微电解-催化氧化
微电解-催化氧化-生化法处理酚醛树脂生产废水
微电解—催化氧化—生化法处理酚醛树脂生产废水朱丽华,金爱民(苏州市相城区环境监测站,江苏苏州215131)[摘要]介绍某一酚醛树脂厂采用微电解—催化氧化—生化技术处理高浓度有机废水,给出了工艺流程、主要设备及构筑物设计参数。
该工程治理费用低、出水达标、有显著的环境效益。
[关键词]酚醛树脂;微电解;催化氧化;生化[中图分类号]X703 [文献标识码]A [文章编号]1006-1878(2004)07-0243-021 工程概况某酚醛树脂厂主要生产2123酚醛树脂,年产量约3000t,生产中每吨产品排放750kg左右高浓度有机废水。
生产2123酚醛树脂的主要原料为苯酚、甲醛及盐酸,原料消耗见表1,配料中苯酚过量。
废水中含苯酚质量分数5%左右,COD达50000mg/ L以上。
该厂对废水先采用二次缩合法回收部分树脂,再采用微电解—二氧化氯催化氧化—生化法处理,使高浓度有机废水达标排放,取得了显著的环境效益。
表1 吨产品原料消耗名称原料消耗量/(t・t-1)苯酚0.94甲醛(质量分数37%)0.70盐酸(质量分数37%)0.0052 废水治理工艺2.1 工艺流程该企业设计排水量100t/d,废水治理工艺流程见图1。
图1 废水治理工艺流程2.2 工艺说明2.2.1 二次缩合法去除废水中的苯酚由于废水中含有较高浓度的酚,为此添加过量甲醛,酚和甲醛的质量比为1∶1.5,在碱性条件下投加少量Fe盐作催化剂,在反应釜中进行二次缩合,生成热固性树脂从废水中分离出来,每吨废水可回收60kg左右树脂,这样可以除去大部分的酚醛。
经二次缩合后的废水再进入调节池均质均量,分离出的热固性树脂综合利用。
2.2.2 微电解—混凝法降低废水中的COD调节池中废水COD在15000mg/L左右,采用微电解—混凝方法去除COD。
在该处理过程中补充适量的H2O2,使Fe2+形成芬顿试剂氧化降解废水中的有机物,Fe2+还可与苯酚形成铬合物: 6ArOH+Fe2+[Fe(OAr)6]4-+6H+再加碱后进行混凝处理,这样废水中苯酚和COD 浓度显著下降。
微电解催化氧化技术
微电解催化氧化技术1.引言1.1 概述概述部分内容：微电解催化氧化技术是一种先进的水处理技术，通过结合微电解和催化氧化的原理，能够高效地去除水中各种有机物、无机物和微污染物。
该技术具有处理效率高、能耗低、无二次污染等优点，近年来得到了广泛的研究和应用。
微电解催化氧化技术的原理是通过电解反应和催化反应的相互作用来实现对污染物的降解。
其中，微电解是指在微小尺度下进行电解反应，通过在电极表面引入微区电解，可以大幅度提高电解反应的速度和效果。
催化氧化则是利用催化剂的作用，在催化剂的存在下，污染物在氧化剂的氧化下分解成无害的物质。
微电解催化氧化技术具有广泛的应用领域。
首先，在水处理领域，该技术可以应用于饮用水的净化、重金属污染物的去除、工业废水的处理等方面。
其次，在环境保护方面，微电解催化氧化技术可以用于处理大气污染物、土壤污染物等。
此外，该技术还可以应用于化工、制药、电子等领域的废水处理和污染物降解等方面。
综上所述，微电解催化氧化技术是一种高效、低能耗的水处理技术，具有广泛的应用前景。
本文将进一步介绍微电解催化氧化技术的工作原理、应用领域、优势以及发展前景，以期为相关领域的研究和应用提供参考和借鉴。
1.2 文章结构本文将主要分为引言、正文和结论三个部分。
其中引言部分包含概述、文章结构和目的三个小节；正文部分将从微电解催化氧化技术的原理和应用领域两个方面进行介绍；结论部分将总结微电解催化氧化技术的优势并展望其发展前景。
接下来将详细介绍每个部分的内容。
1.3 目的本文的目的是介绍微电解催化氧化技术及其在环境治理和废水处理领域中的应用。
通过对该技术原理及其在不同领域中的实际应用案例的分析，旨在提供读者对微电解催化氧化技术的深入了解。
本文将详细介绍该技术的工作原理、应用领域、优势和发展前景，以帮助读者更好地认识和理解微电解催化氧化技术在环境保护和废水处理中的作用。
具体而言，本文的目的包括：1. 探讨微电解催化氧化技术的原理和机制：通过对微电解催化氧化技术的原理和机理的介绍，帮助读者了解该技术是如何将电化学和催化氧化技术相结合，实现高效的废水处理和环境污染物降解的。
微电解——光催化氧化法对垃圾渗滤液的深度处理
