电化学水处理技术
作者：荣福林
介绍
随着科学技术的迅速发展，工业污染和生态破坏以前所未有的速度显现出来，逐渐的影响着人类的生活，于是人类开始意识到应该保护环境、拯救人类赖以生存的地球，实现可持续发展已成为人类共同的选择。
目前世界各国对工业废水的处理研究甚多，其中电化学法设备占地面积小，操作灵活，排污量小，不仅可以处理无机污染物，也可以处理有机污染物，甚至连一些无法生物降解的有毒有机物与某些含重金属污水都可用此方法进行处理; 再加上风力、核电等新兴发电技术的大力发展和推广应用带来的电能成本降低，使得电化学方法在治理废水方面具有更大的优势。
由于水平有限，文中有不当之处，恳请各位同仁指正。
1电化学法的分类
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转化，即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。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，主要用于卤代烃的还原脱卤和重金属的回收。
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更小的物质。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、H
2O
2
和O
3
等氧化有机物的过程。[1]
电化学法处理废水的工艺有很多种，其中以微电解技术、电催化技术应用的最为广泛,这里简单介绍一下微电解技术和电催化技术的原理及应用。
2微电解技术
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，该工艺用于高盐、难降解、高色度废水的处理不但能大幅度地降低COD和色度，还可大大提高废水的可生化性。
微电解法，又称内电解法、铁还原法、铁碳法、零价铁法等。该方法处理废水的原理是：利用铁屑中的铁合碳组分构成微小原电池的正极和负极，以充入的废水为电解质溶液，发生氧化-还原反应，形成原电池。新生态的电极产物活性极高，能与废水中的有机污染物发生氧化还原反应，使其结构、形态发生变化，完成难处理到易处理、由有色到无色的转变。[2]
还原作用：铁屑内电解法处理废水过程中，发生如下反应：
阴极（Fe）:Fe-2e→Fe2+ E0（Fe2+/Fe）=-0.44V
阴极（C）：在酸性条件下：
2H++2e→H
2↑ E0（H+/H
2
）=0.0V
在碱性或中性条件下：
O 2+2H
2
O+4e→4OH- E0（O
2
/OH-）=+0.4V[3]
电极反应生成的产物具有很高的化学还原活性。在偏酸性废水中，电极反应产生的新生态H能与废水中的有机物和无机物组分发生氧化还原反应，能使废水中的发色基团破坏甚至使高分子断链，从而达到脱色的目的。
同时，铁是活泼金属，在酸性条件下可把某些硝基化合物还原成可生物降解的胺基化合物，提高BOD
5
/COD比值，即增强可生化性。反应式如下：
R—NO
2+2Fe+4H+→R—NH
2
+2H
2
O+2Fe2+
电解生成的铁离子、亚铁离子经水解、聚合而形成的氢氧化铁、氢氧化亚铁聚合体，以胶体形式存在，具有沉淀、絮凝和吸附作用，与污染物一起絮凝产生沉淀，可以去除水中的有机物。同时在原电池周围的电场作用下，废水中带电胶粒和杂质通过静电引力和表面能的作用附集、凝聚，也可以使废水得到净化。总之，铁碳内电解法处理废水是絮凝、吸附、架桥、卷扫、电沉积、电化学还原等综合效应的结果。
特点：1.反应速率快，一般工业废水只需要数分钟至数小时；
2．作用有机污染物质范围广，如：含有偶氮、碳双键、硝基、卤代基结构的难降解有机物质；
3.运行成本极低，只消耗少量的单质铁（最理想并且价廉易得的是金属加工废料铁刨花）；
4.使用寿命长，操作维护方便，微电解塔只要定期的添加铁屑便可，惰性电极不用更换，腐蚀电极每年补充投入两次；
5.具有良好的混凝效果，COD去除率高；
6.该方法既可以作为单独的处理方法，又可作为生物法的预处理工艺，除废水的生化性得到提高外，有利于活性污泥的沉降性能和生物膜法的挂膜性能；
7.该方法可以达到化学沉淀除磷的效果，还可以通过还原除重金属。
应用：染料、印染废水；焦化废水；石油化工废水；----上述废水在脱色的同时，处理水中的BOD/COD值显著提高。
石油废水；皮革废水；造纸废水、木材加工废水；----上述废水处理水后的BOD/COD值大幅度提高。
电镀废水；印刷废水；采矿废水；其他含有重金属的废水；----可以从上述废水中去除重金属。
有机磷农业废水；有机氯农业废水；----大大提高上述废水的可生化性，且可除磷，除硫化物。
3电催化技术
原理：所谓的电催化，是指在电场作用下，存在于电极表面或溶液相中的修饰物能促进或抑制在电极上发生的电子转移反应，而电极表面或溶液相中的修饰物本身并不发生变化的一类化学作用。由于电场强度很高，对参加电化学反应的分子或离子具有明显的活性作用，使反应所需的活化能大大降低，所以大部分电化学反应可以在远比通常化学反应低得多的温度下进行。在电催化反应中，由于电极催化剂的作用发生了电极反应，使化学能直接转变成电能，最终输出电流。[4]
电催化反应的共同特点是反应过程包含两个以上的连续步骤，且在电极表面上生成化学吸附中间物。许多由离子生成分子或使分子降解的重要电极反应均属于此类反应。有人将它们分为两类：
1．离子或分子通过电子传递步骤在电极表面上产生化学吸附中间物，随后吸附中间物经过异相化学步骤或电化学脱附步骤生成稳定的分子。如酸性溶液中的氢析出反应：
O H H M e M O H 23+-→++-+（质子放电）
O H M H e O H H M 223++→++--+（电化学吸附）
M H H M 222+→-（表面复合）[5]
式中，M-H 表示电极表面上氢的化学吸附物种。
2．反应物首先在电极上进行解离式(dissociative)或缔合式(associative)化学吸附，随后吸附中间物或吸附反应物进行电子传递或表面化学反应。 如甲醛的电氧化：
COOH M H M M HCOOH -+-→+2
-+++→-e H M H M
-++++→-e H CO M COOH M 2
或者
O H CO M M HCOOH 2+-→+
-+++-→+e H OH M M O H 2
++→-+-H CO OH M CO M 2[6]
