电化学水处理技术的研究和应用

电化学水处理技术的研究和应用应化一班李季112030420

摘要:介绍了电化学技术的分类,总结了电化学技术在处理有机废水、重金属离子废水和氨氮废水方面的研究及应用现状,并指出了该技术在目前的应用中所存在的一些问题,探讨了今后的发展方向。

关键词:电化学；有机污染物；重金属离子；氨氮；废水处理

Abstract:The classification of the electrochemical technologies was introduced in detail.The research and application status of electrochemical technologies in treatment of organic wastewater, heavy metal ions wastewater and ammonia wastewater were summarized.Some problems during the application of the technology were discussed and the future development direction was pointed out.

Keywords:Electrochemistry;organic pollutant; heavymetals ion;wastewater treatment

随着世界各国工业的迅猛发展，废水的排放量急剧增加，尤其是化学、农药、染料、医药、食品等行业排放的废水，其浓度高、色度大、毒性强，含有大量生物难降解的成分，给全球带来了严重的水体污染。以往常用的废水处理技术主要有物理法、化学法、生物法，其中，物理法、化学法容易引起二次污染；生物法以其经济性和较高的处理效率成为目前使用广泛的、能使污染物最终无机化、矿物化的方法，但它只能有效地处理生物相容的有机物。当废水中含有难降解有机物或生物毒性污染物时（如许多芳香烃及其衍生物），直接利用生物法处理该种废水则面临着极大的挑战，尽管已提出利用酶去除某些芳香烃化合物，可是酶的活性等问题仍需解决。近年来，一种高级氧化技术（Advanced Oxidation Technologies，AOT），即利用光、声、电、磁或无毒试剂催化氧化技术处理有机废水，尤其是那些难于生化降解、对人类健康危害极大的“三致”（致癌、致畸、致突变）有机污染物，已成为当前世界水处理相当活跃的领域。电化学水处理技术是高级氧化技术的一种，因其具有其他水处理技术无法比拟的优点，近年来已受到国内外的广泛关注[1]。

1电化学水处理技术的优点

电化学水处理技术是指在外加电场的作用下，在特定的电化学反应器内，通过一系列设计的化学反应、电化学过程或物理过程，产生大量的自由基，进而利用自由基的强氧化性对废水中的污染物进行降解的技术过程［］，是高级氧化技术的一种。作为一种清洁的处理工艺，电化学技术与其他水处理技术相比，具有无法比拟的优点[2]：

(1) 具有多功能性。电化学技术除可用电化学氧化还原反应使毒物降解、转化外，还可用于悬浮物或胶体体系的相分离（如电浮选分离）等。电化学技术的这种多功能性使电化学技术具有广泛的选择性，在废水、废气、有毒物处理等多方面发挥作用。

(2) 具有高度的灵活性。电化学技术兼具气浮、絮凝、杀菌等多功能，必要时，阴极、阳极可同时发挥作用。它既可以作单独处理工艺使用，也可以与其他处理工艺相结合，如作为前处理，可将难降解的有机物或生物毒性污染物转化为可生物降解物质，从而提高废水的可生物降解性。

(3) 无污染或少污染性。电化学过程中产生的·无选择地直接与废水中的有机污染物反应，将其降解为二氧化碳、水和简单的有机物，没有或很少产生二次污染。电子是电化学反应的主要反应物，而且电子转移只在电极与废物组分之间进行，不需添加任何氧化剂、还原剂，避免了由于添加化学药剂而引起的二次污染，而且还可通过控制电位，使电极反应具有高度的选择性，防止副反应发生。

(4) 易于控制性。电化学过程一般在常温常压下进行，其化学过程的主要运行参数是电流和电位，易于控制和测定。因此，整个过程的可控程度乃至自动控制水平都较高，易于实现自动控制。

(5) 经济性。电化学系统设备相对简单，设计合理的系统，其能量效率也比较高，因此，操作与维护费用低。同时，作为一种清洁的处理工艺，其设备占地面积小，特别适用于人口拥挤城市的污水处理。

近年来，随着电力工业的快速发展，电化学污水处理技术在电力领域得以应用。与其他废水处理方法相比，由于电化学水处理技术的诸多优点，受到国内外的关注。随着电极材料的开发、反应器的研制及对传统电化学工艺的改进，电化学水处理技术必将得到更广泛的应用。

