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第5篇 电化学技术在废水处理中的应用

第5篇 电化学技术在废水处理中的应用
第5篇 电化学技术在废水处理中的应用

电化学技术在废水处理中的应用

摘要:介绍了电化学技术的基本作用机理,以及不同的电化学技术在处理废水中的应用,并展望了该技术的发展方向。

关键词:作用机理电化学废水

1、前言

随着环境科学技术的发展,更为高效、经济的污染物处理技术逐步得到重视和利用,电化学技术处理环境污染物就是新近发展起来的环境污染控制技术之一,电化学技术具有运行成本低、效率高,不产生二次污染,设备简单,兼具气浮、絮凝、杀菌,尤其对难生物降解有毒污染物的去除非常有效,是目前国内外研究较为活跃的领域。

2、反应机理

电极反应随着反应器所采用的电极材料或反应器填料变化而变化。在电沉积工艺中,通常采用石墨、碳芯片和碳纤维等作为反应器阴极材料,而采用碳钢、铜、镀铂钛、不锈钢和石墨等作为阳极材料[1]。对微电解工艺而言,常用的反应材料基本上是铁屑(铸铁屑和钢铁屑)和铝屑,同时加入石墨或碳粒以增加反应器内形成的原电池数量。朱又春等人[2]推荐微电解反应材料的设计方案是:SA—1(Al—3Zn—0.1Sn)铝合金+焦炭(石墨)或A3碳钢(市售薄板材)+焦炭(石墨)所组成的混合填充体,且阴阳极面积比为1:1~20。马业英等人[3]采用磁性铸铁粉处理含铬废水,取得了极佳的净化效果。

在电沉积反应器中,由于外加电场的存在而在阴阳两极产生电位差,以具有一定导电性的废水作为电解质,产生电解反应,阳极材料腐蚀溶解,阴极产生析氢反应;而在微电解反应器中,由于电极材料自身的电位不同而在废水中产生电位差,形成无数的原电池,从而产生电极反应并引发一系列的化学反应。下面以目前应用较为广泛的Fe/c电极对为电极材料,分析反应器中发生的电极反应[4]。

(1)酸性条件下的反应

阳极:

Fe一2e →Fe2+

E0 (Fe2+/Fe)=—0.44 V

阴极(C):

2H++2e→2[H]→H2↑

E0 (H+/H2)=0.00 V

(2)酸性充氧条件下的阴极反应

02+4H+一4e→2H2O

E0( O2 )=1.23 V

(3)中性条件下的阴极反应

02+2H2O +4e→40H—

E0 (O2/OH一)=0.40 V

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,故酸性条件下的电极反应进行得最快,这从理论上证明了酸性含铬废水用电化学方法处理效果较好。反之,如果废水的pH>7,则阳极可能析氧反应:

4OH一一4e →O2 + 2H2O

Fe2+ 一e →Fe3+

很明显,上述反应会改变溶液的pH值,对铬的还原反应造成干扰,同时影响电流效率,

使能耗升高。

3、电化学处理方法

3.1电化学氧化

电化学氧化分直接电氧化和间接电氧化,直接电化学氧化是通过阳极氧化使有机污染物和部分无机污染物转化为无害物质。在生物难降解污染物的处理如苯酚、含氟有机染料、氰化物等污染物的处理中,直接阳极氧化能发挥有效的降解作用。间接阳极氧化则是通过阳极反应产生具有强氧化作用的中间物质或发生阳极反应之外的中间反应使被处理污染物发生氧化,最终达到氧化降解污染物的目的。如在阳极生成寿命短、氧化性极强的活性物质,已有研究表明这类短寿命中间物质包括-1e (溶剂化电子)、HO ·、HO2·、O2·等自由基,他们可以分解污染物质。通过溶液中可再生氧化还原电对进行有机污染物的氧化还原去除,如电解氯化钠溶液产生ClO-。

利用在阴极还原为H2O2,而后生成HO ·、进而氧化有机物的方法的出现,可用于处理苯酚、苯的衍生物(苯胺类)、HCHO 及CN-。为加速HO ·的生成,可采用铁阳极产生Fe2+,发生Fenton 反应:Fe2++H2O2→ OH-+HO ·+Fe3+。反应产生的HO ·对有机物具有很强的氧化作用,Fe3+水解生成絮状氢氧化铁产生絮凝作用。

3.2电化学还原

电化学还原即通过发生阴极还原去除环境污染物,可分为阴极直接还原和阴极间接还原。阴极还原可以处理多种污染物,如金属离子、含氧有机物、二氧化硫气体等。有机物直接电化学还原可以使多种含氯有机物转变成低毒性物质,同时还可提高产物的生物可降解性,例如:

R —CI+H ++2-1e →R —H+CI —

间接阴极还原主要是指利用电化学过程生成的一些氧化还原媒质,如Ti3+、V2+和Cr2+,将污染物还原去除,如二氧化硫的间接电化学还原,可以转化为单质硫:

SO2 + 4Cr2++4H+→ S+4Cr3++2H2O

Cr3++-1

e → Cr2+

同时阴极还原往往也是回收有价值物质的一种方法,如电沉积回收金属就是一种直接阴极还原过程。电沉积是利用电解液中不同金属组分的电位差,使自由态或结合态的金属在阴极析出的过程。金属离子回收的电化学反应,最简单的金属回收方式就是金属阳离子的直接还原Mn++ne-1“M 在某些情况下,金属不是以自由的离子状态存在,而是以有机或无机配合物的配合状态存在。以铜的配合物为例,此时的沉积反应为:

213u u 3C Cl e C Cl ---+→+ 3.3光电化学氧化

半导体材料通过吸收可见或紫外光中的能量,并通过产生“电子—空穴”对,储存多余的能量,使得半导体粒子能够克服热动力学反应的屏障,作为催化剂使用,进行一些催化反应。例如:

