微电解填料生产工艺

三元微电解填料催化降解颜料生产废水研究　

李虹　

（吉林省纤维检验处，吉林长春１３００２２）　

摘要：在传统铁碳微电解填料的基础上加入铝粉，以高温煅烧制备铁铝碳三元微电解填料，选用实际颜料生产废水为研　究对象，考察曝气、填料投加量、初始ｐＨ、停留时间等对废水处理效果的影响，通过测定废水的ＣＯＤ去除率来表征废水的处理效　果，并对填料的二次利用性能进行了实验研究。实验结果表明，在铁铝碳三元填料投加量为０．３３　ｋｇ／Ｌ，反应初始ｐＨ为ｌｌ，反应时　间为１２０　ｍｉｎ，并伴有曝气的条件下，对实际颜料生产废水的ＣＯＤ去除率可以达到５５．６３％。经过酸洗处理的二次填料，烘干后再　次利用。仍能表现出很好的处理性能。　关键词：三元微电解；颜料废水；催化降解；化学需氧量　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｒｏｎ—ａｌｕｍｉｎｕｍ—ｃａｒｂｏｎ　ｔｈｒｅｅ　ｍｉｃｒｏ　ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓ　ｆｉｌｌｅｒ　ｗａｓ　ｐｒｅｐａｒｅｄ　ｂｙ　ａｄｄｉｎｇ　ａｌｕｍｉｎｕｍ　ｐｏｗｄｅｒ　ｏｎ　ｔｈｅ　

ｂａｓｉｓ　ｏｆ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ｉｒｏｎ　ｃａｒｂｏｎ　ｍｉｃｒｏ　ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓ　ｆｉｌｌｅｒ　ａｔ　ｔｈｅ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ｈｉｇｈ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｃａｌｃｉｎａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ　ａｃｔｕａｌ　

ｐｉｇｍｅｎｔ　ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ　ｗａｓ　ｓｅｌｅｃｔｅｄ　ａｓ　ｔｈｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｂｊｅｃｔ．Ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ａｅｒａｔｉｏｎ，ｆｉｌｌｅｒ　ｄｏｓａｇｅ，ｉｎｉｔｉａｌ　ｐＨ　ａｎｄ　ｒｅｓｉ－　ｄｅｎｃｅ　ｔｉｍｅ　ｏｎ　ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｗｅｒｅ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｔｈｅ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ｏｆ　ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ　ｗａｓ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　ＣＯＤ　ｒｅｍｏｖａｌ　ｒａｔｅ　ｏｆ　ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｒｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｐｅｒｆｏｒｎａａｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｉｌｌｅｒ　ｗａｓ　ａｌｓｏ　ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉ—　

铁碳微电解/芬顿强氧化概述：

1、铁碳微电解

铁碳微电解就是利用铁元素和碳元素自发产生的微弱电流分解废水中污染物的一种污水处理工艺。当紧密接触的铁和碳浸泡在废水溶液中的时候,会自动在铁原子和碳原子之间产生一种微弱的分子内部电流,这种微电流分解废水中污染物质的反应就叫微电解。

铁碳微电解的原理：

当将填料浸入电解质溶液中时,由于Fe和C之间存在1.2V的电极电位差,因而会形成无数的微电池系统,在其作用空间构成一个电场,阳极反应生成大量的Fe2

进入废水,进而氧化成Fe3 ,形成具有较高吸附絮凝活性的絮凝剂。阴极反应产生大量新生态的[H]和[O],在偏酸性的条件下,这些活性成分均能与废水中的许多组分发生氧化还原反应,使有机大分子发生断链降解,从而消除了有机物尤其是印染废水的色度,提高了废水的可生化度。工作原理基于电化学,氧化—还原,物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用对废水进行处理。

铁碳微电解的优点：

适用范围广,处理效果好,成本低,操作维护方便,不需要消耗电力资源,反应速度快,处理效果稳定,不会造成二次污染,在大幅度降低cod含量的同时提高废水的可生化性,还可以同时兼顾化学沉淀除磷、还原除重金属,也可以作为生物处理的前处理,利于污泥的沉降和生物挂膜。

2、芬顿强氧化（试剂）：

Fenton试剂的实质是二价铁离子(Fe2+)和过氧化氢之间的链反应催化生成OH自由基，具有较强的氧化能力，其氧化电位仅次于氟，高达2.80V，另外, 羟基自由基具有很高的电负性或亲电性 ,其电子亲和能力达 569.3kJ 具有很强的加成反应特性，因而 Fenton试剂可无选择氧化水中的大多数有机物，特别适用于生物难降解或一般化学氧化难以凑效的有机废水的氧化处理。