2电化学废水处理技术[3]

2.1电凝聚法

电凝聚法也叫电气浮法，即在外电压作用下利用可溶性阳极(铁或铝)产生大量阳离子，对胶体污染物进行凝聚，同时阴极上析出大量氢气微气泡，与絮体粘附在一起上浮，从而实现污染物的分离。电凝聚法中，通常采用的阳极材料为金属铝或铁，由于该方法在消耗铝材的同时还消耗大量的能源，因而它的应用受到了一定的限制。当前的发展方向是通过改进电源技术、研究新型电极材料及结构，使电能消耗和材料消耗进一步降低。

2.2电化学氧化法

电化学氧化原理是：有机物的某些官能团具有电化学活性，通过电场的强制作用，官能团结构发生变化，从而改变了有机物的化学性质，使其毒性减弱以至消失，增强了生物可降解性。电化学氧化法主要分为直接氧化法和间接氧化法两种。直接氧化法是通过阳极氧化使污染物直接转化为无害物质；间接氧化法则是通过阳极反应之外的中间反应，使污染物氧化，最终转化为无害物质。通过改进电极结构，可以提高污染物的去除效果，并降低能耗。

2.3电沉积法

电解液中不同金属组分的电势差，使得自由态或结合态的溶解性金属在阴极析出。电沉积法在处理低浓度金属离子废水的同时能回收金属，且无二次污染。适宜的电势是电沉积发生的关键。该法处理含金属离子废水的技术核心是新型电极结构电解槽的设计。针对不同污染物和不同生产状况，可采用不同的电解槽进行处理。

2.4内电解法

内电解法原理是：具有较强还原性的Fe2+使废水中某些氧化组分还原；Fe(OH)2具有絮凝作用；活性炭具有吸附作用，可吸附有机物及微生物；铁-碳构成的原电池产生微弱电流，对微生物的生长和代谢具有刺激作用。内电解法能“以废治废”，不消耗能源，能去除废水中多种污染成分和色度，还能提高难降解物的可生化性。内电解柱内的填料一般为废铁屑和活性炭(或石墨)，再辅以疏松剂。该法通常作为预处理方法与其他方法结合使用，提高废水的可生化性，为进一步处理创造有利条件。该技术的缺点：一是反应速度比较慢，反应器易阻塞，处理高浓度废水比较困难；二是由于在反应过程中有铁损耗，需不断地补充铁屑；三

是反应前、后均需要用大量的酸和碱来调节废水pH值。

2.5电渗析法

电渗析(ED)技术是膜分离技术的一种，它是将阴、阳离子交换膜交替排列于正、负电极之间，并用特制的隔板将其隔开，组成淡化和浓缩两个系统，在直流电场作用下，以电位差为推动力，利用离子交换膜的选择透过性，把电解质从溶液中分离出来，从而实现溶液净化。电渗析技术的优点是：能量消耗低、药剂耗量少、环境污染小、操作简单、易于实现机械化和自动化、设备紧凑耐用，预处理简单。它的缺点是在运行过程中易发生浓差极化而结垢。

2.6其他电化学方法

电吸附、离子交换辅助电渗析以及电化学膜分离等技术不仅可以用作清洁生产工艺，预防环境污染，而且它们也是有效的工业废水处理方法。电吸附法可以用来分离水中低浓度的有机物和其他物质；离子交换辅助电渗析法具有可多样化设计、适用范围广等优点，已成为环保开发应用的热点技术；电化学膜分离技术是利用膜两侧的电势差进行物质分离，常用于气态污染物的分离。

3有机废水处理

3.1持久性有机污染物

电化学氧化技术借助具有电催化活性的阳极材料，能形成氧化能力极强的羟基自由基(-OH)，既能使持久性有机污染物发生分解并转化为无毒可生化降解物质，又可将之完全矿化为二氧化碳或碳酸盐等物质。该项技术应用于持久性有机污染物废水处理，不仅可弥补其他常规处理工艺的不足，还可与多种处理工艺有机结合，提高水处理的经济性。电化学氧化过程中，具有电活性的阳极表面能起到吸附、催化、氧化等多种转化功能。低浓度的持久性有机污染物废水电导率很低，为了增强溶液导电性需要加入强电解质(如氯化钠、硫酸钠)。