+vb vb hv h h +→+—半导体粒子

+2vb H 2h 2H CNO O -+++→+—CN

显然维持较高的“电子—空穴”浓度是光催化反应的前提。为避免电子—空穴的复合,在光催化体系中外加电流,使得光生电子能迅速流动,产生电子流,避免电子—空穴的重新结合,这样就能在半导体材料中维持较高的“电子—空穴”浓度。这样的氧化方法叫光电化学氧化,也称电助光催化。最常用的光催化半导体材料是TiO2。半导体光催化氧化或光电催化氧化对多种有机物如4-氧酚、三氧乙酸、对苯二酚、乙醇及多种无机物如CN-、S2-、I-等离子都能发生作用,很多情况下可以把有机物彻底无机化。

4、电化学技术在污水处理中的展望

应用电化学技术可提高有机物的可生化性或完全使其矿化,其应用前景十分广阔。该技术未来发展的一个方向是:

(1)新型电催化电极和反应器的开发,主要体现于电催化性能好、抗蚀能力强的电极开发,环境友好的电解质的应用和催化剂的使用。如采用固体电解质代替常用的含盐电解质使降解的最终产物基本上是纯水,不必进行脱盐和中和调节就可排放[5—6]。

(2)电化学技术与其他环境治理技术的优化组合,使其发挥各自的优势和协同作用。如电化学技术与光催化的结合,电化学技术与生物技术的结合等。

(3)新型电化学反应器的设计和研究,新工艺、新材料的开发和应用。如不同类型的强制对流反应器,多孔电极、填充床电极、流化床电极等。电极材料如网状电极材料、金属化导电聚合物材料等。总之,电化学技术在废水处理领域的应用具有广泛潜力,无论是从理论上还是在方法上还处于前沿性研究,相信通过广大科学工作者的共同努力,其应用必将更加广阔。

参考文献

[1]冯玉杰,李晓岩,尤宏,等.电化学技术在环境工程中的应用.北京:化学工业出版社,2002.110—117

[2]朱又春,方战强,夏志新.废水微电解处理反应材料研究.膜科学与技术,2001,21(4):56~60

[3]马业英,郑沽修,王成瑞.铁粉、铸铁粉及磁性铸铁净化含铬电镀废水的比较研究.武汉工业大学学报,1990,12(2):56~60

[4]冯玉杰,李晓岩,尤宏,等.电化学技术在环境工程中的应用.北京:化学工业出版社,2002.21~22

[5]Kennedy M.Textiies Internationai,1992,2(13):231

[6]Ogvtven U B.,et ai.Environ Sci Heaith,1992,a27(5):28

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生活污水处理的三种方法

污水处理——生活污水处理方法 1.活性污泥法 生活污水多采用活性污泥法,它是世界各国应用最广的一种生物处理流程,具有处理能力高,出水水质好的优点。该方法主要由曝气池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排放系统组成。废水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。曝气池是一个生物反应器,通过曝气设备充入空气,空气中的氧溶入混合液,产生好氧代谢反应,且使混合液得到足够的搅拌而呈悬浮状态,这样,废水中的有机物、氧气同微生物能充分接触反应。随后混合液进入沉淀池,混合液中的悬浮固体在沉淀池中沉下来和水分离,流出沉淀池的就是净化水。沉淀池中的污泥大部分回流,称为回流污泥,回流污泥的目的是使曝气池内保持一定的悬浮固体浓度,也就是保持一定的微生物浓度。曝气池中的生化反应引起微生物的增殖,增殖的微生物量通常从沉淀池中排除,以维持活性污泥系统的稳定运行,这部分污泥叫剩余污泥。活性污泥除了有氧化和分解有机物的能力外,还要有良好的凝聚和沉降性能,以使活性污泥能从混合液中分离出来,得到澄清的出水。 由于污水处理是一项侧重于环境效益和社会效益的工程,因此在建设和实际运行过程中常受到资金的限制,使得治理技术与资金问题成为我国水污染治理的“瓶颈”。归纳起来,目前在城市生活污水处理研究和应用领域,普遍存在的问题有:(1)采用传统的活性污泥法,往往基建费、运行费高,能耗大,管理复杂,易出现污泥膨胀现象;设备不能满足高效低耗的要求;(2)随着污水排放标准的不断严格,对污水中氮、磷等营养物质的排放要求较高,传统的具有脱氮除磷功能的污水处理工艺多以活性污泥法为主,往往需要将多个厌氧和好氧反应池串联,形成多级反应池,通过增加内循环来达到脱氮除磷的目的,这势必增加基建投资的费用及能耗,并且使运行管理较为复杂;(3)目前城市污水的处理多以集中处理为主,庞大的污水收集系统的投资远远超过污水处理厂本身的投资,因此建设大型的污水处理厂,集中处理生活污水,从污水再生回用的角度来说不一定是唯一可取的方案。 因此,如何使城市污水处理工艺朝着低能耗、高效率、少剩余污泥量、最方便的操作管理,以及实现磷回收和处理水回用等可持续的方向发展,已成为目前水处理技术研究和应用领域共同关注的问题。这要求污水处理不应仅仅满足单一的水质改善,同时也需要一并考虑污水及所含污染物的资源化和能源化问题,且所采用的技术必须以低能耗和少资源损耗为前提。 2.生物膜法。 在污水生物处理的发展和应用中,活性污泥和生物膜法一直占据主导地位。生物膜法主要用于从废水中去除溶解性有机污染物,主要特点是微生物附着在介质“滤料”表面,形成生物膜,污水同生物膜接触后,溶解的有机污染物被微生物吸附转化为H2O、CO2、NH3和微生物细胞物质,污水得到净化,所需氧化一般直接来自大气。生物膜法处理系统适用于处理中小规模的城市废水,采用的处理构筑物有高负荷生物滤池和生物转盘,生物滤池在我国南方更为适用。随着新型填料的开发和配套技术的不断完善,与活性污泥法平行发展起来的生物膜法处理工艺在近年来得以快速发展。由于生物膜法具有处理效率高、耐冲击负荷性能好、产泥量低、占地面积少、便于运行管理等优点,在处理中极具竞争力。