Fenton试剂的原理：

在处理有机废水时会发生反应产生铁水络合物,主要反应式如下[1]:

[Fe(H2O)6]3++H2O→[Fe(H2O)5OH]2++H3O+ [Fe(H2O)5OH]2++H2O→[Fe(H2O)4(OH)2]+ H3O+ 当pH为3~7时,上述络合物变成:

Ｖｏ１．３５。Ｎｏ．４　２０１７年４月　中国资源综合利用　Ｃｈｉｎａ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏ污水治理　

厌氧填料池＋ＳＢＲ工艺处理豆腐乳生产废水工程实践　

王宪亮　，俞果　，李红玲　，周灏洋　

（１．桂林理工大学岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心；　

２．桂林理工大学广西高校农业环境与生态安全重点实验室，广西桂林５４１００４）　

摘要：某豆制品厂采用厌氧填料池＋ＳＢＲ工艺处理生产废水，日处理规模２０　ｍ　／ｄ，进水ＣＯＤ＞４　０００　ｍｇ／Ｌ。　

研究结果表明，经废水处理系统处理后，ＣＯＤ去除率达９０％，出水ＣＯＤ＜５００　ｍｇ／Ｌ，达到国家《废水综　

合排放标准》（ＧＢ８９７８－１９９６）三级排放标准，运行费用Ｏ．６６元／ｍ　。　

关键词：厌氧；ＳＢＲ；豆腐乳；生产废水；处理　

中图分类号：Ｘ７９２　文献标识码：Ａ　文章编号：１００８—９５００（２０１７）０４—０Ｏｌｌ一０３　

Ｓｕｆｕ　Ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ　Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｂｙ　Ａｎａｅｒｏｂｉｃ－ＳＢＲ　Ｐｒｏｃｅｓｓ　

Ｗａｎｇ　Ｘｉａｎｌｉａｎｇ　，Ｙｕ　Ｇｕｏ　，Ｌｉ　Ｈｏｎｇｌｉｎｇ　，Ｚｈｏｕ　Ｈａｏｙａｎｇ　

ｆ１．Ｋａｒｓｔ　Ｗａｔｅｒ　Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ａｎｄ　Ｗａｔｅｒ　Ｓａｆｅｔｙ　Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ　Ｃｅｎｔｅｒ，Ｇｕｉｌｉｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；２．Ｇｕａｎｇｘｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　

Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　ａｎｄ　Ｅｃｏｌｏｇｙ　Ｓａｆｅｔｙ　Ｋｅｙ　Ｌａｂ，Ｇｕｉｌｉｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕｉｌｉｎ　５４１００４，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｅｔ：Ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ　ｆｒｏｍ　ａ　ｓｕｆｕ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｆａｃｔｏｒｙ　ｗａｓ　ｔｒｅａｔｅｄ　ｂｙ　ａｎａｅｒｏｂｉｃ—ＳＢＲ　ｐｒｏｃｅｓｓ．Ｔｈｅ　ｄａｉｌｙ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｓｃａｌｅ　

第２７卷第５期　２０１３年１０月　能源环境保护　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　Ｖｏ１．２７，Ｎｏ．５　ｏｃｔ．２０１３　