式中，R M -(R 分别是-H 、-COOH 、-CO 或-OH)表示电极表面上的化学吸附物种。此类反应的例子尚有甲醇等有机小分子的电催化、H 2的电氧化以及O 2和Cl 2的电还原。
2）电催化与常规化学催化及电化学反应的区别
电催化反应与常规化学催化反应本质的区别在于反应时，在它们各自的反应界面上电子的传递过程是根本不同的。在常规的化学催化作用中，反应物和催化剂之间的电子传递是在限定区域内进行的。因此，在反应过程中，既不能从外电路中送入电子，也不能从反应体系导出电子或获得电流。另外，在常规化学催化反应中，电子的转移过程也无法从外部加以控制。而在电极催化反应
中电子的传递过程与此不同，有纯电子的转移。电极作为一种非均相催化剂既是反应场所，又是电子的供－受场所，即电催化反应同时具有催化化学反应和使电子迁移的双重功能。在电催化反应过程中可以利用外部回路来控制超电压，从而使反应条件、反应速度比较容易控制，并可以实现一些剧烈的电解和氧化－还原反应的条件。电催化反应输出的电流则可以用来作为测定反应速度快慢的依据。在电催化反应中，反应前后的自由电能变化幅度相当大。在大多数场合下，由反应的种类和反应条件就可以对反应进行的方向预先估出。因此对于电解反应来说，通过改变电极电位，就可以控制氧化反应和还原反应的方向。
常规化学催化反应主要是以反应的焓变化为目的，而电催化反应则以自由能变化为目的。由于自由能的变化和电极电位的变化直接对应，因此可根据电极电位的变化直接测定自由能的变化，由此判断电催化反应的程度。
而对电催化和电化学反应，电催化反应是在电化学反应的基础上，在电极上修饰表面材料及催化材料来产生有强氧化性的活性物种从而提高了降解有机物的能力，而对电化学反应其只是简单的电极反应，其处理效率明显比电催化反应低。[7]
3）多维电催化设备
多维电催化设备基于电化学技术原理，利用电解催化反应过程中生成的强
氧化粒子（·OH、·O
2、H
2
O
2
等），与废水中的有机污染物无选择地快速发生链
式反应，进行氧化降解。设备结构是在传统的二维电解电极间装填粒状工作电极，形成多维电极结构。其主要特点是：阳极采用钛基涂层电极（DSA阳极），极板表面担载有多种催化物质涂层，具有高效、长寿命特点。在阴、阳极间充填了附载有多种催化材料的导电粒子和不导电粒子，形成复极性粒子电极，提高了液相传质效率和电流效率。与传统二维电极相比，多维电极的面积比大大增加，且粒子间距小，因而液相传质效率高，大大提高了电流效率、单位时空效率、污水处理效率和有机物降解效果，同时对电导率低的废水也有良好的适应性。该技术方法是当今废水处理的技术热点，是高浓度有机废水处理的新潮流、新工艺。[8]
多维电催化设备特点：
1、多维电极结构，高效催化物质，传质效果好，有机污染物去除率高（COD去除率30-90%），可无选择地将废水中难降解的有毒有机物降解为二氧化碳、水和矿物质，将不可生化的高分子有机物转化为可生化处理的小分子化合物，提高B/C比；
2、处理过程中电子转移只在电极与废水组份间进行，氧化反应依靠体系自己产生的羟基自由基进行，不需要添加药液，无二次污染；
3、进水污染物浓度无限制，COD浓度可高达数十万mg/L；脱色、去毒效果显著，脱色率50-80%以上；有机污染物降解处理的反应过程迅速，废水停留时间短（30-60min）,所需的设备体积小；
4、可同时高效去除废水中的氨氮、总磷及色度；
5、反应条件温和，常温常压下进行，操作简单、灵活，可通过改变电压、电流、随时调节反应条件，可控性好；
6、占地面积小，建设工期短，运行成本低，处理费用省；
7、非溶出型DSA阳极，无电极腐蚀、钝化问题，具有高效、长寿命特点；
8、环境友好型技术。
9、管理操作科学。由于化工废水进水参数控制难的特点，选配无线远程监控设备，对进水参数远程监测，提供现场进水超标（pH、电导）报警功能。
4总结
在废水净化的几种电化学方法中，微电解技术主要用于对难降解的废水进行预处理，提高生化性。只靠单一的微电解技术，废水难以达到排放标准，还需要配合后续的其它工艺进行深度处理。填料的研究开发是微电解技术发展的关键；多维电催化设备电极的面积比大大增加，且粒子间距小，因而液相传质效率高，大大提高了电流效率、单位时空效率、污水处理效率和有机物降解效果，同时对电导率低的废水也有良好的适应性。该技术方法是当今废水处理的技术热点，是高浓度有机废水处理的新潮流、新工艺。
总之，电化学是一门古老而又年轻的学科。电化学科学的发展和成就举世瞩目，无论是基础研究还是技术应用，从理论到方法，都有许多重大突破。电化学科学的发展，推动了世界科学的进步，促进了社会经济的发展，对解决人类社会面临的能源、交通、材料、环保、信息、生命等方面，已经出并正在作
出巨大的贡献，电化学的未来是灿烂而神奇的。电化学的发展和突破是难以估量的。
参考文献
[1]曲久辉水处理电化学原理与技术科学出版社北京 2007
[2]M.J.Alan著，章学清译.有机电解过程[M].北京：中国工业出版社，1965
[3]张婉如，三废处理技术手册废水卷.北京，化学工业出版社，2000
[4]景长勇张新生电催化氧化技术的研究进展[J].化学工程与设备.2010
[5]Abruna H D（ed）.Electrochemiscal Interfaces-Modern techniques for in-situ characterization,NewYork:VCH，1991
[6]别继艳陈建孟王家德电催化氧化技术处理难降解有机废水浙江工业大学 2002
[7]刘占孟，向速林，张琦等.染料废水电催化氧化及降解动力学研究[J].环境科学与技术.2006
[8]应传友.电催化氧化技术的研究进展[J].化学工程设备2010
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。