Ｍ ｉ ｒ －ｅｅ ｔｏ ｙ ｉ ｎ ｏ ｏ ａ ａｙ ｉ ｉ ａ ｉ ｎ ｃ ｏ ｌｃｒ ｌ ｓｓａ ｄ Ｐｈ ｔ ｃ ｔ ｌｔｃ Ｏｘ ｄ ｔｏ
Ｗ Ｕ ｈ ｏ ｉ ＨＵ ｅ Ｓ ａ －ｌｎ Ｗ ｎ－ｔ ｏ ＬＩＫｅ ａ
（ ａ ｃａｇＨ ｎｋｎ ｎｖｒｔ， ａｃａ ｇ ，ｉｎ ｘ ３ ０６ ，ｈｎ ） Ｎ ｎｈ ｎ ａ ｇｏｇ Ｕ ｉ ｓｙ Ｎ ｎｈ ｎ Ｊａｇ ｉ ３ ０ ３ Ｃ ｉ ｅｉ ａ
达 到 ８ ％和 ７ ． ％ ， ０ ３ ９ 色度 的去除率也达到 ９ ％ 以上 ， ８ 处理效果较好 。 ［ 中图分类号 ］Ｘ ９ ５２ ［ 文献标 志码］Ａ ［ 文章编号 ］１０ — ９ ６ ２ １ ） １ ０ ８ — ６ ０ １ ４ ２ （０ ２ ０ — ０ ５ ０
Ａｄ ａ ｅ ｅ ｔ ｅ ｔ ｏ ｎｄ ｉ ａ ｈａ ｅ ｂｙ ｖ ｎｃ ｄ Ｔｒ ａ ｍ ｎ ｆＵａ ｆｌ Ｌｅ ｃ ｔ ｌ
和色度 的去除率分别 达到 ７ ． ％和 ９ ． ％ ， Ｏ Ｎ ￣Ｎ的去 除率 分别 达到 ７ ．％ 和 ６ ．％ 。微 电解 后 出水采用 光催化 １２ ７０ Ｂ Ｄ 及 Ｈ － ０８ ７５ 氧化法进一步深度处 理后 ， 经检测最终 出水 中 Ｃ Ｄ 只有 ５ ． ｍ ／ ， 最终去 除率可 达 ９ ％ ， ｅ ５ Ｎ ＣＮ的去除 率分别 Ｏ ２８ ｇＬ其 ４ Ｂ Ｄ及 Ｈ
的原 电池 ， 产生 电极 反应及 由此 引起 一 系列 的反应 ， ８０ ５ｍｍ ， 部 设 有 通 气 孔 和 出 水 孔 （ 径 均 为 底 直
从 而 改变废 水 中污染 物 质 的性 质 而将 其 去 除 ， 到 ｌｍｍ） 达 Ｏ 。为 了 防止废 水 在 通 气 过程 中溢 出 ， 料 层 填
［ 收稿 日期 ］０２ ０— ７ ２ １— １０ ［ 回 日期 ］０２ ０— ８ 修 ２ １— ２ １ ［ 基金项 目］ 江西省自然科学基￣（２０１ ） ． ０２０９
絮凝沉淀—微电解催化反应—中和沉淀—臭氧催化氧化处理化工污水
絮凝沉淀—微电解催化反应—中和沉淀—臭氧催化氧化处理化工污水[内容摘要] 采用絮凝沉淀—微电解催化反应—中和沉淀—臭氧催化氧化处理MBS （MBS是一种具有核-壳结构的丁二烯-苯乙烯共聚胶乳接枝甲基丙烯酸甲酯的接枝共聚物）装置化工污水。
介绍了工艺流程、工艺原理及主要参数。
该工艺具有运行稳定，处理效果好，操作管理简单等特点。
[关键词] 微电解催化反应；微电流；臭氧催化氧化；羟基自由基随着精细化工行业的发展，其生产过程排放的高浓度、难降解有机废水越来越多，对人们赖以生存的环境造成了严重污染。
采用常规污水处理技术如混凝沉淀、生化反应、吸附分离等技术，处理效果均不理想。
这主要是由于这类污水具有污染物浓度高、结构复杂、化学性质稳定、难于生化降解等特点。
对于此类污水目前国、内外大多采用催化氧化处理技术。
吉化集团公司MBS （MBS是一种具有核-壳结构的丁二烯-苯乙烯共聚胶乳接枝甲基丙烯酸甲酯的接枝共聚物）装置生产能力为5000吨/年，日产污水最大量为240m3/d。
该装置排放的高浓度、难生化降解污水，若直接排入吉林石化分公司污水处理厂，将会对污水处理厂稳定运行带来不利影响，故应先对MBS污水进行预处理，使其出水水质达到进入污水处理厂进水水质指标。
1设计水量、水质1.1设计水量根据MBS装置的生产能力及其远期发展规划，设计规模按240m3/d考虑。
1.2设计进水、出水水质MBS装置所产生废水中主要含有钾盐、钠盐、硫酸盐、碳酸盐、C18烃类物质、微量的丁二烯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯及其共聚物。
具体水质详见表-12工艺流程经分析MBS装置污水水质具有如下特点：污染物浓度高、成分复杂、水质随生产状况变化大、污水可生化性差（BOD/COD=0.17）等。
根据MBS装置污水的特点及天大天久科技股份有限公司的小试报告，本工程采用絮凝沉淀—微电解催化反应—中和沉淀—臭氧催化氧化处理工艺。
工艺流程框图如下：2.1工艺原理的几点说明（1）微电解催化反应将铁骨架载以特种催化剂与活性炭按比例1:1搅拌均匀装入微电解催化反应池。
铁碳微电解的反应原理
铁碳微电解的反应原理：电化学反应的氧化还原。
铁屑对絮体的电附集和对反应的催化作用。
电池反应产物的混凝，新生絮体的吸附和床层的过滤等作用的综合效应的结果。