微电解处理工艺及传统填料　

存在问题与改进措施　

秦树林　，赵岳阳　，王忠泉　

（１．煤炭科学研究总院杭州环保研究院，浙江杭州３１１２０１；　

２．杭州市萧山区环境保护局，浙江杭州３１１２０１）　

摘要：微电解工艺通过电化学、氧化、还原、吸附及絮凝等协同作用，实现脱色、去除有机污　

染、降低毒性、改善可生化性等目的，具有适用范围广、处理效果好、成本低、工程可操作性　

强、低碳环保等优点，是目前处理难降解有机废水的一种较为理想的工艺．但传统微电解　

填料存在诸多制约其工程应用的瓶颈问题，本文将通过对微电解Ｘ－艺原理、传统微电解填　

料存在问题等具体分析，提出解决传统铁炭微电解填料存在板结、堵塞等关键问题的方法　

及措施，为今后新型高效微电解填料的制备及拓展微电解工艺应用范围提供参考。　

关键词：微电解工艺；传统填料：可生化性　

中图分类号：Ｘ７０３　文献标识码：Ａ　文章编号：１００６—８７５９（２０１３）０５—０００８—０３　

ＥＸＩＳＴＩＮＧ　ＰＲｏＢＬＥＭＳ　ＡＮＤ　ＩＭＰＲｏＶＥＭＥＮＴ　ＭＥＡＳＵＲＥＳ　

ｏＦ　ＭＩＣＲｏ—ＥＬＥＣＴＲＯＬＹＳＩＳ　ＰＲ０ＣＥＳＳ　ＡＮＤ　

ＣＯＮＶＥＮＴＩｏＮＡＬ　ＦＩＬＬＥＲ　

ＱＩＮ　Ｓｈｕ—ｌｉｎ　．ＺＨＡＯ　Ｙｕｅ—ｙａｎｇ２，ＷＡＮＧ　Ｚｈｏｎｇ－ｑｕａｎ　

（１．Ｈａｎｇｚｈｏｕ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｃｈｉｎａ　Ｃｏａｌ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，　

Ｈａｎｇｚｈｏｕ　３１１２０１，Ｃｈｉｎａ；２．Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　Ｂｕｒｅａｕ　ｏｆＸｉａｏｓｈａｎ　Ｄｉｄｔｒｉｃｔ，　

Ｈａｎｇｚｈｏｕ　３１１２０１，Ｃｈｉｎａ）　

环氧树脂生产工艺填料的选择

环氧树脂一般和添加物同时使用，以获得应用价值。添加物可按不同用途加以选择，常用添加物有以下几类：（1）固化剂；（2）改性剂；（3）填料；（4）稀释剂；（5）其它。

其中固化剂是必不可少的添加物，无论是作粘接剂、涂料、浇注料都需添加固化剂，否则环氧树脂不能固化。

由于用途性能要求各不相同，对环氧树脂及固化剂、改性剂、填料、稀释剂等添加物也有不同的要求。现将它们的选择方法简介于下：

（一）环氧树脂的选择

1、 从用途上选择

作粘接剂时最好选用中等环氧值（0.25-0.45）的树脂，如6101、634；作浇注料时最好选用高环氧值（>0.40）的树脂，如618、6101；作涂料用的一般选用低环氧值（<0.25）的树脂，如601、604、607、609等。

2、 从机械强度上选择

环氧值过高的树脂强度较大，但较脆；环氧值中等的高低温度时强度均好；环氧值低的则高温时强度差些。因为强度和交联度的大小有关，环氧值高固化后交联度也高，环氧值低固化后交联度也低，故引起强度上的差异。

3、 从操作要求上选择

不需耐高温，对强度要求不大，希望环氧树脂能快干，不易流失，可选择环氧值较低的树脂；如希望渗透性也，强度较好的，可选用环氧值较高的树脂。

（二）、固化剂的选择

1、固化剂种类：

常用环氧树脂固化剂有脂肪胺、脂环胺、芳香胺、聚酰胺、酸酐、树脂类、叔胺，另外在光引发剂的作用下紫外线或光也能使环氧树脂固化。常温或低温固化一般选用胺类固化剂，加温固化则常用酸酐、芳香类固化剂。

2、固化剂的用量

（1）胺类作交联剂时按下式计算：

胺类用量=MG/Hn

式中：

M=胺分子量

Hn=含活泼氢数目

G=环氧值（每100克环氧树脂中所含的环氧当量数）

改变的范围不多于10-20%，若用过量的胺固化时，会使树脂变脆。若用量过少则固化不完善。

（2）用酸酐类时按下式计算：

第17卷第3期

2018 $ 6 %现代农药

Modern

AgrochemicalsVol

.17 N

%.3

Jun

. -B

18

微电解、Fenton氧化和生化组合工艺

处理杀菌剂生产工艺废水

刘睿谦&，李天伊'，刘思琪&，王连军1(，孙秀云\李健生*，沈锦优1

南京理工大学环境与生物工程学院，南京210094;2.