SYS系列全程水处理器解析 全程处理器是针对工业，民用各种系统中普遍存在的四大问题：腐蚀、结垢、菌藻、水质。而利用最近的专利技术研制的综合处理器。它从根本上克服水医生系列产品“水垢净”“黄水清”“灭菌灵”“铁锈一扫净”的单一功能。使水系统处理需多种多台设备改变为单台设备即可完成综合处理。它应用航空领域的高技术——差转屏蔽效应及多点阵列组合，巧妙地解决了各种频谱间及与电晕效应场间的互相干扰、制约的重大难题，它具有对水质综合优化处理，防垢、防腐、杀菌、灭藻、超净过滤的功能，它具有机电一体化的设计，纯物理方式处理，无需化这药剂，阻力低，流量大。运行管理费用极低，操作简单，维护方便，是各用水系统最佳的选择。 SYS系列全程水处理器功效类型： 全程处理器是指该设备对不同的用水系统进行全程处理，以达到综合处理的目的。根据不同的水系统和存在的不同问题，设备分为A型、B型、C型、D型、E型、F型。 A型：防腐、除锈、脱色、超净过滤。可系统正常运行过程中完成防腐、控制二次污染、对水中的杂质进行吸附、浓缩、排污的全过程处理，使水质达标。应用系统：冷冻循环水系统、采暖循环水系统、洗浴水系统。 B型：防垢、除垢、超净过滤，可在系统正常运行过程中完成防垢、除垢、超净过滤、控制浊度、悬浮物杂质等全过程处理。应用系统：冷却循环水，工艺用水系统，洗衣机房，餐饮，各类换热设备等。 C型：杀菌、灭藻、超净过滤可在系统正常运行过程中完成杀菌、灭藻、控制二次污染、降低浊度、悬浮物、杂质等全过程处理。应用系统：采暖、空调水系统，冷却循环水，洗浴热水系统等。 D型：杀菌、灭藻、防垢、超净过滤，可在系统正常运行过程中完成杀菌、灭藻、防垢、降低浊度、悬浮物全过程处理。应用系统：冷却循环水，水质过滤，游泳池循环水等。 E型：防腐、防锈、防垢、超净过滤。可在系统正常运行过程中完成防垢、除垢、防腐、降低浊度、悬浮物、控制二次污染的全过程处理。适用于南方低硬度、低PH值、高腐蚀的水质。 F型：杀菌、灭藻、防垢、防腐、超净过滤，可在系统正常运行过程中完成防腐、防垢、杀菌、灭藻、控制水质的全过程处理。适用于中等硬度、腐蚀性的水质。 SYS系列全程水处理器工作原理： A型：水与金属接触所产生的腐蚀，从原理上讲是电化学腐蚀即“微电池效应”。全程处理器工作原理就是削弱抑制原电池效应。第一是利用特定频谱转换，依据“附肌效应”原理在水管内壁形成动态的负电荷富态层，逐渐削弱、抑制电化学腐蚀。使其腐蚀产物三氧化三铁，转换为稳态的四氧化三铁，达到以锈制锈的效果。第二是利用活性铁质滤膜，机械变孔径阻挡及电晕效应场三位一体的综合过滤体吸附，浓缩，最终排除水中的铁离子和钙离子，悬浮物、沉淀物
项目概述 ***********厂内现有部分循环水排污水。 为了节约用水，减少排放，实现水资源再利用，公司拟对厂内的上述各系统循环水排污水进行处理后回用于厂内循环水系统作为补水，代替新鲜水的使用。设计处理水量为200m3/h。 一．设计基础 1.水质情况 1.1水质指标 注：混合污水水质即为经计算后原水水质指标。 1.2水质分析 由以上数据表可以看出，将几股循环水排污水及浓水混合后，其水质的主要问题是电导率、总硬度、总碱度较高，需要进行降低去除处理。
而对于水中含盐量的降低去除则必然涉及到膜法除盐技术，而膜脱盐设备对于进水水质有一定的要求标准，从上述水质表分析，其水质总硬度、总碱度等指标较高，均超过膜脱盐设备的进水要求，原水的结垢性较强，易在膜过滤过程中形成垢类物质沉积在膜表面，影响膜的正常运行。所以必需对原水进行预处理，降低水质的总硬度、总碱度等指标，使处理出水达到膜脱盐设备的进水要求，才能进入脱盐设备进行脱盐处理。 本方案设计工艺分为两部分，一部分是预处理，一部分是脱盐处理。预处理主要用于降低水中的总硬度、总碱度等，脱盐处理主要用于降低水中的含盐量。2．设计水量 设计处理水量为：200m3/h。 二．技术工艺说明 1．技术工艺确定 1.1 技术工艺确定 根据污水水质分析，处理工艺确定为“预处理+脱盐”。其中预处理工艺需要降低水中总硬度、总碱度等，使出水水质满足膜脱盐设备的进水要求。对于水中的上述指标，均可通过“三法净水”处理技术进行有效降低去除，同时还可以进一步去除污水中的浊度、悬浮物等颗粒杂质。 由于处理出水作为循环水系统的补水，对于水质的含盐量要求并不高（新鲜水补水电导450-500uS/cm），而且随着回用设备的投运，循环水系统的含盐量逐渐降低，水质将逐渐改善，所以选择适度脱盐设备进行脱盐处理，即JR-EDR 电渗析脱盐设备。同时，JR-EDR电渗析脱盐设备具有运行成本低、膜抗污染性较强的特点，更适宜应用于污水回用处理。 设计技术工艺为：“三法净水”一体化设备＋JR-EDR电渗析脱盐设备。1.2工艺流程框图 加酸、杀菌剂
强化常规水处理工艺 近些年来，随着水源污染严重、水质不断恶化和饮用水质标准不断提高，人们开始研究一些新技术强化常规处理工艺或发展饮用水深度处理技术。目前应用较多给水深度处理工艺有活性炭吸附、臭氧氧化、臭氧和活性炭联用、臭氧高级氧化技术、生物活性炭、膜过滤技术等。在此笔者结合大量的实验研究，仅对强化常规给水处理工艺(包括强化混凝、强化沉淀与气浮和强化过滤)、化学预氧化(预臭氧化)等发展情况作以简要论述。 【强化混凝技术】 常规给水处理工艺中对有机物去除起主要作用的是混凝工艺，其去除有机物的机理主要分三个方面：带正电的金属离子和带负电的有机物胶体发生电中和而脱稳凝聚;二是金属离子与溶解性有机物分子形成不溶性复合物而沉淀;三是有机物在絮体表面的物理化学吸附。影响混凝效果的因素很多：混凝剂的种类、混凝剂的投加量、原水水质、混凝pH值、碱度、混凝搅拌程度以及混凝剂与助凝剂的投加顺序等。强化混凝就是通过采取一定措施，确定混凝的最佳条件，发挥混凝的最佳效果，尽可能地去除能被混凝阶段能够去除的成分，特别是有机成分。 由于近年水源受有机物污染严重，高浓度的有机物对水中胶体产生很强的保护作用，致使常规混凝效果变差，因此为提高常规混凝效果，在保证浊度去除率的同时提高水中有机物的去除率，强化混凝处理无疑是一个首选之法。Joseph等人认为强化混凝是去除水中天然有机物比较经济、实用的一种处理工艺;美国工作者普遍认为，强化混凝是达到"饮用水消毒/消毒副产物(D/DBP)标准"第一阶段要求和控制饮用水中天然有机物(NOM)的最佳方法之一;我们的实验结果也表明，某些强化混凝技术能有效地去除天然水中的有机物和藻类，并可降低水中剩余铝的浓度。 强化混凝技术首先要根据水质情况筛选优化确定混凝剂的种类和投量。目前水厂使用的混凝剂大致有三种：铝盐Al(Ⅲ)、铁盐Fe(Ⅲ)以及人工合成的有机阳离子聚合混凝剂，一般铝盐和铁盐的混凝效果要优于人工合成的混凝剂，原因是这
Y型过滤器与全程水处 理器 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
