在我国经济快速开展的过程中,工业废水排放量也日积月累,超越了重污染水量的70%,为环境带来了极大的毁坏。工业废水成分十分复杂,可生化性差,含有大量的 COD、盐分及有毒物,不同工业废水中污染物存在形态有很大差别。针对工业废水中含有氨氮、总磷、总氮、苯胺和重金属等物质,经过应用微电解技术到达有效果处置,满足污水排放规范。
1、铁碳微电解原理
铁碳微电解也叫做内电解和零价铁法,由铁屑与活性炭、焦炭等惰性碳构成原电池,并包括氧化复原、电富集、物理吸附及絮凝沉降等作用。铁碳微电解除了可以有效将工业废水中局部难降解物质去除以外,还可以让局部有机物形态与构造发作变化,有着工艺简单与操作简单等优点。微电解技术运用金属腐蚀的原理,经过构成原电池来处置工业废水,其在不通电的条件下,应用废水中填充的微电解材料构成的上下电位差,完成对废水的电解处置,从而让有机污染物得到降解。这里面铁为阳极、碳为阴极,以下为详细电极反响:
阳极:Fe-2e→Fe2+E0(Fe2+/Fe)=0.44(V)
阴极:4H++4e→2→2H2
E0(H+/H2)=0.00(V)
处于中性与偏酸性条件下,微电解剂自身与其构成的重生态、Fe2+等,与工业废水内各组分产生氧化复原反响。如能够将有色废水内有色物质的发色和助色基团毁坏,并断链,可以脱色,让CODcr减少,完成可生化性提升,并氧化金属离子,让毒性得到控制。活性炭能够成为原电池阴极实施电极反响,也具备复原吸附的功用,由于电池电极四周会产生电场效应,在电场作用下溶液内带电粒子会定向挪动,在电极上附积,让水中污染物得到去除。
2、微电解技术在工业废水处理中的应用剖析
2.1 印染废水处置
纺织行业生产中会构成大量废水,由染料、中间体生产行业中的各种产品、结晶母液和生产期间流失的物料构成,具备成分复杂、PH变化范围大和COD及固体悬浮物浓度高等特性。
在印染废水中应用微电解处置技术时,经过二价和三价铁离子水解构成铬离子混凝废水中的复原性物质,并沉淀与复原硫化染料。活性炭具备较强吸附才能,能够对废水内溶解的污染物实施吸附,且阴极构成氢离子、氧离子能够对废水酸碱度实施调理,并与废水内一些组分构成氧化复原反响,不只去除了水色度,还让废水可生化性得到提升。
2.2 化工废水处置
化工废水在COD、色度和盐度等方面都较高,含有大量的难以降解的化合物,且毒性也很大。化工废水内包括硝基苯类、酚类和氯代苯类化合物,这请求我们用到多种处置办法,如沉淀、气浮、吸附、过滤和混凝、氧化等,特别是要注重对微电解技术的应用,让化工废水得到高规范、高质量的处置。
2.3 重金属离子废水的处置
弱碱性条件下应用微电解技术,微碳粒和铁屑外表有较高活性,能够对废水内多种金属离子实施吸附和去除。同时铁离子十分活泼,能够把金属活动次第表内排在铁后面的金属置换,以沉淀方式处于铁金属外表,此时其他具备较强氧化性的化合物、离子等也将被二价、三价铁离子复原成毒性小的状态。接下来铁离子和重金属离子络合产物的反响,将产生沉淀。
3、微电解技术处置工业废水中的铬离子实验
3.1 材料与安装
应用铁碳微电解技术处置工业废水中的铬离子,主要用到铁屑、惰性碳和少量的酸等原材料,这种办法不只材料十分简单,且本钱也不高。如图1所示,为铁碳微电解技术处置工业废水中的铬离子过程,实验中不用设置其他特殊安装,但会用到过滤网和废水搜集池等。
3.2 工业废水的水质剖析
要重点关注含铬工业废水的水质状况,必需在控制含铬工业废水水质的条件下,才干有效应用铁碳微电解技术实施处置,这样才干将工业废水的污染性肯定下来,分明其中各污染物含量情况。通常来说在电镀期间会让废水中铬含量增加,第一,主要在清洗期间呈现废水,电镀的时分为防止对下一种溶液带来污染,或者是制废品中呈现很难肃清的杂质,此时需求实施清洗。第二,电镀的过程中经过对溶液的改换会构成废水,废水中除了铬离子还有其他金属离子。若是废水在未经处置的前提下直接向农田排放,不只会影响农作物的正常生长,还会为鱼类形成宏大危害,并造成家畜与乳制质量量降低,以至要挟着人们的身体安康,这请求在工业废水处置中,必需在铬含量达标的状况下方可排放。
3.3 各金属离子含量的测定
由含铬工业废水水质情况可知,其中也包括很多其他金属离子杂质,因而还不需求测定废水中各金属离子的含量。微电解中重金属离子被氧化复原反响和胶体絮状物、吸附及铁氧体络合沉淀作用去除,由实验可以得出,当PH值与水环境条件较好时,应用铁碳微电解技术可以综合处置含铬、镍等重金属的工业废水,并让最终处置结果满足相关规范规则。同时应用微电解技术,还可以处置一定浓度内含有二价铜离子、锌离子、镍离子和铬离子的混合溶液,并分离各金属实践性质来测定其含量。
3.4 结果与讨论
将100kg含有六价铬离子浓度为100mg/L的工业废水排放至废水池内,经过上述安装与实验过程来处置,在处置后对工业废水中六价铬离子浓度实施丈量,满足0.2mg/L规范后实施排放。用铁碳微电解技术处置含铬的工业废水后,再分离实验状况对实验结果作出讨论与剖析。
(1)铁碳微电解技术处置Cr(V1)的状况。经过铁碳微电解技术处置含铬工业废水,在六价铬离子的处置上能够取得较好的效果,当工业废水内铬离子浓度为100mg/L,实验后铬离子浓度降低至0.2mg/L,经过这种处置办法到达了排放规范。在整个实验的过程中,对铬离子实施处置时不会形成二次污染,处置后有害物质以沉淀方式被过滤。
(2)铁碳微电解技术处置其他金属离子的状况。在工业废水处置中应用微电解技术,还可以有效处置其中的锌离子、镍离子和铜离子等重金属离子,上述重金属离子化学性质较为懒散,极易构成沉淀被过滤肃清。当工业废水内锌离子含量是2.9mg/L、铅离子含量是1.5mg/L时,且温度在35-45℃范围内,那么应用微电解技术在锌、铅等去除率上超越了99%,可见其对工业废水中其他金属离子也有较好的去除效果。
(3)进出水中总铁量的变化状况。进出水中总铁量通常有着很大的变化,要想将进水中的各金属离子去除,溶液铁离子的含量较多,但是进出水中铁离子都与容易内其他物质呈现了反响,并以沉淀方式析出,造成出水内铁离子含量较低。
4、结语
总之,工业废水的污染性和毒性较大,这请求我们不时提升处置的规范,确保契合污水排放的规则。而微电解技术作为一种处置工业废水中氨氮、重金属等的先进办法,只要科学合理应用到实践中,才干保证废水处置质量得到提升。今后我们还要继续深化研讨污水管理技术,不时提升微电解技术程度,可以与污水处置技术完成优势互补,确保在提升污水处置管理的根底上,可以让微电解技术在更大范围内应用。