辽宁省葫芦岛市第一高级中学，辽宁葫芦岛125000)

摘要

：三唑类杀菌剂苯醚甲环唑生产废水具有高毒、高COD

和氨氮含量、高盐分等特点，且其中

含有苯醚甲环唑及中间体等对微生物有抑制作用的有机物，无法进行常规生化处理。根据废水特

点，采用蒸发一铁碳微电解一Fenton

氧化一厌氧—级好氧一二级好氧一硝化/反硝化一絮凝沉淀

组合工艺进行处理。结果表明：蒸发工艺可有效去除废水中的盐分和部分COD

&铁碳微电解和

Fenton

氧化等预处理工艺可以将废水中苯醚甲环唑及其中间体等有机物降解或转化为小分子有机

酸，提高了废水的可生化性；生化处理系统可以有效降低COD

和氨氮含量。处理后，出水指标达到

标准要求。

关键词

：苯醚甲环唑；废水；高COD

;高盐；高氨氮；组合处理工艺

中图分类号：X 786 文献标志码：A doi: 10.3969/

j.issn.1671-5284.2018.03.005

Treatment

of

Wastewater

from

Fungicide

Production

by

a

Combined

Process

of

Micro

-electrolysis

, Fenton

Oxidation

and

Biochemical

System

LIU Rui-qian1, LI Tian-yi2, LIU Si-qi1, WANG Lian-

jun1*, SUN Xiu-yun1, LI Jian-sheng1, SHEN Jin-you1

(1. School of Environmental and Biological Engineering, Nan

微电解—UASB—生物接触氧化组合工艺处理制药废水

杨莉;蔡天明;代鹏飞

【摘 要】The combined process,micro-electrolysis-UASB-biological contact

oxidation,has been used for treating pharmaceutical wastewater.The

optimal parameters of micro-electrolysis treatment of wastewater are

defined.The start-up methods for anaerobic reactor and biological contact

oxidation bioreactor are discussed.The results show that the optimal

reaction conditions for micro-electrolysis are as follows:influent pH is

3.0,and reaction time 2 hr.Under these conditions,the micro-electrolysis

action can decompose and convert the organic pollutants in

wastewater,improving the B/C in wastewater from 0.121 to 0.310.Stable

treatment effects can be obtained by this combined process.Both COD and

ammonia nitrogen of the effluent can meet the requirements for the 3rd-level standard specified in the Integrated Wastewater Discharge Standard

关于微电解国内外研究现状及发展动态分析

微电解( micro-electrolysis) 技术, 又称为铁炭法、铁屑法、内电解、铁还原等技术,是被广泛研究与应用的一种废水处理方法。它主要是基于金属腐蚀溶解的电化学原理，依靠在废水中形成微电池的电极反应而使废水净化。该工艺以废铁屑为原料,无需消耗电力资源,

具有“以废治废”的意义。其电解材料一般采用铸铁屑与惰性碳(如石墨、焦炭、活性炭、煤)等，也有也有采用铝-炭、铁-铜等其他组合来加强处理效果。苏联学者于20世纪70 年代初首次将其应用于处理印染废水，由于此法具有适用范围广、处理效果好、使用寿命长、成本低廉及操作维护方便等诸多优点，是真正的环境友好型技术。随后在世界范围内引起了广泛的关注。该法于20 世纪80 年代引入我国，目前已成功地应用于染料、印染、重金属、化工、制药、油分等废水的预处理，在当时是水处理领域里的非常热门的课题。随着我国经济的高速发展，工业废水的排放量日益增加，工业废水的特点是水质和水量因生产工艺和生产方式的不同而差别很大，成分复杂，可生化性差，COD、盐分和有毒物含量高，污染物的

存在形态在不同的废水中各不相同等。为了满足国家排放标准，减少环境污染，研究者们又在铁碳微电解的基础上进行研究改进，随后出现了多元微电解体系以及微电解结合废水处理的其他技术方法，联合应用于各类废水的治理中。目前，研究较多的有混凝沉淀联合微电解法、Fenton联合微电解法、生物降解联合微电解法等。

一、微电解分类

微电解反应体系按投加填料种类的不同可分为一元、二元及三元（或以上）等体系。其中，铁屑还原法是常用的一元微电解体系，又称为零价铁法（Fe0）。铁屑主要由纯铁（Fe）和碳化铁（Fe3C）组成，其中Fe3C 以极细小的颗粒分散在铁屑内，由于两者间存在明显的氧化还原电位差，可形成无数个微观电池，利用其产生的电池效应实现对工业废水的处理。Yang Mu 等研究发现，铁屑通过电化学附集、氧化还原等作用把硝基苯转化为苯胺、偶氮苯及氧化偶氮苯等易生物降解物质；Chuanbao Wang 等通过大量实验室研究和现场测试发现，纳米级铁粉可将各种卤代有机物还原为简单无害的碳氢化合物。