一、Y型过滤器 1.目数的定义：指物料的粒度或粗细度，一般定义是指在1英寸×1英寸 （×）的面积内有多少个网孔数，即筛网的网孔数。滤网目数越大，说明物料粒度越细；Y型过滤器目数越小，说明物料粒度越大。各国标准筛的规格不尽相同，常用的泰勒制是以每英寸长的孔数为筛号，称为目。例如100目的筛子表示每英寸筛网上有100个筛孔。 图1 Y型过滤器及滤网 2. Y型过滤器的目数选择 （1）网上答案：一般用于设备前起过滤作用保证设备安全，当介质为水时一般选择4-18目，当介质为蒸汽时一般选择40-90目。 （2）厂家答案：Y型过滤器是输送介质的管道系统不可缺少的一种过滤装置，Y型过滤器通常安装在减压阀、泄压阀、定水位阀或其它设备的进口端，用来清除介质中的杂质，以保护阀门及设备的正常使用。Y型过滤器具有结构先进，阻力小，排污方便等特点。Y型过滤器适用介质可为水、油、气。一般通水网为18~30目，通气网为10~100目，通油网为100~480目。 （3）规范中的答案（存在问题）：《管道过滤器的设置》HG/（规范较老）中原文：“临时过滤器按结构可分为平板型、篮型、T型、Y型等。平板（多孔）型通常使用于离心泵的吸入管道上。篮型、T型、Y型通常使用于往复式压缩机或油类等粘度较大的液体的吸入管道上。临时过滤器使用的过滤网，一般选用100孔/cm2的滤网。” 经过计算可知，100孔/cm2=孔/英寸2≈645目，这个数大的离谱， 3. Y型过滤器的筛孔尺寸与标准目数对应 筛孔尺寸：标准目数：4目 筛孔尺寸：标准目数：5目
8种电化学水处理方法 电化学水处理- 世间万物，都是有一利就有一弊。社会的进步和人们生活水平的提高，也不可避免地对环境产生污染。废水就是其中之一。随着石化、印染、造纸、农药、医药卫生、冶金、食品等行业的迅速发展，世界各国的废水排放总量急剧增加，且由于废水中含有较多的高浓度、高毒性、高盐度、高色度的成分，使其难以降解和处理，往往会造成非常严重的水环境污染。 为了处理每天大量排出的工业废水，人们也是蛮拼的。物、化、生齐用，力、声、光、电、磁结合。今天笔者为您总结用电’ 来处理废水的电化学水处理技术。 电化学水处理技术，是指在电极或外加电场的作用下，在特定的电化学反应器内，通过一定的化学反应、电化学过程或物理过程，对废水中的污染物进行降解的过程。电化学系统设备相对简单，占地面积小，操作维护费用较低，能有效避免二次污染，而且反应可控程度高，便于实现工业自动化，被称为环境友好’ 技术。 电化学水处理的发展历程 1799 年 Valta制成Cu-Zn原电池，这是世界上第一个将化学能转化为电能的化学电源 1833 年 建立电流和化学反应关系的法拉第定律。 19世纪70年代 Helmholtz提出双电层概念。任何两个不同的物相接触都会在两相间产生电势，这是因电荷分离引起的。两相各有过剩的电荷，电量相等，正负号相反，相互吸引，形成双电层。 1887 年 Arrhenius提出电离学说。 1889 年 Nernst提出电极电位与电极反应组分浓度关系的能斯特方程。 1903 年 Morse 和Pierce 把两根电极分别置于透析袋内部和外部溶液中，发现带电杂质能迅速地从凝胶中除去。 1905年 提出Tafel 公式，揭示电流密度和氢过电位之间的关系。 1906年
全程综合水处理器 全程综合水处理器 产品简介? 产品类别：产品展示-循环水处理设备 名称：全程综合水处理器 编号：ZD-50ZH 产品简介： 全程综合水处理器是针对各种循环水系统中普遍存在的四大问题：腐蚀、结垢、菌藻、水质而研制的综合水处理器。由单台设备代替了需要多台设备才能完成的处理过程，从而取代了传统的处理方式。它应用高科技—差转屏蔽效应及多点阵列组合。巧妙地解决了各种频谱间与电晕效应场间的互相干扰、制约的重大难题，具有对水质综合优化处理，防垢、防腐、杀菌、灭藻、超净过滤功能，具有机电一体化，纯物理方式处理，无需化学药剂，阻力低、流量大。而且运行费用极低，操作简单、维护方便，是各种水系统之最佳选择。 工作原理 全程综合水处理器主要由优质碳钢筒体、特殊结构的不锈钢网、高频电磁场发生器、电晕场发生器及排污装置等组成。通过活性铁质滤膜，机械变径孔阻挡及电晕效应场三位一体的综合过滤体，吸附、浓缩在实际运行工矿下各种水系统形成的硬度物质及复合垢，降低其浓度，达到控制污垢及大部分硬度垢的目的。并通过换能器将特定频率能量转换给被处理的介质—水，形成电磁极化水，使其成垢离子间的排列顺序位置发生扭曲变形，当水温升高到一定程度时，处理后的水需经过一段时间方能恢复到原来的状态。在此阶段，成垢的几率很低，因而达到控制形成硬度垢此外，全程水处理器在系统正常运行状态下，可以完成防结垢、防腐、杀菌、灭藻、超净过滤，控制水质的综合功能。 1、防垢除垢 由主机产生电磁场和超声波作用于水系统管路上，使管道内水分子产生共振，把氢键缔合的水分子团变成单个的极性，改变了水的活化性，这些极微小的水分子可以渗透、包围、溶解、去除系统中的老垢，提高了水分子对钙镁离子、碳酸根离子等成垢组分的水合能力，起到阻止水垢形成的作用。同时，在电磁场和超声波的作用下，使原有的水垢结晶逐渐变得松软、脱落、溶解，从而达到除垢之目的。
金属矿山废水废渣处理新技术院系:城建给排水工程学号：111824224 ：熊聪 摘要：随着经济建设的快速发展，我国金属矿山废水产生的环境问题日益严重，金属矿山废水的污染已成为制约矿业经济可持续发展的主要因素之一。概述了矿山酸性废水的形成及危害，重点介绍了几种常见的处理矿山酸性废水的处理技术如中和法、硫化物沉淀法、吸附法、离子交换法和人工湿地法，同时介绍了它们的原理、特点和存在的问题，在此基础上，对矿山酸性废水处理技术的研究，并介绍了几种金属矿山废水处理的新技术以及实例。 关键词：金属矿山废水废渣处理新技术 Abstract：With the rapid development of economic construction, the metal mine waste water environment problem is increasingly serious, metal mine waste water pollution has become one of the main factors restricting the sustainable development of mining economy. Formation and harm of the acidic mining waste water are summarized, mainly introduces several common treatment of acidic mining waste water treatment technologies such as neutralization, sulfide precipitation, adsorption, ion exchange method and the method of artificial wetland, and introduces the principle, characteristics and existing problems, and on this basis, the study of acidic mining waste water treatment technology, and introduces several kinds of metal mine wastewater treatment technology and examples. Keywords：Metal mine Waste water Conduct The new technology 一、金属矿山废水的形成及危害 1.1金属矿山废水的形成 在大部分金属矿物开采过程中会产生大量矿坑涌水。