3.2酚类

目前，国内外对于含酚废水的研究较多，此类废水来源广、污染重，是芳香化合物的代表。电化学氧化含酚废水的影响因素有苯酚初始浓度、废水pH值、电流密度、支持电解质种类等。周明华等[4]以经氟树脂改性的β-PbO2为阳极，处理含酚模拟废水，在电压为7.0 V，pH值为2.0的条件下，其COD可降至60 mg/L 以下，挥发酚可完全去除。匡少平等[5]在隔离阴、阳极室条件下进行了电化学法

降解含酚废水试验，苯酚的转化率达95%以上；同时，分别对铅电极和钛上电沉积二氧化铅的电极作为阳极进行了对比试验，发现Ti/PbO2电极对苯酚的降解更加彻底。

3.3硝基苯类化合物

硝基苯类化合物属于生物难降解物质，用电化学催化系统处理此类废水具有一定的意义。以DSA类电极作为阳极，对模拟硝基苯废水进行的降解试验表明，当电流密度为15 mA/cm2时，COD Cr的去除率可达到90%以上。谢光炎等[6]以自制PbO2为阳极，在碱性条件(pH=10)下电解134 min，硝基苯酚溶液的质量浓度从200 mg/L降至1 mg/L以下，BOD/COD值达到0.63，表明该工艺对后续生化处理有重要的实用价值。

4重金属离子废水处理

与传统的二维电极相比，电沉积法的三维电极能够增加电解槽的面体比，且因粒子间距小而增大了物质传质速度，提高电流效率和处理效果。利用三维电极主要是处理含Cu2+和Hg2+等的重金属废水，三维电极所提供的特殊表面和很大的传质速率，能有效地处理稀溶液，这种电极能在几分钟内将金属质量浓度从100 mg/L降至0.1 mg/L，除去重金属离子的效率高，需要的空间少。离子交换树脂与铜粒等比例混合制成的复合三维电极固定床电化学反应器，用于处理低浓度含铜废水，且无须加入支持电解质(如硫酸)，出口铜质量浓度为0.008 mg/L，达到国家排放标准。

5氨氮和氰废水处理

电催化氧化法去除氨氮的原理是：废水进入电解系统后，在不同条件下，阳极上可能发生两种氧化反应：一是氨直接被氧化成氮气脱除；二是氨间接电氧化。即通过电极反应生成氧化性物质，该物质再与氨反应，使氨降解、脱除。液态化电极电解法首先将含氰废水中的CN-氧化为氰酸根，再进一步氧化为CO2和H2O。由于低浓度含氰废水中的电解质浓度低，电解时极间电压高，电流效率低，故一般加入NaCl作电解质。采用液态化电极时，电极反应在膨胀石墨颗粒表面进行，废水的循环流动和膨胀石墨颗粒的频繁碰撞，使得液态石墨颗粒间的传质速度加快，浓差极化和电化学极化现象显著减小，从而加快反应的进行。

6与其他技术相结合的废水处理方法

与其他方法结合使用，是电化学法的前沿之一，其中最突出的是与生物法的结合，其原理是污染物在生物和电化学双重作用下得到降解，且微弱的电流还可刺激微生物的代谢活动，在处理难生物降解和电解不彻底的废水处理方面已显出优势。电化学法与光催化相结合的光电催化技术也是近年来研究的热点电化学方法与超声波相结合的声电联用催化技术可以氧化降解有机物，比单纯采用电催化氧化降解的去除效率提高10%～20%。符德学等[7]采用超声电化学联用技术，探索超声协同—钛铁双阳极电解体系降解印染废水。

7结语

总之，电化学水处理技术对有机物有特殊的降解能力，具有非常广阔的应用前景，在环境保护中占有重要的位置。当前，新电极材料、膜、电解质、反应器结构等的研究开发、电化学降解机理的探究是电化学水处理技术的研究发展趋势。我们相信，随着电化学理论的不断完善和实验室研究的不断深入，电化学水处理技术必将在环境保护领域中发挥更大的作用，在废水处理方面得到广泛的应用。

参考文献

[1]王静，冯玉杰，崔玉虹.电化学水处理技术的研究应用进展[J].工程与技术，

2003,12:19-22

[2]宋卫锋等.电解法水处理技术的研究进展[J].化工环保，2001,21(1):11-15

[3]张胜寒，边娜，韩丽燕.电化学水处理技术的研究和应用[J].电力环境保护，

2009,25(5):46-48

[4]周明华，吴祖成.含酚模拟废水的电催化降解[J ]. 化工学报，2002, 53(1):40- 44

[5]匡少平,张书圣. 均相阳离子隔离阴阳极室电化学降解含酚废水实验及其动

力学研究[J]. 环境工程, 2002, 20(4):20- 22

[6]谢光炎，邓旭忠，肖锦. 难降解有机物对硝基苯酚的电化学氧化工艺研究[J].