其中主要作用是氧化还原和电附集，废铁屑的主要成分是铁和碳，当将其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,且阴极反应消耗了大量的H+生成了大量的OH-,这使得废水的pH值也有所提高。
当废水与铁碳接触后发生如下电化学反应:阳极:Fe-2e—→Fe Eo(Fe/Fe)=0.4阴极:2H++2e—→H2 Eo(H+/H2)=0V当有氧存在时,阴极反应如下:O2+4H++4e—→2H2O Eo(O2)=1.23VO2+2H2O+4e—→4OH- Eo(O2/OH-)=0.41V有试验在铁碳反应后加H2O2，阳极反应生成的Fe2+可作为后续催化氧化处理的催化剂,即Fe2+与H2O2构成Fenton试剂氧化体系。
阴极反应生成的新生态[H]能与废水中许多组分发生氧化还原反应,破坏染料中间体分子中的发色基团(如偶氮基团),使其脱色。
通过铁碳曝气反应,消耗了大量的氢离子,使废水的pH值升高,为后续催化氧化处理创造了条件。
催化氧化原理向废水中投加适量的H2O2溶液与废水中的Fe2+组成试剂,它具有极强的氧化能力,特别适用于难降解有机废水的治理。
Fenton试剂之所以具有极强的氧化能力,是由于HO被Fe催化分解产生•OH(羟基自由基)。
生化性能改善和色度去除的机理微电解对色度去除有明显的效果。
这是由于电极反应产生的新生态二价铁离子具有较强的还原能力,可使某些有机物的发色基团硝基—NO2 、亚硝基—NO 还原成胺基—NH2 ,另胺基类有机物的可生化性也明显高于硝基类有机物;新生态的二价铁离子也可使某些不饱和发色基团(如羧基—COOH、偶氮基-N＝N-) 的双键打开,使发色基团破坏而除去色度,使部分难降解环状和长链有机物分解成易生物降解的小分子有机物而提高可生化性。
几种微电解技术介绍
几种微电解技术介绍一、微电解作用原理微电解法，又称内电解法、铁还原法、铁炭法、零价铁法等。
该方法处理废水的原理是：利用铁屑中的铁和碳组分构成微小原电池的正极和负极，以充入的废水为电解质溶液，发生氧化-还原反应，形成原电池。
新生态的电极产物活性极高，能与废水中的有机污染物发生氧化还原反应，使其结构、形态发生变化，完成难处理到易处理、由有色到无色的转变。
还原作用铁屑内电解法处理废水过程中，发生如下反应：阳极(Fe) :Fe-2e-Fe2+ E0(Fe2+/Fe)=-0.44V阴极(C)：在酸性条件下：2H++2e-H2 t E0 (H+/H2) =0.0V在碱性或中性条件下：O2+2H2O+4e-4OH- E0 (O2/OH-) =+0.4V电极反应生成的产物具有很高的化学还原活性。
在偏酸性废水中，电极反应产生的新生态H能与废水中的有机物和无机物组分发生氧化还原反应，能使废水中的发色基团破坏甚至使高分子断链，从而达到脱色的目的。
同时，铁是活泼金属，在酸性条件下可把某些硝基化合物还原成可生物降解的胺基合物，提高BOD5/COD比值，即增强可生化性。
反应式如下：R—NO2+2Fe+4H+ ―> R—NH2+2H2O+2Fe2+电解生成的铁离子、亚铁离子经水解、聚合而形成的氢氧化铁、氢氧化亚铁聚合体，以胶体形式存在，具有沉淀、絮凝和吸附作用，与污染物一起絮凝产生沉淀，可以去除废水中的有机物。
同时在原电池周围的电场作用下，废水中带电胶粒和杂质通过静电引力和表面能的作用附集、凝聚，也可以使废水得到净化。
总之，铁炭内电解法处理废水是絮凝、吸附、架桥、卷扫、电沉积、电化学还原等综合效应的结果。
庆化公司综合污水处理项目拟采用微电解技术对硫酸浓缩过程中产生的含硝基化合物废水进行预处理，提高废水的可生化性，再利用生化技术、活性炭吸附技术达标排放。
经过前一阶段的调研，我们对几家单位的微电解技术做如下介绍：二、工艺介绍（一）辽宁省环境科学院微电解技术1.小试去年下半年，省环科院技术人员采集我厂硫酸浓缩减压水进行实验室实验。
微电解催化氧化处理对硝基苯胺系列废水
氨氮Π mg·L - 1
600～1100
212 试验工艺流程
微电解
催化剂
CaCO3 过滤
中和
中和剂
沉降塔 污泥沥干
排放
催化氧化 粗滤
上清液
附图 工艺流程
