您好! 请登录 注册
您好! 请登录 注册

电化学电解处理工业废水降COD和重金属离子

发表时间: 2023-08-03 10:42:11

作者: 陆秀英

来源: 湖南株冶环保科技有限公司

浏览:

电化学废水处理技术被越来越多的企业认知和接受,因为电化学电解技术是用电子得失反应取代了物理化学反应,不但能减少加药量而随之减少了固废,更能够通过不同的工艺配置有效的去除废水中各种污染物,尤其是电化学电解废水处理技术用于解决循环水由于各种成分的富集而堵塞循环管道的问题,以及大型用水企业的零排放问题都是可以通过以电化学电解的为主协同其他工艺真正得到解决。

  电化学废水处理技术被越来越多的企业认知和接受,因为电化学电解技术是用电子得失反应取代了物理化学反应,不但能减少加药量而随之减少了固废,更能够通过不同的工艺配置有效的去除废水中各种污染物,尤其是电化学电解废水处理技术用于解决循环水由于各种成分的富集而堵塞循环管道的问题,以及大型用水企业的零排放问题都是可以通过以电化学电解的为主协同其他工艺真正得到解决。

  一、电化学电解技术是降工业废水中COD和各种重金属离子的有效措施。

  1.1我们在电化学试验中发现各种含盐的有机废水,其有机物的存在形式都是以

  有机物基团+某金属离子。当有机物被分解后,金属离子被游离后形成氢氧化物沉淀,循环水中的钙离子也同样在被从有机物分离后和碳酸根结合形成碳酸钙沉淀。所有金属离子都是以这种方式得到去除。因此降COD也就是降有机污染物是我们处理工业废水首选的必须去除的污染因子。

  1.2、在解决企业零排放的问题上,我们对株冶集团(上市公司)旗下的株冶有色的零排放整改做了一个中试案例如下:

  该案列有株冶集团旗下的株冶环保全面实施,为了确保中试项目具有实际推广意义,决定对电化学电解方法降COD(TOC)做了每小时5吨(100吨/天)处理能力的中型试验,其目的就是验证项目降COD的有效性,用以确定是否可以被放大到如:1000吨-2000吨/每天的处理能力,并且通过有效降COD从而保证循环水正常运行。这样就能做到真正的零排放。

  由于临时决定,更为了有利于原水顺利提供,企业选择了污水站原水池附近仅有的一块5米*7米的空地,因此场地有限,整个布局比较拥挤。

  以下图片是该中试设备调试阶段

  

  1.3、首先试验的是脱硫酸性废水:

  这是三天的原水取样,可见原水污染物浓度波动很大。

  对比电解后的水质情况:

  这是一个脱硫塔酸性废水的试验情况,这些原水经过电解后自行产生了大量的絮状体,这种情况我们分析认为水体中含有酰氨结构的有机污染物,电解以后,有机物被分解酰氨结构自行产生聚合状态,也是我们看到的就像加了絮凝剂。

  1.4、这是脱硫塔酸性废水的分析结果:

  

  从上述数据可见,电化学电解对水体中的重金属和有机物都有很好的去除作用。

  1.5、其次试验了循环水排污水:

  在此要说明的,该企业是零排放企业,他们生产中产生的废水,都是要通过自行处理后中水回用。也就是处理后的中水回到循环水作为补充水用。因此他们的循环水的电导率较高,其他污染物由于经过多重处理都有所降低。

  这是循环水排污水试验后的分析结果;

  

  大家可以从数据上看到,其实循环水排污水经过处理后重金属都很低,COD也不是很高,但是电导率很高,这意味着他有很高含量的导电离子,就是钙离子,因为该企业目前主要用石灰来处理生产中的废水,虽然重金属去除了,COD也有降(或许是被大水量稀释),但是仍然有一定量的COD存在,加上高含量的钙在循环水体中,就会堵塞循环水管道。对生产造成很大的影响。

  从对上述循环水排污水的处理结果而言,降低COD是完全可行的。

  通过上述的中试,我们得到的结论是一定要用电化学电解方法,去除每一种废水的有机污染物降低COD,尽可能不用或最少用石灰去降某些离子,用电化学电解方法去控制所有需要处理的生产废水的COD和钙离子。这样当作为循环水的补充水应用时不会加重污染物导致堵塞管道。而循环水系统因长期循环造成富集后也要用电化学电解降低COD和钙离子,同时控制COD和钙镁离子的进入,这样循环水的堵塞问题可以完全解决。零排放的问题也就迎刃而解了。

  1.5、运行成本:

  耗电:所有耗电设备(泵、电源)总计:3-5度电/吨水

  注:耗电量的高低主要有废水中盐分即电导率和COD浓度决定的。

  药剂:双氧水根据污染物含量,约1-5 L/吨水。

  双氧水是否需要添加和添加量也是有污染物成分和浓度决定的。

  酸碱用量:根据水质的电导率而定。电导率高酸碱的消耗量大。

  现在很多大型企业都在倡导零排放的废水处理模式,要真正做到零排放,应该是用电化学电解方法把有机污染物降到最低,然后通过膜分离或电渗析降低盐分也就是降电导率,这样处理后的中水可以进入工业用水系统,这才是真正做到零排放的有效途径。,

  案例2:煤汽化喷淋废水:原水呈现黄黑色悬浮状态。

  这是一个确定可以用电化学电解来解决的废水—煤汽化生产过程中降汽体中的浮尘的喷淋水。也叫洗煤水。对这个废水降PH=3电解30分钟后PH=6左右,提升PH=10迅速沉淀分析结果:原水COD=300,处理后COD=25

  这个处理结果说明,洗煤水中存在的轻质煤粉尘含有酰胺结构的有机物,这些有机物被电化学电解分解后,自行产生聚酰胺的效果,也就是我们看到的絮状体。

  这个项目目前还在企业准备落实阶段,原因可能会对原有的处理工艺和设备有一些去留的问题需要综合考虑。通过这个案例可以知道很多浑浊水体。细颗粒水体用电化学处理是一种非常行之有效的方法。一般情况下,有轻质的细小颗粒悬浮水体,以及一些完全浑浊水体,可以用电化学得到良好的电解效果,电化学主要降解了有机物结构,使之形成肉眼可见的颗粒物,不加絮凝或少量的絮凝剂,就可以加速沉淀,确保去除有机物。

  二、成型碳电极的电化学技术的优点:

  目前很多企业和高校都在研发电化学的电极,希望用解决电化学电极的问题来更好的推广应用电化学电解技术。在此我们向大家推荐2011年就得到发明专利的成型碳电极,他的主要材料有石墨组成。他的形状是多孔状的,便于水流通过,而且多个自上而下的通孔,为电解槽赢得了更大的电极比表面,使得电解处理效果更好。这是我们公司的成型碳电极:

  成型碳电极的优势:

  2.1、成型碳电极只是起导电作用,不溶解、不参与反应,没有被溶解而产生的二次污染。

  2.2、成型碳电极是以石墨为主要材料的电极,具有半导体性质,因此在废水处理

  中能导电,但是不大量消耗电能。其他电极都以金属作为导电电极,就会产

  生被溶解金属的污泥。而且由于金属的高导电性能,所以耗电量也较大。

  2.3、我们在电极的设计中运用的蜂窝状的形式,增加了导电电极的比表面,更有

  效全面的发挥了电子的传导作用,使之在较低的电量下取得更好的电解效果。

  2.4、由于我们电解槽在设计中将成型碳电极组合成多个电池组,因此水中的电压可以控制在12伏以下,完全符合绝对安全电压的要求。虽然我们的设备是完全敞开的,但是没有任何用电安全问题。

  2.5、成型碳电极的使用寿命,在废水的PH≧2.5的条件下,是可以永久性使用的。

  不存在由于电极定期更换,定期补充,定期清理等的问题。使得电化学电解

  槽的有效利用率最大化。也相应的降低了投资成本和电极消耗成本。

  2.6、成型碳电极的电化学设备是完全自动化连续运行的,可以满足大水量的处理设施要求,设备和工艺运行的稳定性能够完全达到自动化运行要求。在原水的污染物浓度和电导率相对稳定的前提下,电解处理的效果也是稳定的。

  2.7、成型碳电极的电化学设备的投资成本低于目前市场上推荐的一些金刚石涂层电极,陶瓷涂覆金属电极,钛涂铱钌电极等的设备投资。

  三、成型碳电极设备的应用推广:关键的投资成本:

  3.1、成型碳电极的电化学设备主要部分:成型碳电极、电解槽、电源、控制柜、四大件组成。

  投资成本:一般按照设备的使用率80%计算。

  以每小时的处理能力和以每天的处理总量两种方法计算。

  设备的投资成本是随着处理量的增加而递减的。

  例如:

  处理量5吨/小时(100吨/天)—处理量20吨/小时(400吨/天)

  以吨-小时计:8万元/吨-小时——4万元/吨-小时

  以吨-天计:4000元/吨-天——2000元/吨-天

  以上设备不包含周边配套设备:如加药桶、PH调节桶、过渡桶、加药泵、原水泵、PH计、流量计、液位仪、操作平台、管道、电缆等其他辅助设施。

  综合上述的所有数据,证明了成型碳电极的电化学工艺有很好的应用未来:

  四、以成型碳电极作为电化学电解处理设备的未来应用前景:

  4.1、成型碳电极电解技术将取代最传统的物化法,进一步减少固废的产生。确保

  青山绿水留给子孙后代。

  4.2、成型碳电极电解技术将应用于膜分离之前,降低有机污染物对膜分离技术的

  干扰,更有效的降低膜分离技术的运行成本。

  4.3、成型碳电极电解技术应用于生化系统难降解废水的预处理,真正帮助生化

  系统发挥废水处理降COD的低成本优势。

  4.4、成型碳电极电解技术可以针对高盐低COD废水,降COD后,通过电渗析浓

  缩后蒸发结晶变成可被利用的工业产品。

  4.5、成型碳电极电解技术可以用于我国众多的城市污水处理厂的提标排放。我们

  经常听到的江河湖海大量的藻类堵塞航道,这就是因为我们目前的城市污水

  虽然有处理,但是都不能确保去除了有机污染物,导致水体富营养化,藻类

  大量繁殖,如果我们用电化学电解做最后一道管控,我们的江河湖海才能有

  望回归大自然的本色。

  五、干扰和困惑:

  我们在做试验中发现有些水质经过长时间电解无论如何就是不再能降低COD了,经过了解,有些企业在用一些进口的杀菌剂和阻垢剂等,我们在此提请各级环保领导和水处理专家们,应该充分注意一个现象,一边是我们各界都在不断努力处理各种生产过程中产生的工业废水,另一边有些水处理工艺中用到进口的杀菌剂,阻垢剂等,例如:这是杀菌剂异噻唑啉酮的结构式:

  从异噻唑啉酮的结构式中我们可以看到在稳定的环内嵌入氮和硫元素,而在环上还有酮结构,这样的形态是很难被分解的,我们尝试用重铬酸钾、高锰酸钾这些强氧化剂都没有使这个结构被分解,也就是COD没降总氮也没有降低,这表明这样的结构是非常稳定的,很难被氧化分解处理掉。

  同样的在有些工艺中应用到的,二溴氮川丙酰胺的结构式:

  从上述结构式我们可以看到,C三N这是氰化物的结构式,碳和氮三键相连是非常稳固的,因此要降解这些毒素是很困难的。这也就是为什么膜浓水很难再处理好的原因。

  这些所谓的杀菌剂加重了工业废水处理的难度,最终的结果是在没有去除污染物的情况下,被浓缩结晶变成固废填埋,从我们已知的我国的固废储存量,可以想象不久的将来,我们留给子孙后代的将是一片有着高毒性高污染的土地和山脉。希望有关政府部门引起重视,不要让进口的复杂化学品污染了我们的水土。

  另一方面电化学电解处理成本确实高于生化系统的处理成本,但是生化系统又很忌讳一些影响微生物生存的因子,如、氟、硫、氯、复杂环结构有机物等,而我们的很多行业的废水中都含有一定的氟、硫、氯和大分子有机物,因此我们今后的研发方向应该是用电化学电解方法,尽可能为生化系统消除障碍,尤其是一些高浓度高难废水,希望通过这两种技术的有效结合,从而降低处理成本真正做好我们的工业废水处理。让我们国家既有绿水青山又有繁荣昌盛的工业企业。

  最后,我们公司将继续用成型碳电极电解工艺对各项业的疑难废水进行工艺上的试验研发,一旦有成果一定和环保行业的同仁分享,同时我们和战略合作伙伴株冶环保公司全面合作,由我们公司专职做电化学电解的工艺研发,由株冶环保做项目合同签约和项目实施,这样更有利于消除一些大型企业对项目实施的后顾之忧。我们将共同合作全力以赴为广大的客户提供从小试(免费)到中试到项目实施全过程的服务。希望环保行业每一位努力着的工程师们,大家共同为我们国家的绿水青山贡献一份力量。

电化学电解处理工业废水降COD和重金属离子
电化学废水处理技术被越来越多的企业认知和接受,因为电化学电解技术是用电子得失反应取代了物理化学反应,不但能减少加药量而随之减少了固废,更能够通过不同的工艺配置有效的去除废水中各种污染物,尤其是电化学电解废水处理技术用于解决循环水由于各种成分的富集而堵塞循环管道的问题,以及大型用水企业的零排放问题都是可以通过以电化学电解的为主协同其他工艺真正得到解决。
长按图片保存/分享

 

   关注微信公众号 

    一键筛选来订阅 

    信息更丰富

 

 推荐展会更多+

 环保技术更多+

 

首        页   |    关于我们    |    新闻资讯   |    易水通会员   

企业访谈    |    技术报告    |    采购商机   |    联系我们

    电话:159-0443-9360

    邮箱:455071680@qq.com

    地址:北京市昌平区1983创意园

图片展示

Copyright @ VillaGrandis All Rights Reserved  ICP备案号180006020号-3

添加微信好友,详细了解产品
使用企业微信
“扫一扫”加入群聊
复制成功
添加微信好友,详细了解产品
我知道了