广东工业大学学报，2001, 18(4):81- 85.

[7]符德学，缪娟. 超声协同—钛铁双阳极电化学处理印染废水的研究[J]. 焦作

大学学报，2005, (4):45- 46

电化学 循环水处理工艺介绍

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

0774.强化常规水处理工艺

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

电化学研究方法总结及案例

电化学研究方法总结及案例\

目录1. 交流阻抗法 1.1 交流阻抗法概述 1.2电化学极化下的交流阻抗 1.3 浓差极化下的交流阻抗 1.4复杂体系的交流阻抗 2. 电化学暂态测试方法 2.1 电化学暂态测试方法概述 2.2 电化学极化下的恒电流暂态方法 2.3 浓差极化下的恒电流暂态方法 2.4 电化学极化下的恒电位暂态方法 2.5 浓差极化下的恒电位暂态方法 2.6动电位扫描法 3.原位（in situ）电化学研究方法 4.案例 参考文献

1.交流阻抗法 1.1 交流阻抗法概述 交流阻抗法是指小幅度对称正弦波交流阻抗法。就是控制电极交流电位（或控制电极的交流电流）按小幅度（一般小于10毫伏）正弦波规律变化，然后测量电极的交流阻抗，进而计算电极的电化学参数。由于使用小幅度对称交流电对电极极化，当频率足够高时，以致每半周期所持续的时间很短，不致引起严重的浓差极化及表面状态变化。而且在电极上交替地出现阳极过程的阴极过程，即使测量讯号长时间作用于电解池，也不会导致极化现阶段象的积累性发展。因此这种方法具有暂态法的某些特点，常称为“暂稳态法”。“暂态”是指每半周期内有暂态过程的特点，“稳态”是指电极过程老是进行稳定的周期性的变化。 交流阻抗法适于研究快速电极过程，双电层结构及吸附等，在金属腐蚀和电结晶等电化学研究中也得到广泛应用。研究电化学体系的阻抗图谱,获得电极反应体系的控制步骤和动力学参数、反应机理以及各因素的影响规律，方法有两种： 1)等效电路方法 理论：建立各种典型电化学体系在不同控制步骤下的等效电路，理论推导出其阻抗图谱。 测试方法：由阻抗图谱对照理论画出对应的等效电路。 优缺点：此法直观,但一个等效电路可能对应不止1个等效电路。 2）数据模型方法 理论：建立各种典型电化学体系在不同控制步骤下的理论数据模型，理论计算出其阻抗图谱。 测试方法：由阻抗图谱对照理论获得数据模型。 优缺点：此法准确，但实际电化学体系复杂模型难以建立，正在发展中。 阻抗、导纳与复数平面图 1）阻抗:Z= E / I 而如正弦交流电压E = Emsinωt 等，E 、I 、 Z 均为角频率ω (=2πf )或频率 f 的函数。 2) 导纳:Y Y=1/Z 3) 阻抗的矢量表示与复数平面图 Z 可以表示为实—虚平面的矢量: Z = A + jB Z 可由模数 Z 和相角φ来定义: φ φ sin cos Z B Z A == 2 2B A Z += A B tg = φ 阻抗谱：阻抗随交流信号角频率或频率的变化关系