在微电解过程中 ,铁屑作为阳极被腐蚀 、而作阴 极的碳上有 H2 生成 ,电极反应本身并不耗电 。反应 生成的新生态 Fe2 + 是一种吸附 、包容和络合能力相 当强的混凝剂 ,且具有较强的还原能力 ,使某些氧化 态的有机物还原成还原态 。并使部分难降解的环状 有机物环裂解 ,生成相对易降解的开环有机物 。同时 生成的新生态 H 也有较强的还原能力促使氧化态的 有机物的还原作用 。但存在的问题是铁屑易板结 ,产 生的铁泥处理不好会造成二次污染 。为了提高处理 效果 ,在微电解的处理过程中加入特定金属催化剂 , 这不仅可加速反应 ,降低色度 ,开环裂解 ;而且减少了 铁泥的生成 ,不产生板结 ,延长了电极的使用寿命 。 经过这一步处理 , CODCr 的去除率达到 70 %以上 ,色 度去除率更为理想 ,一般都达 90 %以上 ,最好的一次 达 9813 % ,出水几近无色透明 。
环 境 工 程
26
2001 年 6 月第 19 卷第 3 期
微电解催化氧化处理对硝基苯胺系列废水
姚杏明 平新华
(江苏盱眙县环保局 ,江苏 211700)
摘要 从对硝基氯化苯出发可生产对硝基苯胺 、2·62二氧对硝基苯胺第一系列产品 ,这一生产过程产生的废水色度 高 ,难降解 ,污染严重 。通过大量实验 ,采用专一的金属催化剂进行微电解催化氧化法进行处理 ,不仅工艺简单 ,成本 低 ,出水为无色透明 ,达到排放标准 。 关键词 微电解 催化氧化 处理废水
微电解催化氧化技术
微电解催化氧化技术微电解催化氧化技术是一种高效的氧化处理方法，广泛应用于废水处理、空气净化和有机废弃物处理等领域。
该技术基于电化学原理，通过在电极表面产生电化学反应，使有机污染物被氧化降解，达到净化环境的目的。
微电解催化氧化技术的原理是利用电化学反应促进有机物的氧化降解。
在电解槽中，通过施加电压，在阳极和阴极之间形成电场，促使阳极表面发生氧化反应，而阴极表面发生还原反应。
同时，电解槽中加入催化剂，可以有效地提高氧化反应的速率和效率。
微电解催化氧化技术的优势主要体现在以下几个方面。
首先，该技术可以高效地降解有机物，使其转化为无毒、无害的物质，达到环境保护的目的。
其次，微电解催化氧化技术具有反应速度快、效果好的特点，可以在较短的时间内完成废水和废气的处理。
此外，该技术还具有操作简单、设备成本低和能耗较低的优势，适用于大规模的工业应用。
微电解催化氧化技术在废水处理中的应用已经取得了显著的成果。
例如，利用微电解催化氧化技术处理含有高浓度有机物的废水，可以将有机物的浓度降低到符合排放标准。
此外，该技术还可以处理含有重金属离子的废水，通过氧化反应将重金属离子转化为不溶于水的沉淀物，从而实现废水的净化和资源化利用。
除了废水处理，微电解催化氧化技术还可以应用于空气净化和有机废弃物处理等领域。
例如，在空气净化中，可以利用该技术将有害气体氧化为无害物质，改善空气质量。
在有机废弃物处理中，微电解催化氧化技术可以将有机废弃物转化为可再利用的资源，减少环境污染。
微电解催化氧化技术是一种高效的氧化处理方法，可以广泛应用于废水处理、空气净化和有机废弃物处理等领域。
该技术具有反应速度快、效果好、操作简单和设备成本低的优势，是实现环境保护和资源化利用的重要手段。
未来，随着科学技术的不断发展，微电解催化氧化技术有望在环境治理领域发挥更大的作用。
污水处理中微电解的原理
污水处理中微电解的原理污水处理是一个非常重要的问题，它关系到环境污染和公共卫生，尤其是在城市化进程中，很多城市的地下水资源已经面临严峻的压力。
为了解决这个问题，科学家们设法研究出了许多处理污水的技术。
其中一种比较新的技术叫做微电解（Microelectrolysis），它是通过电化学反应来去除污水中的污染物，具有处理效果明显、设备简单、成本低廉等优点，成为了当前水处理领域的研究热点之一。
微电解的原理主要是通过电极催化作用，促使污水中的污染物发生氧化还原反应，从而将其转化为无害物质或减少其毒性。
微电解一般采用钢材和铁碎片作为电极材料，这些材料具有催化剂的作用，可以促进氧化还原反应的进行。
下面我们就来详细介绍一下微电解的原理及其作用过程。
一、微电解原理微电解是在钢铁微电极的作用下进行的有氧分解、氧化与膜过滤三个步骤的新型污水处理工艺。
这种处理工艺在水的深度处理与处理效果方面都有优势。
微电解法通过电化学反应把池底废渣转化成非常小的颗粒，然后进行去沉尘操作。
经过初步处理的废水进入微电解池，通过阴阳极之间的电场促使污水中的有机物、重金属离子（如铜、银、铅、汞等）、氮和磷等物质发生氧化还原反应。
在此过程中，污水中的有机物被氧化成为CO2和水，重金属物质被还原成为金属或金属氧化物，从而去除了废水中的有害物质。