污水处理电化学处理技术

污水处理电化学处理技术 高级氧化技术一般针对难降解有机废水,如医药、化工、染料工业废水以及含有难处理的有毒物质物质等。 第一节电化学处理技术 一、基本原理与特点 1. 原理 电化学氧化法主要用于有毒难生物降解有机废水的处理,电化学水处理技术的基本原理是使污染物在电极上发生直接电化学反应或间接电化学而得到转化,从而达到削减和去除污染物的目的。根据不同的氧化作用机理,可分为直接电解和间接电解。 1 ) 直接电解 直接电解是指污染物在电极上直接被氧化或还原而从废水中去除今直接电解可分为阳极过程和阴极过程。阳极过程就是污染物在阳极表面氧化而转化成毒性较小的物质或易生物降解的物质,甚至发生有机物无机化,从而达到削减、去除污染物的目的。阴极过程就是污染物在阴极表面还原而得以去除,阴极过程主要用于卤代经的还原脱卤和重金属的回收,如卤代有机物的卤素通过阴极还原发生脱卤反应,从而可以提高有机物的可生化性。 直接电解过程伴随着氧气析出,氧的生成使氧化降解有机物的电流效率降低,能秏升高,因此,阳极材料对电解的影响很大。 2 ) 间接电解 间接电解是指利用电化学产生的氧化还原物质作为反应剂或催化剂,使污染物转化成毒性小的物质。间接电解分为可逆过程和不可逆过程。可逆过程(媒介电化学氧化)是指氧化还原物在电解过程中可电化学再生和循环使用。不可逆过程是指利用不可逆电化学反应产生的物质,如具有强氧化性的氯酸盐、次氯酸盐、H202和O2等氧化有机物的过程,还可以利用电化学反应产生强氧化性的中间体,包括溶剂化电子、?HO、?H02/02 等自由基。 2. 电化学水处理技术的特点 1) 电化学方法既可以单独使用,又可以与其他处理方法结合使用,如作为前处理方法,可以提高废水的生物降解性; 2) 一般电化学处理工艺只能针对特定的废水,处理规模小,且处理效率不高; 3)有的电化学水处理工艺需消耗电能,运行成本大。 二、电化学反应器与电极 电化学反应器按反应器的工作方式分类可分为:间歇式、置换流式和连续搅拌箱式电化学反应器。按反应器中工作电极的形状分类可分为二维电极反应器、三维电极反应器。二维电极呈平面或曲面状,电极的形状比较简单,如平板、圆柱电极。电极反应发生于电极表面上,其电极表面积有限,比表面积极小,但电势和电流在表面上分布比较均匀。三维电极的结构复杂,通常是多孔状。电极反应发生于电极内部,整个三维空间都有反应发生。特点是比表面积大,床层结构紧密,但电势和电流分布不均匀。下列出了常见电化学反应器的电极类型。

论城市环境污水处理技术的应用

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新农村生活污水处理工艺

前言 “十一五”规划提出了建设社会主义新农村的重大历史任务,并明确了“生产发展、生活宽裕、村容整洁、管理民主”的建设目标。加强农村生活污水的处理,是村容整治的组成部分,也是社会主义新农村建设的重要内容。2008年10月初,市委涂勇副书记调研西湖村,提出了要以西湖村为示范典型的“政府引导、农民主体、社会参与、部门支持、城乡共建”的新农村建设模式。 农村生活污水造成的环境污染不仅是农村水源地潜在的安全隐患,还会加剧淡水资源危机,使耕地危机得不到有效保障,危害农村的生存发展。因此,加强农村生活污水收集、处理与资源化设施建设,避免因生活污水直接排放二引起的农村河道、土壤和农产品污染,确保农村水源的安全和农民身心健康,是新农村建设中加强基础设施建设、推进村庄整治工作的重要内容,也是农村人居环境改善需要解决的迫切问题。 全国农村每年产生生活污水约80多亿吨,而96%的村庄没有排水渠道和污水处理系统。生活污水随意排放,严重污染了农村的生态环境,直接威胁广大农民群众的身体健康以及农村的经济发展。一方面,未经处理的生活污水自流到地势低洼的河流、湖泊和池塘等地表水体中,严重污染各类水源;另一方面,生活污水也是疾病传染扩散的源头、容易造成部分地区传染病、地方病和人畜共患疾病的发生与流行。目前全国农村的自来水普及率只有34%左右,还有3亿多农民存在饮水安全问题。在浙江省丽水市农民家庭用水水质的抽样检测结

果中,63个水样中大肠杆菌、浑浊度等主要指标超标的占72%。水源地水质低的状况与农村生活污水未经处理直接排放有直接因果关系。 与城市生活污水相比较,农村生活污水具有自身特色: 1、农村人口居住相对分散; 2、无统一污水收集管网; 3、以家庭生活污水为主(部分区域有农家乐); 4、部分地区存在小型工厂和作坊。 目前这部分农村生活污水(部分生活污水中混有工业废水)不经处理均直排入周边河道中,对农村周边水环境造成严重污染,造成水体发黑发臭,对周边农村居民的身体健康造成巨大的威胁,严重影响了周边农村居民的正常生活与农耕,直接阻碍了农村经济的快速发展,因此必须尽快完成这些自然村落的污水整治与改造。 一、工程概况 1.1工程名称 ×××××××生活污水处理工程。 1.2编制依据 ⑴《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002; ⑵设计大你为对周围环境状况的调查与监测资料; ⑶“七五”国家重点科技攻关项目成果《城市污水土地处理利用设计手册》,中国标准出版社;

医院污水处理技术指南设计(环保总局版)