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。

8种电化学水处理方法

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

(发展战略)国内外水处理技术的状态 发展方向

国内外相关技术的现状发展趋势世界上许多地区正面临着最严重的缺水。据世界银行的统计，全球80%的国家和地区都缺少民用和工业用淡水。随着资源成本不断上升和环保意识逐渐增强，许多企业开始运用绿色技术，降低碳排放，尽量减少废物产生。其中水处理技术就是其中非常重要的一项绿色技术。 根据联合国统计，到2025年，三分之二的世界人口可能会面临水资源短缺，因此水处理技术将会越来越得到重视，这包括了高效率的水资源管理和污水处理。例如：在北美尤其在加拿大，水管理及污水处理设施的面临的问题十分急切。63%的目前运行的设施都在超期运行，他们的平均运行时间已经达到18.3年。其中52%污水处理设施在超期运行。在美国的干旱地区，对海水淡化技术的需求越来越高。海水淡化技术主要局限在于效率，而随着淡水的短缺，这些局限逐渐被淡化和忽视。水处理技术的发展拥有巨大的前景，许多国家都在实施水处理的政策和项目。根据全球知名增长咨询公司的预测，至2010年，全球水资源管理和污水处理技术市场规模预计将达到3，500亿美元。 目前先进的水管理和污水处理技术及其发展趋势包括了循环用水、反渗透海水淡化和臭氧化等。例如，反渗透海水淡化技术正在迅速占领的大型设施市场，而这一领域过去主要以热工过程设备为主。

处理效率的提升和渗透膜价格的回落，促使反渗透海水淡化市场在过去5年中迅速发展，现在应用反渗透海水淡化技术的已不再是小规模的工厂，大型反渗透海水淡化厂已是司空见惯。 在污水处理方面，澳大利亚的研究人员在生物发电领域提出了一种新的旋转生物电化学接触器，这项技术能够将已经运用于污水处理行业30年的旋转生物污水处理技术的效率提高15%；此外，一种能够处理高污染废水的技术也已经问世，这种技术能够处理污染物浓度超过300，000ppm的污水，而处理成本仅有原先通过储存和化学处理方法的十分之一。这种技术目前被认为是最简单、最易于使用及经济的处理技术. 中国目前同样也面临巨大的淡水短缺和水污染的问题。作为一个人均拥有水资源量最小的国家，必须采取措施以避免未来严重危机的发生。中国北方缺水问题极度严重，因此国家启动了浩大的“南水北调”工程，整个工程耗资达到几十亿美元，预计2050年建成。污水问题同样困扰着中国，估计有3亿人口的饮用水是被污染的。2004年至2008年，污水排放量年增长率达到18%，从482亿吨增长至572亿吨。预计在2010年，中国的污水排放将达到640亿吨。中国持续的工业化、城市化进程和经济的快速增长，是导致污水排放量连年上升的主要原因；而与此相对的是，中国的污水处理厂却基本上未能实现满负荷的运行。以2008年为例，中国污水处理厂的处理污

金属矿山废水处理新技术

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

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

国内外水处理技术的现状发展趋势

国内外相关技术的现状发展趋势 世界上许多地区正面临着最严重的缺水。据世界银行的统计，全球80%的国家和地区都缺少民用和工业用淡水。随着资源成本不断上升和环保意识逐渐增强，许多企业开始运用绿色技术，降低碳排放，尽量减少废物产生。其中水处理技术就是其中非常重要的一项绿色技术。 根据联合国统计，到2025年，三分之二的世界人口可能会面临水资源短缺，因此水处理技术将会越来越得到重视，这包括了高效率的水资源管理和污水处理。例如：在北美尤其在加拿大，水管理及污水处理设施的面临的问题十分急切。63%的目前运行的设施都在超期运行，他们的平均运行时间已经达到18.3年。其中52%污水处理设施在超期运行。在美国的干旱地区，对海水淡化技术的需求越来越高。海水淡化技术主要局限在于效率，而随着淡水的短缺，这些局限逐渐被淡化和忽视。水处理技术的发展拥有巨大的前景，许多国家都在实施水处理的政策和项目。根据全球知名增长咨询公司的预测，至2010年，全球水资源管理和污水处理技术市场规模预计将达到3，500亿美元。 目前先进的水管理和污水处理技术及其发展趋势包括了循环用水、反渗透海水淡化和臭氧化等。例如，反渗透海水淡化技术正在迅速占领的大型设施市场，而这一领域过去主要以热工过程设备为主。