同时，电极本身还可以吸附和去除水中的悬浮颗粒和胶体物质，使水清澈透明。
二、微电解的作用过程微电解的作用过程一般包括有以下几步：1. 微电解池的进水：污水入口经过除泥后进入微电解池2. 钢材与铁粉的催化作用：钢铁作为微电极材料具有催化作用，可以促进氧化反应的进行，并通过阴阳极的电极间隙使污水中的有机化合物、重金属离子、氮、磷等物质发生氧化还原反应。
3. 膜过滤：经过微电解处理的污水会在微电解池里的膜过滤系统中倒回到槽中，这个过程主要是通过膜的微孔将水中的微粒、胶体，小分子物质过滤掉；保持水中的微生物及草甸等大分子物质不通过膜而延缓膜寿命，最终使处理后的水质污染物含量得到较大程度的降低，符合要求。
微电解反应器的处理原理及工艺特点
微电解反应器的处理原理及工艺特点微电解反应器的处理原理是：铸铁屑是纯铁和碳化铁的合金，浸没在废水溶液时，构成一个完整的微电池回路，形成无数个腐蚀微电池；在铸铁屑中再加入碳颗粒时，铁屑与碳颗粒接触可形成大原电池，加速铸铁屑的腐蚀。
电池阴极反应产生新生态氢，以还原反应破坏废水中难降解物质的结构，阳极反应产生新生态Fe2＋，为高效活性混凝剂，通过电极反应，可达到处理难降解有机物和提高废水可生化性的目的。
Fenton试剂法是一种高级氧化技术，具有操作简便、反应快速等特点，主要用于处理废水中残存的难降解有机物。
氧化剂选用过氧化氢，它是一种中等强度的氧化剂，与铁盐共存时，会在铁离子催化作用下生成氧化能力极强的“OH”游离基，从而将废水中的有机物分子氧化分解。
同时，催化剂铁盐与出水分离时以氢氧化铁形式析出，絮状氢氧化铁具有絮凝作用，对去除COD和色度有进一步作用。
微电解氧化是利用有一定比表面的含有大量导电杂质的高价金属在酸性环境下发生电蚀反应时，在金属与杂质间形成微电极，由微电极电解而产生足量的活性氢、氧和氢氧根，并利用其活性来分解和还原高分子量有机物。
铁和炭的氧化还原电位相差较大，在废水中加入铁屑和铁炭粉末，由此组成腐蚀电池。
它集氧化还原、絮凝吸附、催化氧化、络合及电沉积等作用于一体。
在酸性条件下，将铁炭混合物投加到电解质溶液中时，两者间会通过原电池效应发生如下的电极反应：阳极（Fe）：Fe——2e→Fe2＋，Eθ＝——0.44V阴极（C）：2H＋＋2e→2[H]→H2，Eθ＝——0V此外，水中的溶解氧在电解过程中可能通过以下的电极反应生成H2O：阴极：H＋＋O2＋2e→H2O2生成的H2O2可同水中的Fe2＋反应生成氧化能力极强的羟基自由基OH：Fe2＋＋H2O2→Fe＋OH＋OH——Fenton氧化：Fenton试剂具有很强的氧化能力，是因为其中含有Fe2+和H2O2，H2O2被Fe2+催化分解生成OH，并引发更多的其他自由基，其反应机理如下：Fe2++H2O2→Fe3OH+OH-Fe3++H2O2→Fe2++HO2+H+Fe2OH→Fe3++OH-Fe3++HO2→Fe2++O2+H+OH+H2O2→HO2+H2OHO2→O2+H+O2+H2O2→O2+2OH-整个体系的反应十分复杂，其关键是通过Fe2+在反应中起激发和传递作用，使链反应能持续进行，直至H2O2耗尽。
微电解_催化氧化法处理高浓度甲醇废水
2009年第29卷第1期化工环保ENV I RONM ENTAL PROTECT I ON OF CHE M I CAL INDU STRY[收稿日期]2008-07-02;[修订日期]2008-09-15。
[作者简介]马荣胜(1979)),男,江西省赣州市人,硕士生,主要从事化学工程及水污染控制研究。
电话025-85477202,电邮66720m rs@163.co m。
微电解)催化氧化法处理高浓度甲醇废水马荣胜,王鲁斐,焦静(江苏省安全科学生产研究院,江苏南京210042)[摘要]采用微电解)催化氧化法处理某化工厂的高浓度甲醇生产废水。
实验结果表明:在进水p H为2.0、铁炭质量比为2、微电解时间为14h、空气流量为500mL/m i n的条件下,废水经微电解处理后,出水COD由原来的约7000m g/L降至约1000m g/L,COD去除率达85%以上;在过滤后微电解出水COD约为950m g/L、微电解出水pH为6.5、空气流量为300mL/m i n、催化氧化时间为3h时的条件下,经催化氧化处理后,出水COD降至100m g/L以下,出水水质达到GB8978)19965污水综合排放标准6的二级标准。