微电解+芬顿氧化+SBR工艺处理丙炔醇和丁炔二醇生产废水

【关键词】污水处理；微电解；芬顿；丙炔醇；丁炔二醇

丙炔醇和丁炔二醇是有机合成的重要中间体，广泛应用于医药行业、农药行业、化工行业，其下游产品的应用更为广泛，国内外市场需求量很大[1]。某化工企业在丙炔醇和丁炔二醇生产过程中排放定量生产污水和部分生活污水，生产污水主要污染物为丙炔三醇、丁二炔醇、以及少量的甲醛和副产物等，是一种典型高浓度难降解的有机废水。根据该污水水质特点和该厂目前的实际情况，将生产废水经过微电解、芬顿氧化和混凝沉淀预处理后，再与生活废水混合后进入水解酸化和sbr处理系统，该工艺取得了良好的处理效果。

1 进水水质水量

1.1 生产污水水质水量

该生产废水属于难降解有机废水，ph值较高，可生化性差，排放水量水质不稳定。废水经过初级沉淀后排入调节池，调节池进水水质水量见表1。

1.2 生活污水水质水量

生活废水有机物含量丰富，可生化性好，水质水量比较稳定，生活废水水质水量见表2。

2 污水处理工艺设计

2.1 工艺流程图

2.2 主要设备、建筑物及其工艺参数 （1）调节池：对不同车间排放的污水起到均质作用。容积112m3，具体尺寸8.0m×4.0m×3.5m，钢砼结构。

（2）ph值调节池：在ph值调节池加酸，调整ph值到3.5-4，以满足微电解反应器进水要求，容积56m3，具体尺寸4m×4.0m×3.5m，钢砼结构。

（3）微电解反应器：微电解技术对化工有机污染物质作用范围广，如：含有偶氮、碳双键、硝基、卤代基等结构的难降解有机物质及各类苯系物等，并且经过微电解处理后废水的可生化性一般可有较大提高[2]，经过后期化验分析，可以使该生产废水b/c达到0.45。设计参数：直径2.4m，高度4.0m，有效停留时间内60min，设备材质为碳钢并进行防腐。

（4）芬顿反应池：它能有效氧化去除传统废水处理技术无法去除的难降解有机物，其实质是h2o2在fe2+的催化作用下生成具有高反应活性的羟基自由（·oh）。·oh可与大多数有机物作用使其降解[3]。容积18m3，具体尺寸4m×1.0m×4.5m，有效停留时间60min，钢砼结构。

·38·化工环保ENVIRONMENTAL PROTECTION OF CHEMICAL INDUSTRY2021年第41卷第1期

［收稿日期］ 2020 - 05 - 21；［修订日期］ 2020 - 07 - 27。 ［作者简介］ 郭晓勇（1981—），男，山西省吕梁市人，硕士，高级工程师，电话186****3633，电邮****************。微电解—芬顿氧化工艺预处理

高浓度松香改性酚醛树脂生产废水

郭晓勇，袁 鸿，任效东，张振荣，马国章

（山西省应用化学研究所（有限公司），山西 太原 030027）

［摘要］ 为了降低松香改性酚醛树脂生产废水的COD并改善其可生化性，采用微电解—芬顿氧化工艺对该废水进行预处理。研究了pH、微电解反应时间、曝气、双氧水投加量等对微电解和芬顿氧化处理效果的影响，考察了COD去除率和BOD5/COD值的变化趋势。实验结果表明：曝气条件下，调节废水pH为4、进行2次微电解、微电解反应时间各2.0 h时，废水的COD去除率为38%，BOD5/COD值提高为0.18；再投加7.5%（w）的双氧水，废水的COD去除率为65.3%，BOD5/COD值为0.37。采用微电解—芬顿氧化的预处理工艺，不仅有效去除了废水的COD，而且显著改善了废水的可生化性。 ［关键词］ 酚醛树脂生产废水；预处理；微电解；芬顿氧化；可生化性 ［中图分类号］ X703 ［文献标志码］ A ［文章编号］ 1006-1878（2021）01-0038-05 ［DOI］ 10.3969/j.issn.1006-1878.2021.01.006