处理效率的提升和渗透膜价格的回落，促使反渗透海水淡化市场在过去5年中迅速发展，现在应用反渗透海水淡化技术的已不再是小规模的工厂，大型反渗透海水淡化厂已是司空见惯。 在污水处理方面，澳大利亚的研究人员在生物发电领域提出了一种新的旋转生物电化学接触器，这项技术能够将已经运用于污水处理行业30年的旋转生物污水处理技术的效率提高15%；此外，一种能够处理高污染废水的技术也已经问世，这种技术能够处理污染物浓度超过300，000ppm的污水，而处理成本仅有原先通过储存和化学处理方法的十分之一。这种技术目前被认为是最简单、最易于使用及经济的处理技术. 中国目前同样也面临巨大的淡水短缺和水污染的问题。作为一个人均拥有水资源量最小的国家，必须采取措施以避免未来严重危机的发生。中国北方缺水问题极度严重，因此国家启动了浩大的“南水北调”工程，整个工程耗资达到几十亿美元，预计2050年建成。污水问题同样困扰着中国，估计有3亿人口的饮用水是被污染的。2004年至2008年，污水排放量年增长率达到18%，从482亿吨增长至572亿吨。预计在2010年，中国的污水排放将达到640亿吨。中国持续的工业化、城市化进程和经济的快速增长，是导致污水排放量连年上升的主要原因；而与此相对的是，中国的污水处理厂却基本上未能实现满负荷的运行。以2008年为例，中国污水处理厂的处理污

现代电化学研究方法

第二篇 Techniques Used for The Study of Structure and Dynamics of Elecrode/Solution Interface In Situ methods: 1. Transmission Through Optically Transparent Electrodes; 2. Ultraviolet-Visible Reflectance Spectroscopy; Ellipsometry as a spectroscopic tool; 3. Infrared Vibrational Reflectance Spectroscopy; 4. Raman Vibrational Spectroscopy; 5. Photoelectrochemistry or Photocurrent Spectroscopy; Acoustoelectrochemical methods (Photoacoustic Spectroscopy; 6. Ultrasonic Vibration Potentials); 7. Electron Spin Resonance (ESR); 8. M?ssbauer Spectroscopy; 9. Scanning Probe Microscope (SPM) e.g. Scanning Tunneling Spectroscope (STM), Atomic Force Microscope (AFM); 10. EXAFS, X-ray diffraction (X-ray Spectroscopy); 11. Nonlinear Optical Techniques (SHG, SFG, SEHRS); 12. Neutron Diffraction 13. EQCM;

