高浓度有机废水处理方法探讨与研究

2022-01-01湖南蒙拓环境科技有限公司刘羽翼

区域治理 2021年13期

关键词：高浓度超临界电化学

湖南蒙拓环境科技有限公司刘羽翼

一、前言

以往传统的水处理方法能够有效降低非集中的有机物浓度，但将其应用在高浓度有机废水中还存在许多不足，而电化学处理方法的应用能够弥补传统水处理方法中的不足，为此文章主要是对电化学在高浓度有机废水的应用展开了研究和探讨。

二、水体中有机污染物概况

（一）污染状况

水环境有机污染已成为全球问题，其中的严重程度，性质和危害会随着行业的发展而发展。特别是20世纪50年代以来，化工行业的发展已经启用了类型和数量作为每天增加的合成有机化合物的统计维度。1880年—1910年，已知12,000种，有机化合物150,000,1978年增加到500万个[1]。目前，已知超过700万有机物种，仍然达到数千次一年。这些有机物质以各种方式进入环境，发现了超过10,000种物种。我国水有机污染加剧，水环境中的有机污染不容忽视，危害非常大，解决此问题已经是迫在眉睫。需要多方面的保护水资源，而最为关键的是要严格控制及减少污水的排放量。而研究如何有效地进行污水技术处理、发展、应用等，有着十分重要的意义。

（二）水中有机污染物处理技术

1.“物理法”水处理技术

最直接、简单的方法就是利用空气吹气法，将水里的有机物质除去，原理和过程更简单，限于水中的挥发性有机物质，从而除去三卤代甲烷特别有效，该方法不适用于非常有效的挥发性有机物质和移除的保险副产物前体，污染物物质从液相转移到气相，并且需要加工的有机物质，这可能导致二次污染，活性炭是多孔物质，以及内部表面积和内表面积微观物质占总面积的原因，初始活性炭在水中主要起到去除色度并嗅探，现在用它去除生物。溶剂萃取方法是实现具有差异的液体放电过程，其分布在两种富溶液中，这种技术在对超高浓度有机废水资源回收中最为主要的方法之一。在删除某种溶解废水，可以在废水中诱导松散的症状，但溶剂不溶于水，但可以解决污染物，用废水混合，因此由于差异溶解性，大部分污染物被转移到溶剂中相和萃取剂的溶剂，如果废水难以降低多甲烷烃，聚苯酚，硝基苯基磺酸等，提取方法是第一种选择方法。通过多组分溶剂，合成的分离、分级、富集和纯化，并被全面称为膜分离，以及当前废水处理中的电流废水处理。电渗析方法的使用是电渗析、反渗透、超滤技术的顺序，曾用于处理过某省的黑葡萄酒及造纸厂，通过处理，可以恢复黑葡萄酒的碱。污水处理中的反渗透和重新使用广泛用于技术、分离，浓缩废物和超滤到低压膜分离技术，采用印染应用，金属加工和纤维处理。在美国，日本和欧洲的许多发达国家，低压膜过滤技术用于取代原始的常规加工。按照薄膜孔径的尺寸，薄膜处理可分为微滤，超滤，纳滤，和反渗透。美国建造了科罗拉多州第一家膜分离厂，此技术在一些欧洲国家也得到了迅速发展。目前有一些水厂和超过1000m3/d。中国，膜技术也应用于工业废水处理，城市废水处理，咸水脱盐，纯水制备和超纯水等[2-3]。