[关键词]甲醇;微电解;催化氧化;废水处理[中图分类号]X703.1[文献标识码]A[文章编号]1006-1878(2008)06-0051-03 T reat m en t of H igh C oncen tra ti on M ethanolW a stewa ter byM icro2electrol ysis-C ata l ytic O xida tion P rocessM a Rongsheng,Wang Lu f ei,Jiao Jing(J i ang s u Acade m y of Safet y Science and Technology,N an ji ng J i ang s u210042,Ch i n a)A b stra c t:The h igh concentra ti o n m ethanol w aste w ater from a che m ica l plant w as treated by m icr o2 e l e ctrolysis-cata l y tic oxi d ation proce ss.W hen the infl u ent pH is2.0,the m ass ra ti o of iron t o car bon is2,the m i c ro2e lectrolysis reaction ti m e is14h and the air fl o w is500mL/m i n,the COD of the m icro2electro l y sis effluen t is decreased fro m about7000m g/L to about1000m g/L w ith above85% of COD re m ova l rate.W hen the COD of the filtered m icro2e lectrolysis effluen t is about950mg/L,the p H of the effluen t is6.5,the air flow is300mL/m in and the cata l y ti c ox i d ation reacti o n ti m e is3h, the COD of the fina l e ffluent is decreased to below100m g/L,wh ich can m eet the second grade standar d of GB8978-1996.K e y w ord s:m ethano;l m icro2e l e ctr o l y sis;cata lytic oxidation;w aste w ater treat m en t甲醇是一种重要的有机化工产品,常用作发酵、化工、农药、医药等行业的反应原料或溶剂。
催化氧化微电解塔
催化氧化微电解塔
催化氧化微电解塔是一种高效的废水处理设备，由催化氧化和微电解两个过程组成。
催化氧化是通过添加催化剂来促进废水中有机物的氧化降解，而微电解则是利用电化学的原理将有机物通过电解分解成无害物质。
这种设备的主要作用是去除废水中有机物和其他污染物，从而使废水达到排放标准。
其优点在于操作简单、能耗低、处理效果好、成本较低等。
催化氧化微电解塔的工作原理是将废水通过制备好的催化剂，使有机物和氧气发生氧化反应。
同时，电解设备上的电极通过电流在废水中产生氧化还原反应，使有机物再进一步分解降解，同时产生大量的氢氧化物离子。
这些离子将起到混合物内部泡沫的作用，使废水均匀地进行催化氧化处理，从而有效地去除废水中的有机物。
催化氧化微电解塔的使用方法也非常简单。
首先，需要将废水通过入口口接入该设备，然后开始加入催化剂和电流，这两个因素能够提高设备的处理效率。
一旦废水中的有机物被氧化降解后，废水的质量将减少。
最后，出口口将排放清洁的水，而固体残留物则可以通过可恢复的过滤器进行去除。
总的来说，催化氧化微电解塔是目前最为先进的废水处理设备之一。
其运行效率高、处理效果好、成本较低、操作简便等优点，已经被广泛应用于各种工业和生产领域。
在未来，随着科技的不断进步，催化氧化微电解塔的技术将不断更新，能够更好地满足人们对废水处理的需求，为环境保护事业做出更大的贡献。
电催化氧化与铁碳微电解
电催化氧化与铁碳微电解电催化氧化与铁碳微电解1. 引言在当今社会，环境污染和能源短缺问题日益凸显，寻找高效能源转换和环境净化技术的需求变得尤为迫切。