医院污水处理技术指南 第1章总则 1.1 编制目的 为贯彻《中华人民国水污染防治法》和《中华人民国传染病防治法》,防止医院排放污水对环境的污染,规医院污水处理设施的建设和运行管理,促进医院污水处理达标排放,配合国家推进医院污水处理设施建设和即将颁布的《医疗机构水污染物排放标准》的实施,编制本技术指南。 指南根据医院性质、规模和污水排放去向,并兼顾各地情况,进行分类指导。为医院污水处理设施建设提供技术支持,供卫生、环保、建设等有关部门参考。 1.2 适用围 1.2.1 本指南适用于综合医院、中医医院、中西医结合医院、民族医院和专科医院(传染病医院(包括结核病医院)、心血管病医院、肿瘤医院、口腔医院、妇产科医院和精神病医院等等)各类医院污水的处理。疗养院、康复医院等其它医疗机构和兽医院的污水处理工程可参照执行。 1.2.2 本指南容包括医院污水的收集、工艺选择、竣工验收、处理设施运行管理、职业卫生和劳动卫生等方面。 1.2.3 本指南适用于医院污水处理设施的设计、建设和管理。 1.3 编制依据 《中华人民国传染病防治法》(中华人民国主席令第十五号) 《中华人民国水污染防治法》(根据1996年5月15日第八届全国人大会常务委员会第十九次修正) 《中华人民国水污染防治法实施细则》(1989年7月12日国务院批准1989年7月12日国家环境保护局令第1号发布) 《建设项目环境保护管理条例》国务院令第253号 《综合医院建筑设计规》JGJ49-88 《建筑给水排水设计规》GBJ 15-88(1997年版) 《医院污水处理设计规》CECS07:88 GB3838-2002地表水环境质量标准 GB8978-1996污水综合排放标准 正在制定的《医院机构水污染物排放标准》 当上述标准和文件被修订时,使用其最新版本。 1.4 术语和定义 1.4.1 医院性质分类 本指南中将各类医院按性质分为综合医院和传染病医院两类,与卫生系统对医院及医疗机构的划分方法有差别。指南所指传染病医院指传染性疾病专科医院和带

电化学法处理生活污水的性能研究

洛阳理工学院毕业设计(论文) 题目电化学法处理生活污水的性能研究 姓名杨振宇 系(部)环境工程与化学系 专业环境工程 指导教师吴长航 2013 年 6 月 2 日

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The Research on Electrochemical Treatment of Sewage ABSTRACT According to the problem that the sewage treatment equipment complex and residue concentration is too high, experimental study of the sewage by electrochemical method, and analyzes the principle of electrochemical reaction in water treatment, and it has simple operation, automatic strong sex, as well as good environmental compatibility. As IrO2-Pt / Ti inert electrode is for anode, copper cathode, respectively investigates the current density, plate spacing, the chloride ion concentration of ammonia nitrogen removal rate in wastewater. Experiment when the current density of 30 mA/cm2, plate spacing is 2 cm, the chloride ion concentration of 200 mg/L when is the best working condition of removing, then ammonia nitrogen removal rate is highest, up to the national request of sewage secondary emission standards. Proposed the electrochemical method deal with sewage also need to solve the problem of large energy consumption, industrial application, etc. KEY WORDS: Electrochemical method, Sewage, Removal, NH4-N

常见的生活污水处理工艺

安峰环保 一般情况下,生活污水处理设备的工艺有:0工艺,2工艺,mbr工艺,生物曝气过滤器,sbr工艺。 AAO工艺:AO工艺是AnoxicOxic的简称,AO工艺又叫厌氧好氧工艺。a(厌氧)是氮磷去除的厌氧阶段,o(厌氧)是水中有机物去除的好氧阶段。厌氧菌水解酸化生活污水中淀粉和碳水化合物的可溶性有机物,从而将大分子有机物降解为小分子有机物,提高后续好氧处理的能力。其优点不仅在于有机污染物的降解,还在于氮、磷的去除。AO法是一种改进的活性污泥预处理工艺,活性污泥采用厌氧水解技术预处理。ao工艺具有工艺简单、投资少、总氮去除率高于70%的特点。但由于没有独立的污泥回流系统,无法培养出具有独特功能的污泥,难以降解的废水处理效率较低。同时也难以提高脱氮效率,难以达到90%。 ②A2O工艺:又称厌氧、缺氧、好氧处理工艺。可以说,A2O工艺是AO工艺的改进版。与AO工艺相比,A2O工艺对生活污水中的氮、化学需氧量和有机物的去除率更高,并且在脱氮的同时可以去除磷,这是AO工艺所不具备的。A2O工艺目前在处理生活污水要求不是特别高的情况下是主流的生化处理方式。 ③MBR工艺:是活性污泥法和膜分离技术组合的新型工艺,最大特点就是,处理效率上升一个层次,处理后的水质标准高。mbr工艺也广泛应用于工业污水处理、难降解污水处理、建筑污水处理等行业,适用于难降解的有机污水和需要高水质处理的生活污水。 生物曝气过滤器:一种新型的污水处理生物膜工艺,可去除ss、cod、bod、硝化、脱氮和除磷。生物曝气式滤池适用范围广,可用于深水处理、微污染水处理、难降解有机物处理、低温硝化污水及低温微水处理等。 5sbr工艺,又称序批式活性污泥法,按照间歇曝气方式运行活性污泥处理技术,其主要特点是:有序间歇运行和间歇运行,特别是对于间歇排放和大流量场合,sbr工艺可用于校园污水处理,工业污水处理厂间歇排放,中小型污水处理厂。