2.“化学法”水处理技术

去除氧化剂中的水中有机物的方法可采用试剂氧化法，这和降低除去水里的有机物质效果、以及氧化剂本身的氧化能力有关。一般来说，03氧化的组合更好，而不是有机污染物的组合，简单的03或氧化通常会产生许多中间产物，并且不适用于一些有机物质，这只适用于预处理废水技术。OR使用其他方法，用紫外线灯，活性炭和其他技术，可以改善有机物质及其消毒副产品的去除效果。湿氧化方法是在高温和高压下使用二氧化碳和水，废液里有机物质分解成了二氧化碳同水，然后才可以实现到了除污染物的主要目的。高温可有效地提升其溶解性能，在液相高电压02中，目的是抑制液相蒸发的液相，液相水作为催化剂进行，使氧化反应低，氧化速度快，即加工效率很高，应用范围宽，没有二次污染已成功用于污泥、石化废水，但设备有着投资高等的缺陷，对氧化难点并不好。超高浓度废水，脂族、卤素脂族化合物、氰化物、芳烃、芳族和非卤化物芳族化合物更可能氧化，并且在非卤化基团中没有卤素。该化合物难以氧化。最近多年来，已经接收到催化剂的湿氧化，并且超临界水在超临界状态下处于超临界状态，当温度和压力处于超临界状态时，水是超临界状态。水位低，氢键不存在或仅少量的残余氢键，因此超临界水具有低介电常数，高扩散和快速传输能力。有机物质与氧的超临界水优点，其氧化可以均匀的在氧相中进行，反应不受相转移的限制。高反应温度也加速反应速度，可以在短时间内有效地破坏。超临界水氧化对治疗毒性和有害废水具有重要意义，并具有较高的去除率，最难以降解有机质和模型物质。通过超临界水氧化处理具有高含量有机碳的有机废水，有机碳的破坏率已经达到99.97%之多，然后把所有的有机物质都已经转化成二氧化碳与无机物质。在过去二十年曾有的技术是光催化氧化技术，此技术在水中添加一定量的光敏半导体材料，粘合到一定量的能量，并产生优异的氧化能力-OH自由基，以及光敏半导体表面氧化的有机污染物，以及光催化氧化技术被业界定为最有效的饮用水深度处理技术之一。外电场下特定电化学反应通过称为电化学水处理技术。大量通过自由基强度抗氧化降解，产生化学反应，电化学工艺或物理过程以及废水中的污染物的过程产生自由基。这些方法有着自己的优势，同时其中也存在一些缺点，如织物染色废水，大部分方法，大多数这些方法都是由于它们多样化，复杂性和困难的降解。目前国内一些染料、毒品、爆炸物等产生的一些高浓度废水，在处理技术上有所限制，因此，积极探索高浓度高毒性的污水处理，是前行业急于探究的难题。

三、处理高浓度有机废水的发展和展望

（一）处理污染物的方法

电化学水处理技术是指特定电化学反应，电化学工艺或物理过程，产生大量的自由基，使用自由基氧化抗性对特定的化学反应，电化学方法或物理过程电化学反应器。废水中的污染物是降低，电化学方法易于控制，非污染或较少的污染，高柔韧性和经济特性，电化学水处理技术已经获得了越来越多的环境污染控制。人们强调并提出了各种机制在电化学降解期间。电沉积方法主要利用到了电解质里不同金属组分的电位差，使得阴极沉淀物中的自由状态或组合可溶性金属，适当的电位是电沉积的关键，无论金属如何都可以在溶液中，离子的尺寸由NERNT方程确定，溶液组合物，温度与超级电极材料可以对电沉积方法产生影响。电化学减少可以处理各种环境污染物，如金属离子，氧气，有机物质，二氧化硫等。它可分为直接阴极还原，间接阴极还原和有机碱还原。这些自由基具有强氧化。然而，污染物的直接氧化可用于治疗苯酚，苯胺，醛和氰化物以加速HO。此外，电化学还原铁阳极可用于将各种氯化有机化合物转化为低毒物质。选择性地传递电场中薄膜的独特功能，离子由一种溶液进入另一种溶液，以实现离子化污染物的分离与浓度，并在直接回收金属离子时使用电渗析。olid金属，它可以获得a浓缩盐溶液显着提高水质。近年来，电化学复合技术，一项研究，对有机废水的改善起到了一定的作用，并且加宽了电化学技术的应用范围。高浓度有机废水是一种迫切需要解决的问题，需要及时进行解决。这些有机废水的组合物是复杂的。废水中最有机化合物是芳族化合物和杂环化合物，通常含有生产原料，半成品，副产物和各种无机盐。在环境污染处理方面，电化学技术具有高能耗，低电流效率，高成本，近年来不利的氧气进化。当前电极材料的改善，反应器和传统电化学工艺，较高的氧化，已被广泛应用于超高浓度有机废水，如印刷和染色。

（二）研究现状

贵金属有较好的催化性能与导电性。由于贵金属的高氧过电位，减少了电极上的氧沉淀，增加了有机物直接在阳极上被氧化的可能性。然而，这些电极价格昂贵，易受含硫化物废水的影响，在废水处理上被限制了应用。近年来，国际上对越来越重视对金属氧化物电极对有机物的电催化氧化性能的研究。经发现，结合SN02等金属氧化物电极具有很强的电催化氧化降解能力，如苯酚等，基本上为有机污染物的电催化氧化过程提供了非常有前途的阳极材料，如可进一步提高生产工艺，钛基金属氧化物涂层电极的寿命将得到提升，电化学处理废水的前景十分广阔。