电催化氧化和铁碳微电解是两种应用广泛且备受研究关注的方法，它们分别在能源转换和环境净化领域发挥着重要作用。
本文将深入探讨这两种技术，并分析其在实际应用中的优缺点。
2. 电催化氧化2.1 介绍与原理电催化氧化是利用电化学反应进行能源转换的过程。
它通过调控电解液中的电荷转移与物质转移，将化学能转化为电能。
这种技术常用于燃料电池、电解水制氢和光电催化等领域。
在电催化氧化过程中，常见的催化剂如铂、钯和金等贵金属，能够提高反应速率和增强反应的选择性。
2.2 应用与优势电催化氧化技术在能源转换领域有着广泛的应用。
燃料电池是其中最重要的应用之一，它能够将化学能转化为电能，并以高效能源形式供应给设备或车辆。
电解水制氢技术也是一种重要的电催化氧化应用。
它通过电解水分解，将水分子转化为氧气和氢气，从而实现氢能的存储和利用。
相比传统的化学合成方法，电催化氧化具有能源高效利用、环境友好等优势。
2.3 局限性与挑战然而，电催化氧化也存在一些局限性和挑战。
贵金属催化剂的高成本限制了其在工业应用中的推广。
催化剂的耐久性和稳定性也是一个重要问题，需要持续的研究和改进。
对于不同反应的电催化氧化条件的优化和催化机制的深入理解也是挑战之一。
3. 铁碳微电解3.1 介绍与原理铁碳微电解是一种将铁和碳材料结合应用于环境净化的微电解技术。
通过在水体中引入铁和碳材料，当施加电流时，铁和碳材料会发生一系列电化学反应，其中包括铁的电解溶解、氧还原反应和氢氧化铁的生成等。
这些反应能够有效去除水中的污染物，如重金属离子、有机物和营养盐等。
3.2 应用与优势铁碳微电解技术被广泛应用于水体的净化和污染物的去除。
它能够去除水中的多种污染物，在处理废水和地下水中具有潜在的应用前景。
相比传统的净水技术，铁碳微电解具有操作简单、成本低廉和效果显著等优势。
微电解光催化氧化
Fe-C微电解_光催化氧化实验实验原理：1、微电解工艺以铁和炭为原料，当铁和炭放入水中时，构成了成千上万个细小的的微电池，以纯铁为阳极，碳化铁为阴极，发生电极反应。
从阳极得到的Fe2+在有氧且溶液碱性的条件下，会生成Fe（OH）2和Fe（OH）3。
氢氧化三铁在水中水解可能生成络离子，可以吸附水中的微小粒子及不溶性物质，使废水得到净化。
铁是生物氧化酶体系中的重要组成物质，同时出水中含有新鲜态的铁离子可以参加电子转移反应，对生化反应有促进作用，提高了生化反应的反应速率。
2、Cu2O能在可见光照射下脱离电子产生O-，以负离子形态吸附的O-可接受电子在溶液中生成H2O2，与微电解反应产生的亚铁离子构成Fenton体系。
为后续处理奠定基础。
仪器设备：实验试剂：序号名称作用1 硫酸（98%）调节pH2 氢氧化钠3铁屑（可由机械制造厂收集铸铁切削废料）：用质量分数5%NaOH浸泡12h，2%稀硫酸活化30min，除去表面氧化膜和油膜，之后用自来铁炭微电解序号名称作用1 原水池盛放原废水2 COD测试仪测试COD3 浊度计浊度测试4 酸度计pH测试5 电动搅拌机溶液混合6 电子天平称重7 5mL移液管500mL量筒量取药品8 烧杯/锥形瓶等盛装样品，光催化反应9 耐腐蚀泵抽吸废水10 玻璃柱炭铁反应11 小型曝气装置向炭铁微电反应曝气水洗净沥干。
也可直接购买厂家生产的微电解填料4炭（可用煤场生产的焦炭）：使用原废水反复浸泡24h。
也可直接购买厂家生产的微电解填料5 沸石/Cu2O复合材料（在CuSO4•5H2O溶液中加入定量洗涤过滤，用碳酸钠溶液浸泡过后的沸石，经离心分离、洗涤、真空干燥）Fenton氧化剂6 助凝剂（如PAC或APAM）絮凝沉淀实验步骤：1、在铁炭微电反应器玻璃柱内添加填料，底部放置曝气头做曝气装置，填料层距曝气头3cm。
填料加到测试废水刚好没过填料，通入废水，打开曝气头。
2、依据经验，原水ph值、浓度，反应时间，铁炭体积比对原水COD的去除有很大影响。
催化微电解技术详细介绍
一、催化微电解设备：【技术背景】有机废水特别是高盐高浓度有机废水处理，一直是国内众多环保工作者及管理部门关注的难题。
随着我国化学工业的快速发展，各种新型的化工产品被应用到各行各业，特别是医药、化工、电镀、印染等重污染工业中，在提高产品质量、品质的同时也带了日益严重的环境污染问题，主要表现在：废水中有机污染物浓度高、结构稳定、生化性差，常规工艺难以实现达标排放，且处理成本高，给企业节能减排带来极大的压力。