医院污水处理技术指南(环保总局版)之欧阳家百创编

医院污水处理技术指南 欧阳家百(2021.03.07) 第1章总则 1.1 编制目的 为贯彻《中华人民共和国水污染防治法》和《中华人民共和国传染病防治法》,防止医院排放污水对环境的污染,规范医院污水处理设施的建设和运行管理,促进医院污水处理达标排放,配合国家推进医院污水处理设施建设和即将颁布的《医疗机构水污染物排放标准》的实施,编制本技术指南。 指南根据医院性质、规模和污水排放去向,并兼顾各地情况,进行分类指导。为医院污水处理设施建设提供技术支持,供卫生、环保、建设等有关部门参考。 1.2 适用范围 1.2.1 本指南适用于综合医院、中医医院、中西医结合医院、民族医院和专科医院(传染病医院(包括结核病医院)、心血管病医院、肿瘤医院、口腔医院、妇产科医院和精神病医院等等)各类医院污水的处理。疗养院、康复医院等其它医疗机构和兽医院的污水处理工程可参照执行。 1.2.2 本指南内容包括医院污水的收集、工艺选择、竣工验收、处理设施运行管理、职业卫生和劳动卫生等方面。 1.2.3 本指南适用于医院污水处理设施的设计、建设和管理。 1.3 编制依据 《中华人民共和国传染病防治法》(中华人民共和国主席令第十五号) 《中华人民共和国水污染防治法》(根据1996年5月15日第八届全国人大会常务委员会第十九次修正) 《中华人民共和国水污染防治法实施细则》(1989年7月12 日国务院批准 1989年7月12日国家环境保护局令第1号发布) 《建设项目环境保护管理条例》国务院令第253号 《综合医院建筑设计规范》 JGJ49-88 《建筑给水排水设计规范》 GBJ 15-88(1997年版) 《医院污水处理设计规范》 CECS07:88 GB3838-2002地表水环境质量标准

污水处理电化学处理技术

污水处理电化学处理技术Last revision on 21 December 2020

污水处理电化学处理技术高级氧化技术一般针对难降解有机废水,如医药、化工、染料工业废水以及含有难处理的有毒物质物质等。 第一节电化学处理技术 一、基本原理与特点 1. 原理 电化学氧化法主要用于有毒难生物降解有机废水的处理,电化学水处理技术的基本原理是使污染物在电极上发生直接电化学反应或间接电化学而得到转化,从而达到削减和去除污染物的目的。根据不同的氧化作用机理,可分为直接电解和间接电解。 1 ) 直接电解 直接电解是指污染物在电极上直接被氧化或还原而从废水中去除今直接电解可分为阳极过程和阴极过程。阳极过程就是污染物在阳极表面氧化而转化成毒性较小的物质或易生物降解的物质,甚至发生有机物无机化,从而达到削减、去除污染物的目的。阴极过程就是污染物在阴极表面还原而得以去除,阴极过程主要用于卤代经的还原脱卤和重金属的回收,如卤代有机物的卤素通过阴极还原发生脱卤反应,从而可以提高有机物的可生化性。 直接电解过程伴随着氧气析出,氧的生成使氧化降解有机物的电流效率降低,能秏升高,因此,阳极材料对电解的影响很大。 2 ) 间接电解 间接电解是指利用电化学产生的氧化还原物质作为反应剂或催化剂,使污染物转化成毒性小的物质。间接电解分为可逆过程和不可逆过程。可逆过程(媒介电化学氧化)是指氧化还原物在电解过程中可电化学再生和循环使用。不可逆过程是指利用不可逆电

化学反应产生的物质,如具有强氧化性的氯酸盐、次氯酸盐、H202和 O2等氧化有机物的过程,还可以利用电化学反应产生强氧化性的中间体,包括溶剂化电子、HO、 H02/02 等自由基。 2. 电化学水处理技术的特点 1) 电化学方法既可以单独使用,又可以与其他处理方法结合使用,如作为前处理方法,可以提高废水的生物降解性; 2) 一般电化学处理工艺只能针对特定的废水,处理规模小,且处理效率不高; 3)有的电化学水处理工艺需消耗电能,运行成本大。 二、电化学反应器与电极 电化学反应器按反应器的工作方式分类可分为:间歇式、置换流式和连续搅拌箱式电化学反应器。按反应器中工作电极的形状分类可分为二维电极反应器、三维电极反应器。二维电极呈平面或曲面状,电极的形状比较简单,如平板、圆柱电极。电极反应发生于电极表面上,其电极表面积有限,比表面积极小,但电势和电流在表面上分布比较均匀。三维电极的结构复杂,通常是多孔状。电极反应发生于电极内部,整个三维空间都有反应发生。特点是比表面积大,床层结构紧密,但电势和电流分布不均匀。下列出了常见电化学反应器的电极类型。 常见电化学反应器的电极类型 三、电化学处理技术在废水处理中的应用 (一)微电解 1. 原理 微电解技术是目前处理高浓度有机废水的一种理想工艺,又称内电解法,它是在不通电的情况下,利用填充在废水中的微电解材料自身产生的电位差对废水进行电解处

环境工程水处理技术的应用

环境工程水处理技术的应用 1超滤膜技术在环境工程水处理中存有的问题 虽然超滤膜技术在广泛应用于各个水处理领域,但是作为一种近年来 的新技术,不可避免在应用中会出现一些问题。根据该技术应用的经验,其主要问题表现在一下几个方面:首先,膜的污染将严重影响超 滤膜技术的效果。通常膜污染主要包括有吸附污染、生物污染、沉淀 等污染。所以在使用过程需要持续地提升和维护超滤膜的系统处理水平,延缓膜的污染;其次,不管是采用压入式还是侵入式的超滤膜技术,都需要外力实行驱动,在一定水准构成了工艺的不便;再次,超 滤膜技术还不够成熟,缺乏与其他技术的关联应用,在一定水准上制 约了超滤膜技术的发展;最后,超模过滤技术在农村饮水的应用上, 因为缺乏专业的技术人员指导,使其在农村没有得到广泛的应用。 2环境工程水处理中超滤膜技术的具体应用 因为超滤膜技术的众多技术特点和优势,使得其在各个领域的水处理 中得到了应用了: 1)饮用水的净化。在饮用水的净化上使用超滤膜技术,能有效的净 化我国持续污染的水资源,可将水中的微生物、虫类、藻类以及其他 高分子质量的细菌去除,并且能够很好地处理水的浊度及有机污染物,最终达到标准较高饮用水的需求。 2)对生活污水的处理。生活污水是造成环境水体污染的重要因素之一,在对生活污水的处理中引入超滤膜技术,CASS与超滤膜技术组合 能高效净化生活污水。相关研究表明,对污染物的祛除率高达90%,使得生活污水处理后能够直接回收利用。此外城市污水也是生活污水之一,是重要的水资源,通过超滤膜技术在城市污水处理上的应用,达 到城市污水回用,如冲马桶用水等。 3)对工业废水的处理。通常工业废水所含的污染物众多,其对生活 用水污染也最为严重,所以,工业废水在排放前必须实行净化处理,

