微電解技術(shù)在工業(yè)廢水處理方面的應(yīng)用分析

豆斌斌，徐愛斌

（新疆宣力環(huán)保能源有限公司，新疆哈密 839000）

1 微電解技術(shù)的工作原理

微電解技術(shù)用鐵碳當(dāng)作研究對象，其工作原理是活性炭、焦炭、鐵屑等惰性碳物質(zhì)組成了原電池的基本材料，通過原電池反應(yīng)，進行電富集、氧化還原、絮凝沉降等物理吸附或化學(xué)反應(yīng)，實現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化。該微電解技術(shù)的使用可以有效去除工業(yè)廢水中很難降解的物質(zhì)，可以使水中的一些有機物的狀態(tài)和結(jié)構(gòu)發(fā)生比較大的改變[1]。原電池對工業(yè)廢水進行有關(guān)的處理，在處理的過程中無需通電，在廢水中加入微電解的有關(guān)材料，水中會形成一定的電位差，可以實現(xiàn)對水中有機污染物的降解，同時進行廢水的電解處理。通過電極的反應(yīng)過程，可以在酸性或者中性的環(huán)境中進行有關(guān)反應(yīng)，微電解劑就會在水中發(fā)生氧化還原反應(yīng)。反應(yīng)的過程中可以實現(xiàn)破壞廢水中的助色和發(fā)色基團斷鏈[2]。通過斷鏈可以實現(xiàn)脫色作用，同時可以降低水中的COD，進一步提高水的可生化性。同時可以與金屬離子發(fā)生氧化反應(yīng)，減輕其毒性的發(fā)散。活性炭在氧化還原反應(yīng)的角色是陰極，同時可以進行還原吸附的作用。這是因為原電池的電極周邊會有一定的電場，在此情況下可以實現(xiàn)溶液中的帶電離子進行定向移動同時在電極上進行聚集，可以真正地實現(xiàn)去除工業(yè)廢水中污染物的目的。

2 微電解技術(shù)在污水處理中的運用

2.1 化工廢水的處理

化工廢水中的污染物主要包含酚類、氯代苯類、硝基苯類等化合物，常用的方法比如沉淀、吸附、過濾等可以將其中的污染物進行很好的去除，同時還可以使用化學(xué)方法治理，比如氧化和混凝[3]。微電解技術(shù)主要通過進行鐵碳層的過濾處理、氧化還原處理、氫氣進行氣浮處理以及活性炭的隔離吸附處理對化工污水進行有效的去除。

2.2 印染廢水的處理

印染和紡織行業(yè)的污水主要包含中間體反應(yīng)原料、印染原料、母液等物質(zhì)組成，其特點是溫度差比較高、酸堿值波動和浮動比較大、高生化需氧量、色度濃度大、具有較多含量的固體雜質(zhì)且成分比較復(fù)雜等特點。微電解技術(shù)在印染污水的處理中主要從以下幾個方面進行考慮：首先是污水在排放之前進行活性炭吸附水中的可溶解的污染物質(zhì)；其次是通過鐵離子進行水解反應(yīng)，將水中的膠質(zhì)物和染料成分進行絮凝，將水中可以還原的物質(zhì)進行一些氧化還原反應(yīng)，最終將染料中沉淀物質(zhì)徹底分離；最后是陰極的氧離子和氫離子通過調(diào)節(jié)污水內(nèi)的酸堿值含量，電解的過程中產(chǎn)生鐵離子和氫離子在印刷污水中進行一些氧化還原反應(yīng)，可以將污水中的有色物質(zhì)結(jié)構(gòu)破壞，最終是實現(xiàn)降低污水色度的過程，可以明顯增加污水中生化需氧量。

2.3 含油污水的處理

重工業(yè)和化工企業(yè)在生產(chǎn)的過程中會產(chǎn)生大量的油性污水，油性物質(zhì)主要包含石油制品、天然石油、動植物油、煤焦油等物質(zhì)。含油污水的特點是高生化需氧量、高化學(xué)需氧量、難生化降解、油的質(zhì)量很大且難溶于水等。油性污水中有很多可以進行降解再利用的物質(zhì)，如果沒有進行相關(guān)處理直接進行排放，不僅可以造成環(huán)境污染，同時造成很大程度上的資源浪費。在我國進行油性污水處理中，經(jīng)常會使用沉降、混凝和過濾的處理措施，具體包含絮凝法、重力分離法、氣浮法等，通過處理得到了較高的處理率[4]。

