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微电解及其组合工艺处理难降解废水研究进展随着我国工业的飞速发展，各种工业废水的排放量剧增，由此而带来的水质污染已成为我国环境污染的一个主要问题。
在这些废水中，难降解有机物所造成的环境问题日益为人们所重视，此类废水的特点是种类繁多，成分复杂，可生化性差，COD、色度、盐分和有毒有害物质含量高。
如果采用生化方法或其他单项处理技术处理此类废水，不仅经济上不合算，同时也难以达到良好的处理效果。
而传统预处理方法主要为化学法、物理法、电化学法等，这些方法通常存在着处理费用高、工艺复杂、过程不易控制等缺点。
铁炭微电解工艺及其组合工艺则在提高废水可生化性，改善废水水质，减轻后续处理负荷以及提高处理效果方面具有明显的优势，并且对不同类型工业废水具有一定范围的适用性。
利用铁屑微电解法处理工业废水因其具有以废治废、效果好、投资省、适用面广和运行成本低等优点而广泛受到重视。
1·难降解废水的来源难降解工业废水，主要包括印染废水、制药废水、电镀废水、焦化废水及其它有机合成化学工业废水，这类废水中的污染物主要是生物难以降解且有害物质。
如重金属、多环芳烃、硝基化合物、氯苯类和芳烃等化合物。
2·微电解技术基本原理微电解法是利用金属腐蚀原理，形成原电池对废水进行处理的良好工艺，又称内电解法、铁屑过滤法等。
该工艺是在20世纪70年代应用到废水治理中，20世纪80年代引入我国。
目前，微电解法一般采用铁－炭组合，也有采用铝－炭、铁－铜等其他组合来加强处理效果，并在电镀、石油化工、印染、医药以及燃料生产等工业废水预处理方面已有所报道，成为当前染料和印染等高色度、高浓度废水处理研究的热点之一，在工程运用上很具有前景。
用微电解法处理工业废水，因废水的性质不同，处理所应用的原理亦不同。
但一般说来可以概述为以下几个基本原理。
（1）电极反应铸铁是铁和碳的合金，即由纯铁和Fe3C及一些杂质组成。
铸铁中的碳化铁为极小的颗粒，分散在铁内。
微电解污水处理技术微电解污水处理技术是一种高效、环保的污水处理方法，通过微电解反应器对污水进行处理，能够有效去除污水中的有机物、重金属等污染物，达到排放标准要求。
本文将详细介绍微电解污水处理技术的原理、工艺流程、设备选型和应用案例。
一、微电解污水处理技术的原理微电解污水处理技术利用电化学反应原理，通过电解作用将污水中的有机物、重金属等污染物转化为无害物质或者沉淀物，从而达到净化水质的目的。
微电解反应器是该技术的核心设备，由阳极、阴极和电解液组成。
通过施加外加电压，阳极产生氧化反应，阴极产生还原反应，从而引起一系列电化学反应，将污水中的有机物氧化分解为CO2和H2O，同时将重金属离子还原为金属沉淀物。
二、微电解污水处理技术的工艺流程微电解污水处理技术的工艺流程包括预处理、微电解反应、沉淀、过滤和消毒等环节。
1. 预处理：将原污水经过格栅、砂石池等预处理设备进行初步过滤和除砂除沙，去除大颗粒杂质，以保护后续设备的正常运行。
2. 微电解反应：将经过预处理的污水送入微电解反应器中，通过施加外加电压，使阳极和阴极发生电化学反应，将污水中的有机物和重金属转化为无害物质或者沉淀物。
3. 沉淀：经过微电解反应后的污水进入沉淀池，通过自然沉淀或者加入絮凝剂促使悬浮物沉淀，从而进一步去除污水中的悬浮物和颗粒物。
4. 过滤：将经过沉淀的污水通过过滤设备，如滤网、滤袋等，去除弱小颗粒和悬浮物，提高水质的澄清度。
5. 消毒：经过过滤的污水可根据需要进行消毒处理，常用的消毒方法有紫外线照射、臭氧氧化等，以杀灭污水中的细菌和病原体，确保出水符合卫生标准。