Pretreatment of high concentration wastewater in rosin modified phenolic resin

production by micro-electrolysis-Fenton oxidation process

．４０—．　ＺＨＥＪＩＡＮＧ　ＣＨＥＭＩＣＡＬ　ＩＮＤＵＳＴＲＹ　Ｖｏ１．４４　Ｎｏ．６（２０　１　３）　

我国化工废水特性、治理重点及微电解工艺可行Ｉ生探讨　

赵岳阳　钱丹丹　秦树林ｚ　

（１．杭州市萧山区环境保护局，浙江杭州３１１２０１；　

２．煤炭科学研究总院杭州环保研究院，浙江杭州３１　１２０１）　

摘　要：化工废水特别是生物难降解化工废水，是目前国内外污水处理界公认的难题。本　

文从化工行业废水排放量、治理现状出发，详细阐述了化工废水的水质特性及行业特点，提出　

了５－程治理重点和拟解决的关键问题；针对化工废水的水质特点及常规预处理方法的不足，探　

讨了微电解工艺在化工废水预处理中的可行性及微电解填料改进措施，为今后化５－－废水提标　

整治工作提供了建议。　

关键词：化５－废水；水质特性；多元微电解；可生化性　

文章编号：１００６—４１８４（２０１３）６－００４０－０３　

１　概述　

化工废水在我国工业废水排放量中占有很　

大的比重　随着化学工业的迅速发展和规模的扩　

大．对环境造成的危害也在逐渐加深。据国家统　

计局最新环境统计数据。２０１１年我国各地区废水　

排放总量为６５９．２亿ｔ。而工业废水排放量为　

２１２．９亿ｔｉｌｌ，其中化工行业（包括化学原料和化学　

制品制造、医药制造及化学纤维制造业）废水排　

放总量为３７．８亿ｔ，占全国工业废水排放量的　

１７．８％，仅比造纸及纸制品行业废水排放量３８．２　

亿ｔ少０．４亿ｔ。而成为工业废水排放量第二大的　

行业。化工废水特别是生物难降解化工废水，是　

目前国内外污水处理界公认的难题ｆ２１，其对环境　

造成了严重的污染。由于这类废水处理难度大，　

投资及运行费用较高，并且有效和成熟的处理技　

术难以寻求，很多企业没有采取有效的处理措　

施．使大量未经有效处理的难降解有机物进入水　体环境后极大地影响了水生态环境，威胁人体健　

康。鉴于此，国家环保部科技标准司不断地对化　

工行业废水排放标准进行重新制订及修订，各省　

铁碳填料的生产工艺主要包括以下步骤：

1. 配料与混合：将高纯度氧化铁粉、石墨粉、催化剂、稀土元素等原材料按照一定比例混合，通过搅拌机或混合机进行均匀混合。

2. 造球与成型：将混合好的原料通过造球机或压球机等设备，制成一定形状和大小的球体，以便于后续的还原工艺。

3. 还原工艺：将制成的球体放入专用隧道炉中进行高温还原，通常采用1350℃以上的高温，使球体中的氧化铁还原成铁，同时融化和融合其他组分，形成一体化的铁碳填料。

4. 冷却与粉碎：将高温还原后的铁碳填料进行快速冷却，然后进行粉碎，以便于后续的加工和应用。

5. 筛分与包装：将粉碎后的铁碳填料进行筛分，去除不合格的颗粒，最后进行包装，形成成品。

在整个生产过程中，需要保证原材料的质量和纯度，控制好混合、造球、还原、冷却、粉碎、筛分和包装等各个工艺环节，以确保最终产品的性能和品质。同时，还需要注意生产过程中的安全和环保问题，采取相应的措施，如通风、除尘、废气处理等，以减少对环境和人员的危害。

微电解-接触氧化法处理甲壳素生产废水

微电解-接触氧化法处理甲壳素生产废水

甲壳素（chitin）亦称甲壳质、几丁质、明角质、壳多糖、聚乙酰氨基葡萄糖，是1，4-连接的2-乙酸氨基-2-脱氧-p-D-葡萄糖，其分子式（C8H13NO5）n，分子量（203.19）n，为白色至浅黄片状物，广泛存在于昆虫、甲壳纲动物外壳及真菌细胞壁中，是自然界中产量仅次于纤维素的天然多糖。甲壳素的化学性质稳定，有一定的强度，此外还具有生物分解性，可被生物内的溶菌酶分解，与生物的亲和性好，无毒，但甲壳素水溶性差，只可溶于浓盐酸、硫酸、冰醋酸和78％－97％磷酸，几乎不溶于水、稀酸、碱、乙醇和其它有机溶剂。由于具有生物适应性、吸湿性、保湿性、成膜性和通透性、凝胶性和粘稠性、絮凝性、金属络合性等特殊性质，使其被广泛应用于化工、医疗、农业、食品等领域[1]，但其生产废水的处理在国内一直是一大难题。