当矿石或围岩中含有的硫化物矿物与空气、水接触时，矿坑涌水就会被氧化成酸性矿坑废水。酸性矿坑水极易溶解矿石中的重金属，造成矿坑水中重金属浓度严重超标。同时在雨水的冲刷作用下废石堆和尾矿也产生大量含有高浓度重金属的酸性淋滤水。 1.2金属矿山废水的危害 金属矿山矿山酸性废水中含有大量的有害物质，一般不能直接循环利用，矿
电化学水处理考察报告 针对我公司设备冷却循环水质不达标情况，由能源部、机动部联合组织相关人员分别对上海东方维尔和山西和风佳会两家公司在工业领域的应用进行了实地考察，两家公司处理原理基本相同，只是处理设备的形式上有所区别。 两家公司电化学水处理技术的主要工作原理是利用电化学的氧化还原反应，将水中的Ca2+、Mg2+以固体形式排除，降低水体的硬度，同时产生氧化性物质，抑制循环水系统中菌藻的滋生，达到杀菌灭藻功能。目前，对于电化学循环水处理技术的机理研究主要集中在以下几个方面： 1.电化学除垢原理 在直流电场的作用下水在阴极发生电解反应生成OH-，由阴极反应产生的OH-离子，打破阴极附近溶液中碱度与硬度的平衡，溶液中的HCO3-离子转化为CO32-离子，同时水中的Ca2+、Mg2+等成垢离子在静电引力的作用下向阴极区迁移，分别生成CaCO3、Mg(OH)2沉淀析出，同时在电场的作用下，CaCO3在阴极板表面的结晶形式由坚硬的方解石结构转变为较为疏松的文石型结构，更易于剥离去除 2.电化学杀菌原理 在电场的作用下，水中的氯离子会被氧化成氯气、次氯酸、次氯酸根等自由氯组分，电解氯化作用，主要通过次氯酸起作用。次氯酸为很小的中性分子，它扩散到带负电的细菌表面，并通过细菌的细胞
壁穿透到细菌内部。当次氯酸到达细菌内部时，能起氧化作用破坏细菌的酶系统而使细菌死亡。在电催化反应中，通过电解水以及溶解在水中的氧气在电极表面生成一些短寿命的中间产物，即臭氧、羟基自由基、过氧化氢和氧自由基等，这些强氧化性的物质能使微生物细胞中的多种成分发生氧化，从而使微生物产生不可逆的变化而死亡。 3.电化学处理设备的工作流程 冷却水在反应室内，经过电化学作用发生下列反应：（1）在阴极（反应室内壁）附近形成一个强碱性环境，使CaCO3从水中析出，与沉积的重金属离子一起附着在内壁上。（2）电流导致悬浮颗粒失稳，形成较大絮体沉淀下来。（3）在阳极附近，氯离子被电解氧化生成游离氯或者次氯酸。（4）在阳极附近同时生成氢氧根自由基、氧自由基、臭氧和双氧水，这些物质进一步强化在反应室内和整个水系统的杀菌灭藻效果。（5）当设备工作时间达到设定值或者水中电导率过高时，控制系统就启动自动刮垢、排污和清洗程序。进水阀门自动关闭，同时排污阀门开启，电机启动刮刀刮掉反应室内壁的软质水垢，与沉淀物一起排出反应室。然后进水阀门开启，刮刀停止运动，将水垢和沉淀物彻底清洗干净。达到设定时间后，排污阀门自动关闭，设备恢复正常工作。 通过对两家公司电化学水处理设备在焦化行业循环水池的应用我们进行比较，东方维尔的设备安装在曹妃甸首钢京唐公司的焦化循环水池，该设备为矩形反应室，阳极和阴极都是板式结构，需要手动清理污垢，并且需要把反应设备停车进行处理。山西和风佳会的处理
综合水处理器 北京文仪通 产品简介 综合水处理器是集除垢防垢、杀菌灭藻、防腐、超净过滤的多种功能于一体的综合性设备，具有全过程处理功能的。可实现自动检测和控制的、能够在大口径和高负荷条件下自动切换水流方向并实现自动排污的水处理器。 综合水处理器针对各种水循环系统中普遍存在的腐蚀、结垢、菌藻、水质浊度等四大问题，应用航空领域的高技术——差转屏蔽效应及多点阵列组合，有效的解决了各种频谱间及与电晕效应场间的互相干扰、制约的重大难题，实现了对水质的防垢、防腐、杀菌、灭藻、超净过滤的综合优化处理。采用纯物理方式处理水质，无需化学药剂，阻力低，流量大，运行成本低，操作简单，维护方便。 工作原理 防垢除垢原理 水经过加温后形成水垢，其主要成分是钙、镁离子等硬度垢。但实际上还有锈垢、杂质沉积的泥垢等与硬度垢结合而形成的复合垢。全程水处理器是通过控制硬度垢和污垢两方面综合来解决复合垢的问题。第一是通过活性铁质滤膜、机械变孔径阻挡及电晕场效应三位一体的综合过滤体，过滤、吸附、浓缩其形成水垢的各种物质，降低其浓度，达到控制污垢及大部分硬度垢的目的。第二是通过换能器将特定射频能量转换给被处理的水，使其分子排列有序，阻止钙镁离子形成晶核，进而达到防垢目的。 杀菌灭藻原理 水中菌类、藻类生存繁殖需要一定的环境，全程水处理器首先通过其过滤功能使将水中的悬浮物、部分微生物、杂质进行浓缩排污、有效的降低水质浊度。使菌藻繁殖的环境恶化，达到抑制其繁殖的目的，其次利用高频波的能量来破坏菌、藻的酶系统，抑制其代谢功能，进而控制菌、藻的繁殖。 防腐过滤原理 水与金属接触所产生的腐蚀，从原理上讲是电化学腐蚀即“微电池”效应。全程水处理器的工作原理就是削弱抑制原电池效应。第一是利用特定的频谱，使水产生富态电子并依靠趋附效应在管内壁形成动态电荷涂层，进而改变金属管壁不同金属成分的电位差，切断电池电路，从而抑制电化学腐蚀。第二是利用活性铁质滤膜、机械变孔径阻挡及电晕效应场三位一体的综合过滤体过滤、吸附、浓缩，再通过反冲洗排出水中的铁、锰离子及悬浮物，降低