常用生活污水处理工艺介绍及对比

几种常用生活污水处理工艺的比较 一、概述 生活污水处理工艺目前已相当成熟,其核心技术为活性污泥法和生物膜法,对活性污泥法(或生物膜法)的改进及发展形成了各种不同的生活污水处理工艺,传统的活性污泥法处理工艺在中小型生活污水处理已较少使用。根据污水的水量、水质和出水要求及当地的实际情况,选用合理的污水处理工艺,对污水处理的正常运行、处理费用具有决定性的作用。 本文主要对生活污水几种常用的处理工艺作简单介绍,包括氧化沟、序批式活性污泥法(SBR)、生物接触氧化法、曝气生物滤池(BAF)、A-0工艺、膜生物反应器(MBR)等。 二、中小型生活污水处理工艺简介 典型的生活污水处理完整工艺如下: 污水——前处理——生化法——二沉池——消毒——出水 | | ——-——污泥处理系统-- 前处理也称为预处理技术,常用的有格栅或格网、调节池、沉砂池、初沉池等。 由于生活污水处理的核心是生化部分,因此我们称污水处理工艺是特指这部分,如接触氧化法、SBR法、A/O法等。用生化法(包括厌氧和好氧)处理生活污水在目前是最经济、最适用的污水处理工艺,根据生活污水的水量、水质及现场的条件而选择不同的污水处理工艺对投资及运行成本具有决定性的影响。下面就目前常用的生活污水处理工艺作一简介。 1、氧化沟工艺 氧化沟是活性污泥法的一种变形,其池体狭长,故称为氧化沟。氧化沟有多种构造型式,典型的有:A:卡罗塞式;B:奥巴尔型;C:交替工作式氧化沟;D:曝气—沉淀一体化氧化沟 氧化沟技术已广泛应用于大中型城市污水处理厂,其规模从每日几百立方米至几万立方米,工艺日趋完善,其构造型式也越来越多。其主要特点是:进出水装置简单;污水的流态可看成是完全混合式,由于池体狭长,又类似于推流式;BOD负荷低,处理水质良好;污泥产率低,排泥量少;

贵州省乡镇污水处理设施建设技术指南(试行)

贵州省乡镇污水处理设施建设技术指南 (试行) 贵州省住房和城乡建设厅 贵州省发展和改革委员会 贵州省环境保护厅 2013年4月

前言 为贯彻《中华人民共和国环境保护法》,加强乡镇环境保护工作;保护贵州生态环境,加快推进贵州生态文明建设;加强贵州省乡镇水污染防治工作,指导乡镇污水处理设施建设。省住房城乡建设厅、省发展改革委、省环保厅组织制定了《贵州省乡镇污水处理设施建设技术指南》(试行)。 本指南以中华人民共和国国家环境保护标准《水污染治理工程技术导则》(HJ2015-2012)、中华人民共和国住房和城乡建设部《西南地区农村生活污水处理技术指南》(试行)(2010年9月)、《小城镇污水处理工程建设标准》(建标148-2010)以及国家相关法律法规、技术规范、标准、规程为基础,结合贵州乡镇实际情况制定。 本指南为首次发布,将根据乡镇人居环境管理要求及污水处理技术发展情况适时修订。请各单位在使用过程中,总结实践经验,提出意见和建议。 本指南起草单位:贵州省住房和城乡建设厅、贵州省发展和改革委员会、贵州省环境保护厅。

目录 1. 总则 (1) 适用范围 (1) 定位 (1) 术语 (1) 2. 乡镇生活污水处理基本原则 (2) 乡镇生活污水水量测算 (2) 乡镇生活污水水质参数 (2) 乡镇生活污水处理排放标准 (3) 厂址选择原则 (4) 乡镇排水体制 (5) 乡镇污水收集方式 (5) 3. 乡镇生活污水处理推荐技术 (7) 氧化沟 (7) 连续流一体化间歇式生物反应池(IBR) (8) 厌氧生物膜池 (9) 生物接触氧化 (10) 低负荷生物滤池 (12) 生物转盘 (13) 稳定塘 (15) 人工湿地 (17) 4. 乡镇污水厂污泥处理处置 (21) 5. 污水处理厂技术经济指标 (22)