1 甲壳素废水的特点

国内大多从蟹、虾壳中提取甲壳素，蟹、虾壳先经盐酸分解碳酸盐，氢氧化钠溶液脱蛋白质和脂肪，再经过脱色处理生产甲壳素。由于生产工艺的特殊性，其排放废水的特点是PH特别低，Cl-浓度高，废水CODcr浓度波动大，一般的生物处理工艺对其很难有好的处理效果。本文所研究的废水来源于浙江某甲壳素生产厂，其主要原料是蟹、虾壳，这些原料在进厂前，已由原料供应商作预处理，因此废水主要

来源于甲壳素后期提取生产工艺，污染程度相对较轻。废水水质见表1。

表1 甲壳素废水水质

水量/（m3.d-1) pH CODcr/(mg.L-1) Cl-(mg.L-1)

母液 1 2.0-3.0 12000-15000 6000-10000

其他废水 120 0.6-1.0 1000-1500 3000-6000

2 微电解试验

为掌握微电解处理效果，我们先进行了实验室小试。主要考察了微电解在不同的电解时间，对甲壳素废水的pH值，CODcr去除效果的影响，从而得出实际运行的最佳设计参数。试验在烧杯内进行，先加入500mLPH为0.7、CODcr为3400mg/L的甲壳素废水，投加一定量的铁屑并鼓入空气，在不同的时间内取出水样，过滤后分别测试pH值和CODcr，测试结果见图1、图2，由图可知：电解2h的CODcr去除率最高，但此时废水的pH值较低。为减少后续中和反应的碱投加量，电解时间以6h为好。实际工程中以此作为设计参数[2-5]。

高活性纳米多金属还原剂

污水处理技术

简 介

山东晟博生物科技有限公司

美国阳光生物科技公司

高活性纳米多金属还原剂

废水处理技术

简 介

一、技术背景

20世纪70年代，苏联科研人员首先把铁屑和焦碳混合成微电解填料应用于印染废水的处理。该技术在上世纪80年代引入我国，近30年来，由于该技术具有工艺简单、处理成本低、脱色效果好等特点，被应用于印染、化工、电镀、制药、油田等领域的废水处理中，尤其对于高盐度、高COD、高色度废水的处理较其他工艺具有明显的优势。

对于传统的铁炭微电解技术，铁碳填料在运行中表面会形成钝化膜，影响反应的进行，一般在1-3个月后，处理效率急剧下降，填料的寿命很短，限制了技术的应用和推广。而且传统的铁炭填料易结块、出现沟流等现象，减少了填料与废水的有效接触面积，也是传统技术处理效率低（COD去除率为15-30%）的一个重要原因。传统的铁炭填料还会产生大量废弃铁泥，影响周遍环境，也影响了技术的推广。最重要的是传统的铁碳微电解受应用环境影响较大，一般要求进行调酸处理，且对相当多的毒害有机物处理效果不明显。

基于传统铁炭微电解技术存在的诸多问题，以及对废水处理中对还原的大量需要（如印染废水、制药废水、化工废水、农药废水中的污染物往往抗氧化能力强，而抗还原能力弱，这些废水中污染物通过还原技术处理发生初步分解后，废水的可生化性可以大幅度提高，有利于提升废水生化处理的效率）。90年代以来美国的科研人员开展了纳米级多金属废水还原处理技术的研究工作，在电镀废水除铬、地下水除有机氯化物、化工废水预处理、制药废水和化工废水深度处理、印染废水深度处理等方面取得了大量科研成果。山东安纳科技开发有限公司依托美国阳光生物科技有限公司在此基础上成功研发出填料和配套装备，填补了国内技术空白。

二、技术基本原理

该废水处理用高活性纳米多金属填料是由多种金属和非金属经纳米化处理，并添加了生物还原酶组成的一种高效还原剂。其活性比国内出售的高效铁碳微电解填料高6-10倍。而且，该填料可以采用美国阳光公司生产的活性恢复装置进行活性再生，极大的降低了运行成本。

第１８卷第３期　２００８年９月　湖南工程学院学报　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｈｕｎａｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｖ０１．１８．Ｎｏ．３　Ｓｅｐｔ．２００８　