电化学法在水处理中的应用现状

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

电化学水处理系统原理和市场分析

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

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

工业水处理技术

给水工程 1.（概念）硬度是水质的一个重要指标。生活用水与生产用水均对硬度指标有一定的要求，特别是锅炉用水中若含有硬度盐类，会在锅炉受热面上生成水垢，从而降低锅炉热效率、增大燃料消耗，甚至因金属壁面局部过热而烧损部件、引起爆炸。因此，对于低压锅炉，一般要进行水的软化处理；对于中、高压锅炉，则要求进行水的软化与脱盐处理。硬度盐类包括Ca2+、Mg2+、Fe2+、Mn2+、Fe3+、Al3+等易形成难溶盐类的金属阳离子。一般天然水中其他离子含量很少，将钙、镁离子的总含量称为水的总硬度。硬度又可分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度，前者在煮沸时易沉淀析出，称为暂时硬度；后者在煮沸时不沉淀析出，称为永久硬度。 2.（经典题目。看起来像大题）P395-396石灰软化》》为除去水中钙、镁离子，反而加入Ca（OH）2，似乎存在着矛盾。而其中道理可从下列反应中看出：（请记住反应式,自己看书记式子）1）Ca(OH)2——Ca2++2OH-2）2HCO3-+2OH-——2CO32-+2H2O 3）Ca2++CO32-——CaCO3沉淀》》》》》》Ca(OH)2+2HCO3-——CaCO3沉淀+CO32-+2H2O（此4式，可记住最后一条足以证明）根据上述反应，每投加1molCa(OH)2，可去除水中1molCa2+。此式说明熟石灰能去除碳酸盐硬度；熟石 灰虽亦能跟水中非碳酸盐的镁硬度起反 应生成氢氧化镁，但同时又产生了等物 质量的非碳酸盐的钙硬度： MgSO4+Ca(OH)2——Mg（OH）2沉淀+CaSO4 MgCl2+Ca(OH)2——Mg(OH)2沉淀+CaCl2 （这两条式子，考试时写出一个足以证 明）。综上所述，石灰软化主要是去除水 中的碳酸盐硬度以及降低水的碱度。但 过量投加石灰，反而会增加水的硬度。 石灰软化往往与混凝同时进行，有利于 混凝沉淀。 3.离子交换树脂是由空间网状结构骨架 （即母体）与附属在骨架上的许多活性 基团所构成的不溶性高分子化合物。活 性基团遇水电离，分成两部分》1）固定 部分，仍与骨架牢固结合，不能自由移 动，构成所谓固定离子；2）活动部分， 能在一定空间内自由移动，并与其周围 溶液中的其它同性离子进行交换反应， 称为可交换离子或反离子。 4.离子交换的实质是不溶性的电解质 （树脂）与溶液中的另一种电解质所进 行的化学反应。(大概在P397-398，请记 住一条公式做例子） 5.离子交换树脂的基本性能：1）外观， 呈不透明或半透明球状颗粒。2）交联度， 取决于制造过程。30含水率，相应地反 应了孔隙率，交联度越小，孔隙率越大， 含水率也越大。4）溶胀性。5）通常所 谓树脂真密度和视密度是指湿真密度和 湿视密度。6）交换容量是树脂最重要的 性能，定量地表示树脂交换能力的大小。 7）由于树脂活性基团分为强酸、强碱、 弱酸、弱碱性，水的 pH值势必对其交换 容量产生影响。 6.（莫非是填空）逆流再生操作步骤：1） 小反洗2）放水3）顶压4）进再生液5） 逆向清洗6）正洗。 7.（名词解释）水的纯度常以水中含盐 量或水的电阻率来衡量。电阻率是指断 面1cmX1cm，长1cmX1cm体积的水所测得 的电阻。电导率是电阻率的倒数。 8.（见提纲排水部分22条，老师再次提 到这个名词，极可能是名词解释）污染 指数FI值表示在规定压力和时间的条件 下，滤膜通过一定水量的阻塞率。（数 值小于4为可用） 9.(P424，估计是选择题，这么简单，必 记）强碱树脂的选择性顺序一般为： SO42->NO3->Cl->F->HCO3->HSiO3- 10.强碱阴离子交换器的运行过程曲线。 （我也不清楚怎么考。自己看图，大概 在P425) 11.弱碱阴离子交换器的运行过程曲线。 （同上） 12.（名词解释）复床是指阳、阴离子交 换器串联使用，达到水的除盐的目的。

污水处理新技术

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;