电化学法在水处理中的应用现状 摘要随着城市规模的不断扩大和人口的增加,水资源污染也日益严重,水污染治理也成为了关注的焦点。为此,电化学水处理技术也被研究应用到实际的污水处理中。对电化学法在重金属离子的回收和去除、难生物降解有机废水的处理、含染料废水的处理、含油废水的处理、垃圾渗滤液的处理、含氮废水的处理中的应用及处理效果做论述,得到很好的效果。 关键词电化学;水处理技术;应用 1概述 现代社会,废水处理是一个热门话题。目前,由于电化学方法具有处理装置紧凑、设备小、占地面积少、不产生二次污染,又能起到消毒作用等优点已得到人们的重视,用在造纸废水、印染废水、制药废水、医院废水、含油废水等的研究中。 目前,国内电催化法水处理的研究应用已有一定的基础,然而和国外相比还不是很系统。随着水处理领域的热点转移到有机废水的处理,电化学法降解有机废水受到国内外的关注。 电解法处理废水主要有电化学氧化法、电化学还原法、内电解法、电凝聚法、电气浮法、电沉积法、电渗析法、电吸附法。 2电化学在水处理中的应用 随着全球环境状况的日益严峻,环境保护及污染物处理问题引起了各国政府的高度重视。目前,在美、日等发达国家已经广泛的应用电化学方法进行催化氧化处理有机废水。国内在电化学处理废水方面也有很快的发展。由于电化学处理废水的种种优势与功能,近年来国内外的研究较多,现已广泛应用于处理电镀废水、化工废水、印染废水等的研究,并取得了一定的成效。 2.1难生物降解有机废水的处理 对工业部门外排的一些有机废水,由于有机物含量高、污水流量波动相对较大常规生物处理的效率是很低的,甚至是无效的。采用电解氧化过程处理这类废水,如果选用涂层电极作为阳极材料,就可通过阳极反应直接氧化分解有机污染物,或者通过阳极反应产生的氧化性物质间接分解有机污染物;如果选用可溶性铁或铝作阳极,就可在同一电解反应器中通过电氧化、电凝聚、电气浮协同作用去除有机污染物。从而达到很好的处理效果,COD的去处效率甚至可以达到98%以上。 2.2重金属离子的回收和去除
物化一体全程水处理器 一、产品功能 1.具有防垢、防腐、杀菌灭藻、超净过滤的综合功能，采用物理处理方式和化学处理方式相结合的综合水处理技术，辅助水质综合控制和水质动态监测等功能，实现水质全方位综合处理，水质调节、稳定控制，并可大大降低化学药剂的投加量。 2.从根本上解决了以下问题 ①物理处理方式在补水水质、循环水水质、系统工况等恶劣条件下，处理效果不显著等问题。 ②化学处理方式应用于敞开式循环水处理系统排污废水量大、补水水量大、环境污染及药剂和加药量与系统动态工况无法实时匹配的重大难题。 ③水质控制排污与截留杂质排污混为一体，排污用水量大，运行工况不稳定，水质控制难度大等难题。 3.具有净化水质，科学排污，节水、节电、节员、保护环境之综合功效。 二、适用范围 广泛应用于循环水处理系统中。 三、产品特点 1.设备采用一体化设计方式，简单实用，方便安装。 2.实现水质全方位在线监测。 四、技术参数 1.处理效果：阻构、除垢率：≥95%缓蚀率：≤0.125A杀菌率：≥80%灭藻率：≥80% 2.进水水质：总硬度（CaCO3计）：≤800mg/L水温≤100℃流速≤2.8m/s工作压力：≤1.6Mpa 工作温度：-25℃~+95℃工作环境温度：-25℃~+95℃相对湿度：＜95% 3.运行参数：平均无故障工作时间：＞60000小时设计寿命：20年功率：180W~750W 工作电压：380V 安全绝缘电压：5000V 五、工作原理 1．防垢除垢 由主机产生电磁场和超声波作用于水系统管路上，使管道内水分子产生共振，把氢键缔合的水分子团变成单个的极性，改变了水的活化性，这些极微小的水分子可以渗透、包围、溶解、去除系统中的老垢提高了水分子对钙镁离子、碳酸根离子等成垢组分的水合能力，起到阻止水垢形成的作用。同时，在电磁场和超声波的作用下，使原有的水垢结晶逐渐变得松软、脱落、溶解，从而达到除垢之目的。 2．防腐防锈 氧化腐蚀和垢下原电池腐蚀是水系统管道及设备腐蚀和生锈的主要原因，而在电磁场和超声波的作用下，水垢得以控制和去除，溶解氧与水分子结合不易析出，从而抑制氧化腐蚀和垢下原电池腐蚀的发生起到良好的防腐阻锈的作用。 3．杀菌灭藻 电磁场在工作时产生微电子流使细菌、藻类赖以生存的环境被破坏，并且溶解氧在电磁场和超声波的作用下形成一些如O3、H2O2等对细菌、藻类具极强杀伤力的物质，起到杀菌灭藻的作用。 其一：地球上的生物一般只适应地区表面的电场强度（130V/m），该处理器改变电场强度，改变或影响细菌的生理代谢，如基因表达程序、酶活性等，最后导致细菌死亡。 其二：细胞膜有许多对外联系的离子通道，离子通道的调节直接影响细胞的功能和生命。处理器产生的外电场破坏了细胞膜上的离子通道，改变了调节细胞功能的内控电流，影响细菌的生命。同时形成强电场产生的高速运动的电子将细胞致死，达到杀菌的目的。 其三：电场处理水过程中，溶解氧得到活化，超氧阴离子自由基、羟基自由基、过氧化氢、单线态氧等活性氧。活性氧对微生物机体产生作用，造成有机体衰老，直至死亡。 其四：对高温、高湿及水质恶劣的使用环境，对菌藻滋生等要求严格但又不能加药处理时，如跟循环水直接接触的轮胎等行业；如增加“紫外线装置”，杀菌灭藻效果十分理想。 4．超净过滤 将系统监测的结果输入到控制系统，根据已经设定的电导率、TDS实现智能化、科学化排污。
电化学水处理系统 Electrolytic Descaling System 工业冷却循环水除垢技术 电化学水处理系统原理简介 一、电解； 1、原理概述：高频、变频电解反应将水分子打散，变成中性的小分子还原水(小分子还原水国际公认具有强渗透力与溶解能力），细化的水具有强的 溶解性和渗透性，可以渗透进管道的水垢及铁锈层，逐步将其溶解。 2、系统中带正电的离子（Ca2+、Mg2+、Fe3+）随着系统的循环水流出，并被水力清的电极外网（负极）吸附并在上面形成钙、镁的化合物结晶,降 低水体的硬度，且吸附网的吸附能力远远大于水垢在换热器铜管内生成的 能力，使水垢能集中在吸附网上生成，从根本上解决换热器管道内水垢的 产生。 3、 原理示意图；①还原水溶垢、锈示意图（H· 代表小分子还原水）：
循环水除垢机的先进性、突破性与高效益 ②还原水流动溶垢、锈示意图 ③电极吸附收集水垢示意图
电化学水处理系统工作特征 ◎ 超环保 首创高频变频电解纯物理方式吸垢除锈，不需化学药剂，避免管道及换热设备腐蚀。 ◎ 超节能 自身功率为 0.3-4.5KW，却可以提升系统 5-25%综合效果，节约能耗 5-20%。！
◎ 超节水 基本不需要排污，同比目前行业水处理法节水量超过 90%及以上。 ◎ 超智能 全天候无需人员值守，管理方便，简单，不需专人管理。 冷却水系统除垢除锈的必要性: ◎ 长时间不对冷却水进行处理，会造成管道以及换热设备内壁生成水 垢，影响冷却水流量及换热效率，降低冷却效果，影响生产。 ◎ 严重时甚至堵塞换热设备，停机清洗，影响生产效率。 ◎ 常年累积的水垢与铁锈导致换热设备冷却效果不理想，成型周期变 得越来越长。甚至会出现垢腐蚀管路、设备现象。 电化学水处理系统带来的好处: ◎ 时刻吸垢，让冷却水系统处于无垢状态。稳定冷却水流量，提高冷 却效果及换热效率。保障正常生产。 ◎ 不需投放化学药剂，避免管道、换热设备腐蚀，增加设备的使用寿 命。同时减少人工及时间去清理水塔、水池，减少排水 量，节能环 保。