三、微电解污水处理技术的设备选型微电解污水处理技术的设备选型需考虑污水的水质、处理规模和出水要求等因素。
常用的设备包括微电解反应器、沉淀池、过滤器、消毒设备等。
1. 微电解反应器：根据污水处理规模和水质特点选择合适的微电解反应器，包括板式微电解反应器、螺旋微电解反应器等，其材质可选用不锈钢、钛合金等耐腐蚀材料。
两相厌氧—好氧工艺处理中药生产废水任南琪, 高 郁, 冯 (哈尔滨工业大学市政环境工程学院,黑龙江哈尔滨150090) 摘 要: 两相厌氧消化与接触氧化法的串联,极大地提高了中药生产废水中难降解有机物质的可生化性和去除率,整个工艺系统的COD 去除率稳定于95%以上。
该工艺处理效率高、运行稳定、易于管理,系统出水水质稳定、抗冲击负荷能力强。
关键词: 高浓度有机废水; 中药生产废水; 两相厌氧; 交叉流好氧中图分类号:X703.1 文献标识码:C 文章编号:1000-4602(2003)06-0072-021 废水水质及排放标准中药生产废水主要来自各车间生产过程中的洗药、煎煮、瓶罐清洗等工序,另有一部分管道及地面冲洗水、蒸汽冷凝水和离子交换树脂酸碱液的中和水等,其水质、水量变化大,且为间歇排放。
工程设计废水处理量:一期为750m 3/d ,二期为1500m 3/d 。
废水水质见表1。
表1 生产废水水质COD(mg/L )BOD 5(mg/L )S S(mg/L )总氮(mg/L )总磷(mg/L )油(mg/L )p H 192003613418221686～7 处理后水质需达到《污水综合排放标准》(G B 8978—1996)中的二级排放标准(COD <150mg/L ,B OD 5<60mg/L ),COD 去除率>99%,B OD 5去除率>98.5%,p H =6.0～7.5。
2 工艺流程工艺流程如图1所示。
首先对高浓度的原水进行沉淀、稀释、调整p H 值等预处理,再采用“两相厌氧消化—好氧接触氧化”工艺进行生物处理,最后经过滤处理后排放水体。
两相厌氧系统工艺中产酸相反应池采用接触式反应器(即在完全式反应器后设沉淀池,同时进行污泥回流),共分为3个反应罐,采用任南琪教授发明的专利设备———产酸发酵反应罐(CSTR :发明专利号ZL 98240801.3),反应罐内设三相分离装置,反应区和沉淀区呈一体化结构。
水解酸化—铁炭微电解—好氧生化工艺处理印染废水各类纺织印染产品在加工过程中均是以水为媒介进行湿法加工,其大部分生产工序都需用水,因而印染行业是工业废水排放大户。
印染废水因其水量大、有机污染物含量高、色度大、碱性大、水质成分变化大等而成为非常难处理的工业废水。
工程上目前主要采用以生化(厌氧和好氧工艺结合)的方法对其进行处理[1],但对某些难生化降解的印染废水往往处理效果不佳,尤其是处理后的残余色度如何最终处理达标是工程上遇到的较大问题。
因此,对难生化降解的印染废水进行预处理,设法提高其可生化性以及有效地破坏染料分子的发色团是成功处理的关键。
1·工程概况河北某毛毯纺织有限公司地处河北省白洋淀地区,属中小型棉纺织品印染企业,主要生产各式毛毯。
公司在原有生产设施基础上,新建了1个年产120万条毛毯的印花车间。
废水主要来自该车间的冲版和染整工段,废水中含有各种染料制剂及助剂、渗透剂、氧化退浆剂和分散剂等。
为了企业的可持续发展以及保护当地的水环境,投资建设了废水处理站。
该废水处理站设计规模为3 000 m3/d,进水和设计出水水质见表1。
2·工艺流程与工艺设备2.1工艺流程工艺流程见图1。
2.2工艺设备(1)格栅根据印染废水的特点,为截流废水中较大的悬浮物及漂浮物,在总进水口处设置格栅,主要截流大小不一的固体物质,以保证后续处理构筑物及提升泵机组的安全运行和减少后续工艺单元的处理负荷。