循环冷却水之电化学水处理器简介

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。

工业水处理技术的发展趋势 赵晓龙

工业水处理技术的发展趋势赵晓龙 发表时间：2019-05-14T09:35:26.897Z 来源：《建筑细部》2018年第21期作者：赵晓龙 [导读] 降低水的浪费和污染，延长设备的使用周期，保证系统的稳定性。 江苏京源环保股份有限公司江苏南通 226000 摘要：目前就我国的工业水处理来说，处理效果并不理想，因此有必要充分的了解水处理技术，合理的应用相应技术，提高水的利用率，降低水的浪费和污染，延长设备的使用周期，保证系统的稳定性。 关键词：工业；水处理；技术 1工业水处理技术的发展现状 1.1物理机械处理技术 物理机械工业用水处理技术一般包括渗析法、反渗析法及磁场处理法等方法，其中磁场处理法相对其他工业用水物理机械处理技术处理方法较为有效。采用此种方法，对工业用水处理的过程，无需使用任何化学药剂，减少了化学药剂对水资源的污染程度，属于无公害、无污染的绿色水处理方法。同时采用此种水处理方法，能够提高工业生产设备的使用年限，降低其结垢率，提升水垢处理速度的，减少工业用水中有害物资对机械设备的腐蚀，降低维修保养成本，简化维修步骤。采用磁场处理法进行水处理的去垢速度一般约为100～ 500m/h，较其他物理机械处理技术处理速度提升近50～100倍左右，且采用磁场处理法进行水处理抑垢率高达90%以上。 1.2化学生物处理技术 化学生物技术在工业水处理过程中是通过对微生物的分解与沉降并研制绿色多功能的净化药剂，将工业水中的有害物质进行分解，达到可持续发展的目的。化学生物技术实现了工业水处理药剂从有毒、有害、不可分解、功能单一到无毒、无害、可分解、多种功能的转变。在采用化学生物处理技术对工业用水进行处理时，聚天冬氨酸作为其重要的组成部分，能够高效的去垢及对微生物进行分解，其具有无毒、无磷，绿色等诸多优点。 1.3新型复合处理技术 新型复合处理技术在工业水处理的过程中通常是采用生物渗透膜法去污的方法，对工业用水中的磷和氮进行分解。其克服了传统方法在去氮除磷方面的诸多不足之处，实现了高效的去除工业用水中的磷和氮等多种影响物质。 1.4超滤膜水处理技术 超滤膜工业水处理技术一般包括短流程工业水处理技术、双模工业水处理技术以及组合超滤膜工业水处理技术。 （1）短流程工业水处理技术：短流程工业水处理作用原理是将多道工业水处理技术与膜处理技术项结合而进行的处理方法，其主要用于水质较好，污染程度不高的工业水处理，具有实施操作方便，过程简单，处理速度快，费用低等诸多特点。 （2）双膜工业水处理技术：双膜工业水处理技术是采用双层超滤膜或超滤膜与反渗透结合的方法对工业水进行处理的方法。其主要用于污染程度较高，较难处理的工业水处理当中，可以有效解决含盐量较高、污染较严重等工业用水问题。通过采用双层超滤膜或超滤膜与反渗透结合可以使水资源得到有效的净化，提高工业水质量，减少水源长途调配，节约水源运输成本。 （3）组合超滤膜膜处理技术：组合超滤膜膜处理技术是将短流程工业水处理技术与双模工业水处理技术相结合而成的工业水处理技术。其能够大幅提升工业水的处理质量，提高工业水处理效率，但其在实施过程中费用较高，无法被广泛采用，因此应加强组合超滤膜膜处理技术应用的研发，降低其使用费用，将先进的水处理技术进行广泛推广使用。 2工业水处理的措施 2.1加强培训、指导 首先，团队作业是工业水处理的非常有效方法，通过正确的培训和指导，能够确保工业水处理的进行，按照正确的路线来完成，很多工作的实施，都可以进一步减少固有的挑战，而且在各项工作的开展上，不会造成新的挑战，整体上的工作进行，可以按部就班的落实。其次，培训与指导的过程中，应注意加强工业水处理的监督。有些工作人员存在经验作业的现象，要坚持按照统一标准来部署，减少错误的操作，尤其是在重要指标和一些净化措施上，都不能展现出严重的问题。 2.2含氰工业废水处理 从客观的角度来分析，工业废水处理的内容当中，含氰工业废水处理，是比较重要的组成部分，而且产生的影响力非常突出，想要在未来工作的开展上取得理想的成绩，必须加强该方面工作的有效巩固。碱性氯化法是处理含氰工业废水的有效方式，且目前该技术已经相对成熟，在处理过程中要注重含氰废水的全面分流，不能与其它废水混合，以减少镍、铁等金属离子的干扰，提升处理效率。碱性氯化法的原理是以碱性环境破坏氰化物，通常应用氯系氧化剂进行。碱性氯化法的包含两个处理阶段，一级处理是不完全氧化阶段，以化学试剂将氰氧化为氰酸盐；第二阶段将已经转化的氰酸盐进一步氧化，完全分解成CO2和水，进而达到废水处理的目的。 2.3含重金属粒子的工业废水处理 从长远的角度来分析，重金属工业废水也是重点关注的对象。近年来，我国的工程建设和地方规划，不断的开展创新，以至于重金属工业废水的类型、数量表现为大幅度增加的特点，想要在日后工作的开展上，更好的解决固有的问题，必须坚持在该方面取得更好的成就。对于综合性金属废水的处理，处理的方法、工艺、流程较为简单，采用碱性条件下生成氢氧化物沉淀的工艺对该类污水进行处理，就能达到理想的处理效果。处理工艺流程如下：综合重金属废水—调节池—快混池—慢混池—斜管沉淀池—过滤—PH回调池—排放。该污水处理工艺需要全面控制反应条件，尤其是PH回调池的PH值，要控制在9-10之间，同时要控制污水流经混池的反应时间，采用机械搅拌或空气搅拌的方式更为科学。 2.4食品工业废水的处理 食品生产过程排出的废水含有的污染物和杂质普遍属于有机物，其种类包含了固体、油脂、酸、碱、糖、盐等。常见的固体污染物为果皮、菜叶、碎肉等，油脂、淀粉、胶体等可能以悬浮状态存在于废水之中。除此之外，还包含食品原料掺杂夹带的泥沙等有机物。食品