浅谈污水处理新工艺及技术 赵海江 (资源环境学院08环境工程一班，XXXXXXXX) 摘要：简要介绍了最近国际及国内在废水处理方面的新技术和新工艺的原理、特点及其应用范围，并对今后的污水处理工艺或技术做出预测。 关键词：水处理污染物新技术新工艺 随着现代工业的发展，人类赖以生存的环境遭受的污染日益严重，世界范围内环境污染问题越来越受到广泛的关注，对有害废物的处理也提出了更高更严格的要求。目前，许多有毒有害废物、生物污泥和有机生产废水，特别是难降解、高毒性等有机物很难用常规的方法得到彻底处理，并且投资费用较高，因此，发展一种新型的实用环保处理新技术势在必行，例如BIOSTYR法，CWSBR法等。 一、超临界水氧化法 超临界水氧化法的主要原理是利用超临界水作为介质来氧化分解有机物。在超临界水氧化过程中，由于超临界水对各种有机物和氧气都是很好的溶剂，有机物的氧化可以在富氧的均一相中进行，反应不会因为相间的转移而受限制；同时较高的反应温度(通常采用的反应温度为400～600℃)也使反应速度加快，可以在短短的几秒钟内对有机物达到很高的破坏效率。到目前为止，此法共有4种反应器，即管式反应器、箱式反应器、漂洗壁式反应器和水热燃烧器。可以用来处理含酚工业废水、含硫工业废水、多氯联苯等有机物，同时还可以降解聚苯乙烯泡沫，处理污泥。 超临界水氧化法与传统焚烧法、湿式空气氧化法(WAO)相比，在处理一些常规方法难处理的污染物方面，尤其在有机废水、废物处理中具有明显的优点。处理效率高并且彻底，反应速率快，停留时间短，反应器结构简洁，体积小，占地面积小；应用范围广，不产生二次污染，操作维修费较低，单位成本较低等。二、CWSBR法 CWSBR工艺，即恒水位序批式反应器。该工艺由德国G.A.A公司开发，它在保留了传统SBR工艺优点的基础上，克服了传统SBR工艺间歇进水、排水和水位
全程水处理器、软水箱、落地式膨胀水箱 1、全程水处理器： SYS-250B1.0JZ/D-B 处理流量：280-440m3/h，功率：300w SYS-300B1.0JZ/D-B 处理流量：440-640m3/h，功率：330w (1)产品需具备水处理功能、水质监测功能及智能自动化运行功能，可显示水质、压力、温度等数据。 (2)产品功能包含除锈、防垢、除垢、防腐、杀菌、灭藻、超净过滤、自动排污等综合功能。 (3)产品安装方式应采用与水管法兰连接，全自动控制，电气控制部分具有3C认证； (4)设备再生滤体时，按设定时间、压差、水质自动对每个过滤体逐一进行反冲洗、排污，并确保再生滤体瞬间排污时，系统运行压力平衡稳定，排污再生滤体时总耗水量应小于总处理量的2‰。 (5)全流量过滤，滤体再生时要求必须采用滤后的洁净水反冲洗再生，不允许有不经过滤的水进入主机或系统。 (6)设备的动力执行机构应能保证设备运行稳定。 (7)产品应具备显示水质、压力、温度的能力，并具备根据时间、水质、压差三项指标，指导排污的功能。 (8)设备内部与水接触的换能器采用纯钛或陶瓷外套绝缘材料，能量转换系数高；其绝缘保护层，需采用坚硬耐磨、耐温度变化且不易老化的材质； (9)设备内部的过滤网需采用不锈钢材料制造的楔形过滤网；设备外表为漆面，防酸碱，耐高温，不脱落； (10)设备主体采用碳钢材料，罐体坚固保证强度，内涂防腐层； (11)筒体的进、出水口法兰和筒体的联接法兰及法兰盖的制造应符合国家标准。 (12)技术要求：腐蚀率：＜0.089mm；防垢率：＞97％；杀菌灭藻率：＞98％；过滤效率：100％；过滤精度：300μm。 (13)阻力损失＜0.03Mpa； (14)供货厂家提供的产品应具有国家级权威机构颁发的适用于集中空调通风系统中循环水处理的相关试验检测报告（如技术评估合格证书等）。 2、软水箱：（12#）2200x1800x1500(h) (1)水箱形式采用不锈钢保温膨胀水箱。 (2)应能依据不同场所要求任意组合成形态各异的不锈钢水箱；水箱成型后的线型流畅、立体感好、美观大方。 (3)板材选用优质06Cr19Ni10等不锈钢板材冲压制作。 (4)水箱各项卫生指标均需符合国家行业标准，通过卫生检验部门检疫。主体表面光滑耐锈，不易附生藻类，不长青苔，不渗漏。 3、落地式膨胀水箱 参数要求
随着污水处理标准要求的提高, 传统污水处理工艺难以满足处理要求, 为解决这一问题, 在几代人的不懈努力下逐渐形成了现在的高级氧化技术 ( AOP) , 而且随着微波技术、超声波技术、催化剂合成等技术的发展, 在高级氧化技术的基础上, 又逐渐开发出了各种耦合工艺, 如催化内电解法、湿式催化氧化工艺、光催化氧化技术、催化臭氧化技术、及类Fenton技术(即将微波、超声波、紫外光、催化剂等引入到Fenton氧化技术中)。 1 催化内电解法 利用铁碳内电解法处理印染废水, 具有成本低廉、操作简便、协同效应强、脱色效率高等优点。但铁碳内电解法也存在一些缺点, 例如长期运行时, 铁屑易结块, 使处理效果下降等。而催化铁内电解法相比铁碳法, 具有以下优点[ 8] : ( 1) 处理难降解污染物的能力更强, 脱色效果显著, 在工程上长时间运行也不结块板结; ( 2) 整个反应是在不曝气的缺氧情况下进行的; ( 3) 因为无氧的参与, 所以铁的消耗量和反应产生的铁泥也比铁碳法少得多; ( 4) 更为重要的是, 催化铁内电解法适用的pH 值范围较大( pH 值4~ 11), 通常反应可在中性和弱碱性条件下进行。 2 催化臭氧氧化法 自从1906年N ice第一次应用臭氧来消毒饮用水以来, 虽然其一直以高效且不会产生二次污染而著称, 但存在着明显的缺陷, 主要表现为两点: 第一, 操作费用较高; 第二, 臭氧虽然具有极强的氧化性, 但它的氧化活性却具有极高的选择性, 使得臭氧在水处理过程中很难彻底去除水中的TOC 和COD。 近年来, 由于在水处理实践中碰到的困难, 如氯消毒副产物、难生物降解或有毒有害有机废水的治理等缺乏有效的方法, 对传统臭氧化工艺的改进成为人们研究的热点。