现有污水处理工艺的应用和改进

现有污水处理工艺的应用和改进 发表时间:2019-06-10T15:15:37.673Z 来源:《建筑学研究前沿》2019年3期作者:贺辉 [导读] 本文从现代生产生活产生的污水种类和特点入手,从污水的分类角度进行污水处理工艺应用阐述,通过分析现有污水处理工艺的优缺点,总结未来污水处理工艺的改进方向及基本的改进措施,希望能够为污水处理工艺的改革和发展提供帮助和建议。深圳市楠柏布吉污水处理有限公司 摘要:本文从现代生产生活产生的污水种类和特点入手,从污水的分类角度进行污水处理工艺应用阐述,通过分析现有污水处理工艺的优缺点,总结未来污水处理工艺的改进方向及基本的改进措施,希望能够为污水处理工艺的改革和发展提供帮助和建议。 关键词:污水处理处理工艺改进方向 引言 当前,环境污染已经成为困扰人们生活的主要问题,也是国家和政府在极力应对的主要发展问题之一。大气污染和土壤资源、水资源的衰竭很容易引起人们的注意,但普通群众却很难体会到水污染对生活造成的影响,这正是污水处理工艺为人们的生活带来的便利。 一、城市污水的特点 在城市一般都有污水系统,排入其中的污水就是城市污水,此外还有生产产生的污水和因雨雪天气而产生的水分。城市污水大致可以分为两类,是根据其来源来分类的,分别是生活污水和工业污水,这些污水都会排入城市污水管道,最后到污水处理厂进行集中的处理。所谓的生活污水,就是我们日常生活中产生的污水,比如洗衣服洗澡产生的污水、厕所产生的污水以及餐饮产生的污水等。而工业废水是工厂生产过程中排放出来的废水或者废液,这些污水中有很多化学物质,包括生产过程中融入到水中的原料、其他产物以及一些污染物等等。 一般的城市污水是通过污水处理厂来进行处理的,这些污水中包含有很多的有机物质,常见的有脂肪、蛋白质、糖类等,也有一些危害人类健康的病毒和寄生虫等,另外,无机盐也占有很大的一部分比例,比如一些硫酸盐、钠钾钙镁离子等等。正是因为城市污水中含有如此多的物质,因此,城市污水经常含有大量的氮磷物质,并且在一些厌氧菌的作用下,容易产生恶臭。 目前城市污水处理厂在处理污水时采用的是污水分级处理的方法,分为一级和二级污水处理。一级处理目前发展的已经很成熟了,主要是采用物理的方法来把污水中的体积较大的物质过滤或者沉淀掉,这些物质有沙粒、体积较大的悬浮物等。二级处理所采用的方法就比较复杂了,一般用生物或者化学的方法来进行,主要的目的是降低污水的含氮量和含磷量,要达到这个目的就可以利用微生物的分解作用来进行,其次也可以通过化学反应进行。 二、城市污水处理工艺的现状 (一)污泥法 污泥法是一种比较老的方法,我国改革开放以来建设了很多污水处理厂,大部分都是采用污泥法来进行污水处理,如今污泥法处理污水在我国很多中小城市还比较流行。其过程主要是往污水里通入空气,在通入空气的同时要不断的搅拌,这样在污水里的一些微生物就会接触到氧气而大量的繁殖,繁殖的微生物就把大量的污染物凝结起来形成沉淀,经过过滤工艺就可以得到比较清澈的水,再循环利用。 (二)氧化沟 除了以上污泥法以外,氧化沟处理工艺也是一种常用的方法,氧化沟有很多类型,主要有帕斯韦尔氧化沟、卡鲁塞尔氧化沟、奥尔伯氧化沟等,其中用的最广泛的就是卡鲁塞尔氧化沟,它相对于其他氧化沟有很多自身的优点,比如管理方便,抗负荷强等。 (三)SBR法 SBR法的基本原理和污泥法处理水污染的原理基本相似,主要是靠大量的繁殖微生物来降低水中的有机物,这种方法的过程就是在一个大的污水处理池中通入氧气,使得微生物大量繁殖,产生生化反应,使得一些有机物与微生物产生沉淀,这样还可以省去很多步骤而且效果比较好,需要的设备比氧化沟的简单,这种方法在污水厂的改造中被广泛的应用,这种工艺简单可靠运行方式也很简单,有利于污水厂的处理。目前这种方法在一些大城市比较流行,其需要的人员比较少,基本都是自动化装置,除磷的效果也很明显。 三、污水处理技术的改进方向及措施 3.1 化学法与生物处理相结合应用范围更广 由于污水的来源并不是完全单一的,即使是市政管网的来水,也往往不只是生活污水,一般都含有工业废水成分,这样,污水的性质就变复杂了,如果光靠单一类的污水处理技术有可能达不到预期的效果。因此,在考虑污水处理技术时,必须考虑化学法与生物处理相结合的污水处理工艺,是未来污水处理工艺的改进方向。 3.2 膜-活性污泥法组合的污水处理工艺 膜-活性污泥的处理工艺组合,集微生物的生物降解作用和膜的高效分离作用为一体。由于微生物的高浓度可以使反应器提高处理效率,加上膜的精滤作用,可以使出水水质很好。但关键是膜的研制应用以及这种工艺操作是否成熟,还需要进一步研究和实践。 传统的污水处理技术普遍存在占地面积大、投资和运行费用高,日趋不适应经济发展的需要,因此,对高效率、低投入、低运行成本、成熟可靠的污水处理工艺的研究将是今后重点研究的方向。 四、现有污水处理工艺的应用 (一)浮选气浮工艺 浮选气浮工艺是21世纪诞生的城市生活污水处理工艺,其诞生的背景与以往的污水处理方法的弊端有极大的相关性。以往城市污水处理存在着污水处理结果不完善、处理时间长、污水处理装置占地面积大等弊端,而浮选气浮工艺以初沉池取代调节池,用浮选净化机(装置性设备)取代生化法,首先使用粗栅栏将污水过滤,剔除大型杂质如汽车轮胎、陈烂门板等,再使用污水提升泵将污水运至较细的栅栏处再次剔除杂质,将所得水质投入调节沉淀池,实现泥沙和水的分离。这时污水被分为三部分,一部分中包含不溶于水的砂、一部分实际上是湿的污泥、还有一部分是浑浊的水,含砂水被输送到砂水分离间,砂被分离之后外运;使用污泥提升泵将污泥运送到调节池,进行化学浓缩和物理脱水,将泥饼外运,剩余的水再回到细栅栏处继续这个流程,直至污水被净化到城市用水标准。