微电解厌氧ＳＢＲ组合．Ｔ．艺处理化学制药废水　

王焕龙　，戴友芝　

（１．湖南工程学院化学化工学院，湖南湘潭４１１１０４；２．湘潭大学化工学院，湖南湘潭４１１１０５）　

摘要：化学制药废水难以生化处理．采用微电解厌氧水解酸化可以使ＢＯＤ／Ｃ０Ｄ由０．１２５提高到０．　

６４４，可生化性能得到显著提高；同时考察了ＳＢＲ工艺对预处理后废水的降解．结果表明：Ｆｅ／Ｃ比为３０　

为最佳．ＳＢＲ生化处理中，污泥负荷控制在０．５　ｋｇＣＯＤ／ｋｇＭＬＳＳ・ｄ左右，曝气６　ｈ时Ｃ０Ｄ去除率达　

８５　，达到排放标准．　

关键词：微电解；厌氧水解酸化；ＳＢＲ　

中图分类号：Ｘ７０３．１文献标识码：Ａ文章编号：１６７１—１１９Ｘ（２００８）０３－－００８０－－０４　

湖南某化学制药厂主要生产吉非罗齐、乙双吗　

啡、苯氧布洛芬钙、舒胆通等化学合成原料药．废水　

的ＣＯＤｃ，在２５Ｏ０—５０００　ｍｇ／Ｌ，而且含有大量的二　

甲基酰胺、甲酰胺、六氢吡啶、四氢呋喃等极难生物　

降解的有机物．污染受纳水体为湘江流域，给以该流　

域为主要饮用水水源的下游各城镇的给水处理带来　

困难．目前对此类废水还没有有效的处理方法＿１　］．　

笔者采用微电解厌氧水解酸化ＳＢＲ（Ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ　

Ｂａｔｃｈ　Ｒｅａｃｔｏｒ）组合工艺对该厂的废水进行处理，取　

得了运行参数，为该厂废水处理提供科学依据．　

１试验材料与方法　

１．１废水来源与水质　

废水取自该制药厂的排污口，水质较清，色度　

低，有机物含量高，散发恶臭．静置３—４天，略带黄　

色，产生悬浮杂质．废水水质见表１　

表１废水水质ｍｇ／Ｌ）　使焦炭达到吸附饱和．　

１．２．２中温厌氧水解酸化反应器　

实验装置采用三根直径为８０　ｍｍ有机玻璃柱　

串联，内装半软性填料，设有排气管及溢流管，整个　

华中药业尾水铁碳微电解-芬顿氧化处理方案

一、水质现状分析

华中药业废水经前端工艺处理后各阶段水质状况如下表所示：

水质现状

指标 CODcr NH4-N TP

单位 mg/L mg/L mg/L

综合工艺 9000 300 300

前端混凝出水 6000 200 200

厌氧出水 1300 250 180

中沉一 800 50 160

中沉二 700 15 150

二沉池 650 10 150

废水各工艺段运行较稳定，前端芬顿-厌氧-高负荷好氧效果均良好。通过控制磷酸盐废水进入，综合废水总磷含量明显下降，连续再运行一段时间，处理系统中总磷将下降，有望可在末端处理中将总磷处理达标。系统对氨氮降解效果良好，出水氨氮已能达标。而废水CODcr由于经过高负荷好氧降解后废水可生化性较差，后两段A/O处理效率低，导致出水CODcr还在600~700mg/L，总磷150mg/L以上，为使出水CODcr能达到300mg/L以下，总磷达到1mg/L以下，需要在末端采取深度处理工艺。

二、铁碳微电解-芬顿氧化+氯化钙脱碳除磷同步处理工艺

1、工艺说明

废水在酸性条件下与铁碳进行微电解反应，同时加入双氧水，利用铁碳微电解产生的亚铁离子催化芬顿反应，结束后回调pH，投加氯化钙、PAC、PAM进行混凝沉淀。

2、实验结果分析

小试实验结果

水：铁 水量 铁碳 反应pH 28%H2O2 时间 回调pH 0.3%PAM CODcr TP 泥量

1：1 5L 5kg 2.0 20ml 2~3h 7.5 0.15ml 220mg/L 1mg/L 15%

从实验结果得知，生化废水CODcr在650mg/L以内，总磷在150mg/L以内时，经该工艺处理后CODcr可降至220mg/L，总磷达到1mg/L以下。同时出水色度有显著下降，达到5倍以内，工艺产污泥量约20%。

3、成本分析

该工艺所需药剂成本如下表所示：

加药成本核算

序号 药剂 药剂单价