催化臭氧氧化法因催化剂的存在, 使反应的活化能降低, 不但可以加快臭氧分解产生高活性且几乎无选择性的各类自由基, 由自由基降解水中难以被臭氧直接氧化的有机物, 从而彻底除去水中的TOC 和COD, 而且由于有铁离子的存在, 其水解反应产生的氢氧化物对有机物发生絮凝沉淀作用, 而使有机物的去除效果得以提高。然而在试剂利用率、催化剂回收、以及金属离子溶出方面还有待进一步的改进[ 9] 。 3 催化湿式氧化法 湿式氧化技术(Wet air ox idat ion, WAO )是指在高温( 125 ~ 320℃) 和高压( 0. 5~ 20MPa )的条件下, 以纯氧或空气中的氧气为氧化剂, 将有机物降解为无机物或小分子有机物的过程。虽然传统湿式氧化法对于高浓度、有毒有害、难生物降解的有机废水处理非常有效, 但高温高压的反应条件使得湿式氧化工艺很难在实际废水处理中得到推广应用。为了降低其反应条件以满足工业应用需要, 催化湿式氧化技术( Cata ly tic w et air ox idation, CWAO)便应运而生。 催化湿式氧化过程中通过催化途径产生氧化能力极强的( OH ) 羟基自由基。OH 氧化电位为 2. 80V, 仅次于氟的2. 87 V。故湿式氧化法在降解废水时具有以下特点[ 10 ] : ( 1) OH 是高级氧化过程的中间产物, 作为引发剂诱发后面的链反应发生, 对难降解的物质的开环、断键、难降解的污染物变成低分子或易生物降解的物质特别适用;
全自动全程综合处理器是一种新型的循环水处理设备，设备采用物理方法、化学方法相结合的综合处理工艺技术，以物理场处理为主，根据系统要求、补水水质、环境、温度等技术参数，辅助以不同的化学方式，有效地控制、调节水质，可节约大量药剂添加，减少运行管理费用，结合物理法和化学法处理的优势，总体运行费用是单一传统加药方法的五分之一，从根本上解决了因水质情况复杂而单一物理法设备或单一化学法设备解决不了的问题，是现今非常高效的循环水处理设备。 工作原理 物化型全程处理器包含物理法全流量处理单元、化学法全流量处理单元、全流量过滤单元、水质保持单元及全自动控制单元组成。通过控制系统随时分析循环水水质情况，科学定时、定量地将化学药剂加入水中，起到防垢、防腐、杀菌、灭藻作用。1．防垢除垢 由主机产生电磁场和超声波作用于水系统管路上，使管道内水分子产生共振，把氢键缔合的水分子团变成单个的极性，改变了水的活化性，这些极微小的水分子可以渗透、包围、溶解、去除系统中的老垢提高了水分子对钙镁离子、碳酸根离子等成垢组分的水合能力，起到阻止水垢形成的作用。同时，在电磁场和超声波的作用下，使原有的水垢结晶逐渐变得松软、脱落、溶解，从而达到除垢之目的。 2．防腐防锈 氧化腐蚀和垢下原电池腐蚀是水系统管道及设备腐蚀和生锈的主要原因，而在电磁场和超声波的作用下，水垢得以控制和去除，溶解氧与水分子结合不易析出，从而抑制氧化腐蚀和垢下原电池腐蚀的发生起到良好的防腐阻锈的作用。 3．杀菌灭藻 电磁场在工作时产生微电子流使细菌、藻类赖以生存的环境被破坏，并且溶解氧在电磁场和超声波的作用下形成一些如O3、H2O2等对细菌、藻类具极强杀伤力的物质，起到杀菌灭藻的作用。 其一：地球上的生物一般只适应地区表面的电场强度（130V/m），该处理器改变电场强度，改变或影响细菌的生理代谢，如基因表达程序、酶活性等，最后导致细菌死亡。 其二：细胞膜有许多对外联系的离子通道，离子通道的调节直接影响细胞的功能和生命。处理器产生的外电场破坏了细胞膜上的离子通道，改变了调节细胞功能的内控电流，影响细菌的生命。同时形成强电场产生的高速运动的电子将细胞致死，达到杀菌的目的。 其三：电场处理水过程中，溶解氧得到活化，超氧阴离子自由基、羟基自由基、过氧化氢、单线态氧等活性氧。活性氧对微生物机体产生作用，造成有机体衰老，直至死亡。 其四：对高温、高湿及水质恶劣的使用环境，对菌藻滋生等要求严格但又不能加药处理时，如跟循环水直接接触的轮胎等行业；如增加“紫外线装置”，杀菌灭藻效果十分理想。 4．超净过滤 将系统监测的结果输入到控制系统，根据已经设定参数智能化、科学化排污。 适用范围 中央空调系统循环水处理、工业设备循环冷却水处理、小区集中供热水处理、游泳池循环水处理、宾馆、洗浴热水处理、工业废水处理。 四、性能特点
一、什么是循环冷却水 循环冷却水是冷却水换热水并经降温，再循环使用的给水系统，包括敞开式和密闭式两种类型，由冷却设备、水泵和管道组成。 在许多工业部门的生产过程中，产生大量废热，需及时用传热介质将其转移到自然环境中，以保证生产过程正常运行。由于天然水具有优良的热传递性能且费用低廉，资源丰富而被用作工业废热的传热介质，在工业生产中称为冷却水，工业冷却水在各国都是工业水最大用户，除升高温度外冷却水的理化性质无甚显著变化，若采取适当降温措施，使之形成循环回用系统，是节约工业用水的重要途径。 循环冷却水由于受浓缩倍数的制约，在运行中必须要排出一定量的浓水和补充一定量的新水。使冷却水中的含盐量、PH值、有机物浓度、悬浮物含量控制在一个合理的允许范围。如何安全的提高浓缩倍数减少水资源的消耗和运行成本，在水资源税开征和排污收费的大趋势下将极大的节约企业的生产成本。 如何在保证不结垢、不腐蚀的条件下提高循环水的浓缩倍数已成为行业研究的课题。传统的通过加药剂阻垢、缓蚀在浓缩倍数达到一定程度的时候，必须对循环水进行置换，以保证系统的稳定运行。排出系统的废水含盐量高、因为添加药剂的原因，污水的成分比较复杂又难以处理，对后续的污水处理实现达标排放带来了诸多挑战。 二、循环水浓缩倍率与节水的关系 提高循环水的浓缩倍数（目前我国的循环冷却水浓缩倍数一般为1.5—3.0），可降低补充水的用量，节约水资源，同时可降低排污水量，从而减少其对环境的污染，降低生产成本。 设某企业循环冷却水系统，循环水量为10000m3/h，冷却塔进出口水温分别为42℃和32℃，风吹损失占循环水量的0.1%，在不同浓缩倍数下该系统的运行参数计算值见下表。 三、电化学除垢器概述 电化学除垢器又称为电化学除垢设备也称之为循环水电化除垢设备，在循环水处理中采用电化学除垢技术，是环保节能的高新技术。电化学除垢设备循环系统全部采用新型材料，设备使用期长达15年，系统无易损件，不侵蚀，不用维修。从病根上解决了出锈水的问题，和每年都要定期维修的问题。 四、电化学水处理系统介绍 原理和技术优势简介： 电化学水处理系统是以电化学的电解原理和极性水分子理论为基础发展起来的环保新技术，它具有除垢、防垢、杀菌、灭藻、缓蚀等功能，还可以溶解水循环管路已成固体的垢、降低盐类离子浓度、降解有机物质、节水、节能无污染等新的技术性能，是循环水处理未来的主流处理方式。