格栅型号YCSG-700,栅宽700 mm,栅隙10mm,安装角度75°,数量2台。
格栅渠道为地下式钢筋混凝土结构。
(2)调节池废水的水质和水量在每天都有很大的变化。
为了保证处理设备的正常运行,在废水进入处理设备之前,必须预先进行水质水量调节。
调节池既要调节水质,又要调节水量。
通过进水方式调节水质,废水流入配水槽中分为两路,从两侧配水槽的配水孔中汇入调节池,达到了调节水质的效果。
调节池水力停留时间为8 h,即一个生产周期的时间,从而达到了调节水量的作用。
微电解法在废水处理中的研究及应用
随着工业生产的快速发展，废水排放量不断增加，严重影响了水质环境。
微电解法是目前应用最为广泛的一种废水处理技术。
它通过对废水中溶解物和有机物进行电分解，将它们有机污染物转化成无机物质，使废水中的有机物含量显著降低。
传统的化学处理，往往会把有机物和溶解物的原有结构改变，形成更复杂的物质，危害环境更大。
而微电解技术则会降低有机物，使废水中的有机物和污染物被降解，因此具有很强的技术和经济效益。
此外，微电解也具有可控性强、投资成本低、节能环保，以及可改善水环境和社会经济等优点，流行于世界各地。
然而，微电解处理技术也存在不少缺陷，其中最重要的是耗能量大，投资成本高。
此外，微电解处理技术对维护设备的管理成本也很重要，而且处理效果也比较有限。
因此，在应用微电解处理技术处理废水时，必须仔细分析废水中的污染物，研究各种特性，综合考虑各种条件，进行微电解技术设计、施工、运行管理及日常维护等工作。
总而言之，微电解法是一种有效的废水处理技术。
但是，在施工和维护过程，应加以充分考虑，以保证工程的质量和可持续性。
制药废水具有质量分数高、指标变化大、含盐量大、氮氧含量高、不易生物降解等，且制药废水中还含有各种抑制微生物的有害物质。
因此，制药废水处理采用单项处理工艺难以实现达标排放。
针对制药废水的上述特点，实践中采用电解质+Fenton联合处理工艺能够有效解决水质问题。
通过对某医药厂生产废水处理的实际应用，进一步探讨该工艺在医药废水处理中的设计、调试及运行管理。
1 废水水质及排放标准某医药厂废水主要有工艺废水、设备冲洗水、废水处理废水、实验废水、车间冲洗地水，以及生活污水等组成。
总处理水量为50 m3/d。
废水pH<2，有机物质量分数高，可生化性差，CODcr、BOD5平均值为18000 mg/L、1000 mg/L，含有一定毒性物质，对微生物具有一定抑制性，废水具有间歇性排放特点，波动变化大。
处理严格遵守《化学合成类制药工业水污染物排放标准》（GB21904-2016）表1标准，出水达标排放。
表1 某医药厂废水水质及排放标准 mg/L污染源水量/（m3/d）CODcr BOD5pH SS氮氧高浓度工艺废水151800010002-4900340（均值）生活污水353501506-923035排放标准120256-950252 工艺流程微电解+Fenton氧化预处理工艺流程，见图1。
2.1 工艺原理采用“微电解+Fenton”联合工艺处理医药生产废水的原理：利用铁屑和碳粒构成原电池，然后利用微电场的作用将带电胶粒脱稳后聚集沉降，产生新生态的二价铁离子和[H]与废水中的组分发生还原作用，破坏有机污染。
然后向废水中投加一定量的过氧化氢溶液，可与微电解反映产生的铁离子组成Fenton试剂。
二价铁离子可以催化分解产生氧化能力极强的，又能够生成具有良好絮凝吸附作用的三价铁离子，因此，Fenton试剂强化微电解工艺集氧化还原、絮凝吸附、催化氧化、电沉积和共沉积等功能于一体，实现大分子有机物断链，去除难解有机物效果。