2.4 精細化工廢水的處理

精細化工廢水的突出特點是間斷性排放、污染因子復(fù)雜多變，這為處理增加了很多的難度。某化工企業(yè)生產(chǎn)廢水的原工藝路線是：調(diào)節(jié)池→微電解系統(tǒng)→反應(yīng)池→沉淀池→AO→二沉池→清水池→達標排放。出水的水質(zhì)達到了污水處理長的進水水質(zhì)要求，可以進行直接接管。原裝置在運行的過程中，COD指標超標非常嚴重，同時氨氮也超標嚴重。通過對工藝進行調(diào)節(jié)，修改后的工藝為：調(diào)節(jié)池→微電解系統(tǒng)→反應(yīng)池→沉淀池→ABR厭氧處理系統(tǒng)→AO→二沉池→達標排放。改進工藝路線增加了微電解系統(tǒng)內(nèi)的靜置時間、經(jīng)過調(diào)整后的微電解曝氣強度可以大大提高原水二調(diào)可生化性，可以實現(xiàn)原水中碳酸亞乙酯、氰基聯(lián)苯酚、環(huán)氧氯丙烷、鹽酸羥胺等有機大分子的斷鏈，對雜環(huán)類物質(zhì)、苯酚類、苯環(huán)類物質(zhì)進行一些開環(huán)處理，可以明顯增加物質(zhì)的可生化性，對后續(xù)的處理有積極的作用。對厭氧處理過程進行一系列的改進，調(diào)整消化液的比例，不同回流比例中檢測系統(tǒng)中氨氮和總氮的處理效果，通過實驗對比，總回流比在60%左右效果比較好，在厭氧池中增加一定量的碳源，比如甲醇，通過增加碳源，總氮的去除率增加明顯。通過現(xiàn)場的調(diào)試，工藝改進后的處理效果明顯提升。

3 微電解工藝處理中工業(yè)廢水的鉻離子實驗

3.1 工業(yè)廢水水質(zhì)分析

通過微電解技術(shù)內(nèi)的惰性碳、鐵屑和酸材料，可以將工業(yè)廢水中的鉻離子有效的去除，再使用過濾網(wǎng)將廢水收集到池中。在使用微電解技術(shù)時，需要對含鉻的工業(yè)廢水水質(zhì)情況進行測定，確定其具體的污染水平，同時需要對污染物的含量進行再確定。在電鍍的過程中工業(yè)廢水中的鉻含量會明顯增加。在清洗的過程中會產(chǎn)生很多廢水，為了防止在電鍍中污染其他溶液，或者出現(xiàn)雜質(zhì)很難清除的情況，需要提前做好清洗有關(guān)工作。在電鍍的過程中溶液改變也會產(chǎn)生很多廢水，廢水中會含有鉻離子以及其他重金屬離子，污水不經(jīng)過處理直接排放時，會嚴重影響周邊農(nóng)作物的生長，對魚類、牲畜以及人類的危害也非常嚴重。因此工業(yè)廢水中控制鉻含量是非常重要和關(guān)鍵的。

3.2 測定各種金屬離子的含量

在使用微電解技術(shù)處理工業(yè)廢水時，可以測定其他類型金屬離子雜質(zhì)的含量，在進行鉻離子測定時，還要對其他金屬離子進行檢測。在反應(yīng)過程中通過重金屬離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)和膠體絮狀物的吸附，鐵氧體絡(luò)合沉淀作用會除去重金屬離子。在水環(huán)境和pH比較適宜的條件下可以使用該技術(shù)用于去除水中的鉻離子和鎳離子，同時可以處理鋅離子、銅離子、鉻離子、鎳離子的混合溶液，測定對應(yīng)的含量可以根據(jù)不同金屬的實際特點實現(xiàn)。

3.3 結(jié)果討論

工使用微電解技術(shù)可以將工業(yè)廢水中的鉻離子從100mg/L降至0.2mg/L，而且在污水處理的過程中沒有二次污染。處理后的剩余有害物質(zhì)可以通過沉淀的方式進行過濾處理，不僅鉻離子的處理效果非常明顯，鎳離子、銅離子、鋅離子的處理效果也非常好，經(jīng)過處理后水中鎳離子含量3mg/L，銅離子含量1.5mg/L，實現(xiàn)了去除率為99%的明顯效果。針對污水中的鐵含量，可以根據(jù)微電解的方法進行處理，將污水中的鐵離子與水中其他物質(zhì)進行沉淀和反應(yīng)，可以明顯降低出水中鐵離子的含量，實現(xiàn)去除水中鐵離子的目的。

4 結(jié)束語

目前我國工業(yè)化的進程速度不斷提高，只追求經(jīng)濟效益，而忽視環(huán)境效益，會給我國帶來很多環(huán)境污染問題和工業(yè)廢水排放難題。工業(yè)廢水的毒性非常大，使用微電解技術(shù)去除重金屬離子取得了良好的效果。有關(guān)技術(shù)需要進一步細化，理論與實踐結(jié)合，實現(xiàn)工業(yè)廢水總體水平質(zhì)的飛躍。