生活污水处理工艺流程

生活污水处理工艺流程 随着人们生活水平的提高,生活污水排放越来越严重。在这样的形式下,生活污水处理工艺也在不断改进,下面我们来了解一下最新的污水处理工艺流程。 曝气生物滤池生活污水处理工艺流程 污水处理工艺流程简介:曝气生物滤池,就是在生物滤池处理装置中设置填料,通过人为供氧,使填料上生长大量的微生物。这种污水处理工艺流程装置由滤床、布气装置、布水装置、排水装置等组成。曝气装置采用配套专用曝气头,产生的中小气泡经填料反复切割,达到接近微控曝气的效果。由于反应池内污泥浓度高,处理设施紧凑,可大大节省占地面积,减少反应时间。 城市污水SPR除磷工艺 污水处理工艺流程简介:水体富营养化主要原因是人类向水体排放了大量的氨氮和磷,磷更是水体富营养化的最主要因素。纵观国内污水处理流程工艺,除磷技术一直是困扰污水处理厂运行的难题。传统的物化除磷技术需要大量的药剂,具有运行成本高,污泥产量大的缺点;前置厌氧的生物除磷工艺具有运行费用低的优点,但是由于完全依赖于微生物的摄磷、释磷作用,难以达到国家污水处理工艺流程的要求。当考虑中水回用时,则更难以达到要求。

实物流程图 图一:格栅间。 初次沉淀池。 图三:曝气池。

二次沉淀池。 消化池

微波化学污水处理工艺不同于传统的污水处理工艺,其优点是工艺流程大大简化,且减少大量的管网工程,对进水的pH,浓度、温度等无特殊要求,工艺流程图见图。 流程说明: 1格栅:(对水中有较大颗粒物的水质,如城市生活污水),清除砂石、木块、塑料等大块杂物; 2调节池:调节水量和水质,降低对后续处理构筑物的冲击负荷; 3混合器:将污水与投加的1#、2#添加剂进行充分混合与振荡; 4微波反应器:污染物与添加剂进行物理化学反应以及微波低温催化的物化反应; 5沉降过滤一体化设备:实现固液分离,达到排放或回用目的,污泥则脱水外运或用作其他用途。 水中污染物是在添加剂与微波的共同作用下,发生剧烈的催化、物理化学反应,转化成不可溶物质或气体从水中分离,水中的大分子、难降解的有机污染物在微波及添加剂的共同作用下,被分解为小分子,与添加剂结合生成速沉絮体物去除;金属离子可直接与添加剂结合生成速沉絮体物沉淀;氨氮转化为氨气逸出;水中磷转化为不可溶解磷酸盐沉淀去除。

西南片区农村生活污水处理技术指南

(此文档为Word格式,下载后可以任意编辑修改!) (文件备案编号:) 建设项目环境影响报告表 项目名称: 建设单位(盖章): 编制人: 编制日期: 国家环境保护总局制

目录 前言 (1) 1西南地区农村生活污水特征与排放要求 (3) 1.1水量 (3) 1.1.1用水量 (3) 1.1.2排水量 (4) 1.2水质 (4) 1.3排放要求 (4) 2排水系统 (5) 2.1农户庭院排水 (5) 2.2村落排水 (6) 3农村生活污水处理技术 (8) 3.1化粪池 (8) 3.1.1概述 (8) 3.1.2类型和结构 (8) 3.1.3设计事项 (9) 3.1.4施工事项 (10) 3.1.5造价指标 (10) 3.1.6运行管理 (10) 3.2沼气池 (11) 3.2.1概述 (11) 3.3厌氧生物膜池 (12) 3.3.1概述 (12) 3.3.2类型和结构 (12) 3.3.3设计事项 (12) 3.3.4施工事项 (13) 3.3.5造价指标 (13) 3.3.6运行管理 (13) 3.4生物接触氧化池 (14) 3.4.1概述 (14) 3.4.2类型和结构 (14) 3.4.3设计事项 (15) 3.4.4施工事项 (17) 3.4.5造价指标 (18) 3.4.6运行管理 (18) 3.5生物滤池 (19) 3.5.1概述 (19) 3.5.2类型和结构 (19) 3.5.3设计事项 (20)

3.5.4施工事项 (20) 3.5.5造价指标 (20) 3.5.6运行管理 (21) 3.6氧化沟 (21) 3.6.1概述 (21) 3.6.2类型和结构 (22) 3.6.3设计事项 (23) 3.6.4施工事项 (24) 3.6.5造价指标 (24) 3.6.6运行管理 (24) 3.7人工湿地 (24) 3.7.1概述 (24) 3.7.2类型和结构 (25) 3.7.3设计事项 (25) 3.7.4施工事项 (28) 3.7.5造价指标 (28) 3.7.6运行管理 (29) 3.8土地渗滤 (29) 3.8.1概述 (29) 3.8.2类型和结构 (29) 3.8.3设计事项 (32) 3.8.4施工事项 (33) 3.8.5造价指标 (33) 3.8.6运行管理 (33) 4农村生活污水处理技术选择 (35) 4.1农村生活污水处理技术选择原则 (35) 4.2以去除COD为目的污水处理设施或污水站 (35) 4.2.1散户污水处理工艺 (35) 4.2.2村落污水处理工艺 (37) 4.3以去除氮、磷为目的污水处理设施和污水站 (37) 5农村生活污水处理设施的管理 (39) 5.1污水水质检测 (39) 5.1.1水样的采集与保存 (39) 5.1.2现场简易检测指标与方法 (39) 5.2排水系统的维护与管理 (40) 5.3污水处理设施的运行、维护与管理 (40) 6工程实例 (41) 6.1氧化沟处理村落污水工程实例 (41) 6.1.1概述 (41) 6.1.2工艺流程 (41) 6.1.3工艺参数 (41) 6.1.4处理效果 (42) 6.1.5经济成本分析 (43) 6.1.6运行与管理方式 (43)

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