆400044)(重庆大学机械工程学院,重庆400044)摘要本文综述了电液压脉冲法处理有机废水的基本原理和方法,并对其用于高COD有机废水、有色有味废水、医院废水处理及水的活化进行了讨论。关键词电液压脉冲有机废水分子降解消毒灭菌AdvanceintreatmentoforganicwastewaterbyusingelectrohydraulicpulsemethodLiuChenglun(DepartmentofAppliedChemistry,ChongqingUniversity,Chongqing400044)LiaoZhenfang(CollegeofMechanicalEngineering,ChongqingUniversity,Chongqing400044)AbstractThebasicprincipleandtechniqueofwastewatertreatmentwithelectrohydraulicpulsehavebeenreviewed.WediscussthemechanismofthetreatmentofhighCODorganicwastewater,coloredandsapidwastewaterandhospitalwastewater,aswellastheactivationofwater.Keywordselectrohydraulicpulse;organicwastewater;degradationofmolecule;disinfectionandsteril-ization生活污水和工业废水的处理不仅可解决环境污染问题,且有助于缓解供水紧张及促进水资源的合理利用。污水处理方法主要可分为物理方法、化学方法和生物方法。微生物法具有无二次污染及对大多数有机污染物均能降解的优点,城市生活废水和一般工业有机废水的处理方法主要是活性污泥法和生物氧化塘法;在物理方法中,过滤法和沉淀法用得较多,常用于废水的初级处理;常见的化学法因药剂的加入将导致二次污染,且处理费用较高,不能去除其中的病原微生物,只能用于特殊废水的处理;膜分离法现已逐渐用于制糖、染料废水的处理、海水淡化等,影响该项技术推广的主要因素是膜性能、操作技术及设备;电解法和电浮法等处理废水,其优点是既无二次污染,又有较大的处理量,且适用范围较广,但其降解能力有限,且能耗高。目前,将高电压脉冲放电技术用于有机废水的降解,已成为研究难处理有机废水的热点[1—3]。为此,本文针对电液压脉冲法处理废水的原理、方法和机理及其发展趋势进行分析和评述,以期望更多研究人员在提高电液压法的去除效率和实现实际应用等方面展开深入的研究。1电液压脉冲放电法水处理的工作原理电液压脉冲放电法处理废水是利用高电压使反应室的主间隙击穿,储存在电容器的能量瞬间释放出来产生脉冲电压,从而使废水中的有机物发生降解,其装置示意图见图1所示[4]。由脉冲发生器(见图注1)和水反应室(见图注10)两部分所组成,正电极为一射流喷嘴且接地,负电极为一平板。1.1作用原理一般动力电(220V/380V)经过高压变压器、高压硅堆、限流电阻后将产生4—1000kV的高电压直流电,从而使脉冲电容器中储存着高能量(达103—106J)。当施加在开关上的电压能击穿其空气介质时(导通),工作腔(水反应室)中间隙也随之击穿,储存在电容器的能量瞬间释放出来,致使处理室内的能量密度增至109J/m3,物质被加热,产生的等离子体高速向外膨胀而最终形成空化流;伴随发生重庆市应用基础研究项目(2001)第3卷第5期环境污染治理技术与设备Vol.3,No.52002年5月TechniquesandEquipmentforEnvironmentalPollutionControlMay,2002图1电液压脉冲水处理装置示意图1.脉冲发生器;2.高压变压器;3.高压硅堆;4.限流电阻;5.脉冲电容器;6.空气开关;7.电极;8.工作腔;9.喷嘴;10.水反应室上述现象的同时,放电还产生了强的电场、磁场和紫外线及X射线和超声波等,进而使有机污染物降解或水活化。本法尽管是高电压工作状态,但因是脉冲放电,故耗电量少。1.2电极材料电液压脉冲法处理装置示意图的核心部分是反应室(水处理室)及脉冲高电压发生器,其中处理室是由两个电极及工作腔废水介质环境构成,电极对处理效果有重要的影响。原则上,可以作为电极的材料只要求是导体即可,但实际上却要考虑到导电能力强弱、电渗性大小、承压能力高低等多种参数。综合各因素,Pt、Pd、LaO等为首选电极,其次是Fe、Cu和Pb。从经济角度考虑,一般选择Fe作电极,如文献[1]选用的是不锈钢作电极,文献[5]选用碳