【技术概述】电化学反应（催化微电解）处理技术是目前处理高浓度有机废水的一种理想工艺。
它是利用我公司生产的LAT系列规整型高效多元催化电化学氧化填料及酸套处理设备形成反应系统对废水进行处理。
系统通水后电化学氧化填料自身产生的0.9----1.7V电位差，在设备内会形成无数的原电池，原电池以废水做电解质，通过阴阳极的放电形成对废水的电化学处理，进而达到对废水中有机物进行电化学降解的目的。
在处理过程中产生的新生态[H]、Fe2 +等还能与废水中的许多组分发生氧化还原反应，比如能破坏有色废水中的有色物质的发色基团或助色基团，甚至断链，达到降解脱色的作用；生成的Fe2 +进一步氧化成Fe3 +，它们的水合物具有较强的吸附--絮凝活性，特别是在加碱调pH 值后生成氢氧化亚铁和氢氧化铁胶体絮凝剂，它们的絮凝能力远远高于一般药剂水解得到的氢氧化铁胶体，能大量吸附水中分散的微小颗粒，金属粒子及有机大分子。
本系统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，该法具有适用范围广、处理效果好、成本低廉、操作维护方便，不需消耗电力资源等优点。
用于难降解、高有机物浓度、高含盐量的废水不但能大幅度地降低COD和色度、使苯类开环断链，而且可大大提高废水的可生化性。
二、新型催化微电解填料【产品概述】LAT-T系列新型微电解填料是针对当前有机废水难降解难生化的特点而研发的一种多元催化氧化填料。
它由多元金属合金融合催化剂并采用高温微孔活化技术生产而成，属新型投加式无板结微电解填料。
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四、性能考核与保证
1、技术人员培训： 我方负责需方人员培训，培训包括设备操作培训及运行管理培训。 （1）、设备操作培训将使操作人员能更好的了解各种设备性能，掌握设备 的操作、 维护、保养等。 （2）、现场运行管理培训将在安装、调试和检测期间，我们将派专业技术工师对操 作和维修工人进行培训，并保证受训人员在接管污水厂后能胜任污水厂的运行维护工作。 （3）、培训内容： a．所提供设备的基本知识 b．处理系统设施、设备与器械的介绍、日常管理、维护说明，相关操作指导及常见 故障紧急排除等。 c．进行设备日常运行与调整指导。 d．监测指标的分析及检测方法。 2、设备质量、服务及运行费用的承诺： （1）设备质量承诺 我方保证所提供的货物是全新、未使用过的、技术先进的、成熟的，采用的是最佳 材料和第一流的工艺制成的，并在各个方面符合合同规定的质量、规格和性能。设备的选 型均符合安全可靠、经济运行和易于维护的要求。在规定的质量合格期内，货物经过正确 安装、
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二、废水处理核心处理工艺说明
常温常压三相催化氧化具备以下优越性： （1）高效催化剂的使用提高了氧化效率，克服了对有机物氧化的选择性，处理效果好 。 （2）氧化剂采购制备简便, 投资及运行费用低，与其它处理方法的费用相比，比较低 廉。 （3）催化氧化反应在常温常压下进行，反应条件温和，易于操作，设备投资少。 （4）对有机物的降解以生成含氧基团的小分子化合物为主，不产生二次污染物，且在削 减COD同时提高了BOD5/COD值，为后续生化处理创造了条件。 （5）催化氧化工艺中的催化剂制备方法可靠，使用寿命长，流失率低，具有高稳定性 ，并且安装操作简单，运行经济。该工艺最大的优点是可以附加于任何传统处理工艺， 因此对高浓度废水原处理工艺的改造有着其他工艺无法比拟的独特优势。
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三、设备结构组成
（5）料浆泵 65UHB-ZK-10-60型 数量：二台 单台流量：Q=10m3/h，N=4.5kw, P=60m H2O 32UHB-ZK-5-20型 单台流量：Q=5m3/h，N=1.1kw, P=20m H2O 数量：一台 生产厂家：宜兴宙斯泵业 （6）罗茨风机 型号：BK5009 数量：二台 风量：500立方/小时 功率：15KW 风压：H=3米H2O 生产厂家：宜兴百事得 （7）板框压滤机：（混凝罐） 型号：XY30/800-U-I N=3kw 数量：二台 厂家：杭州朗讯 （8）板框压滤机：（混凝罐） 型号：XYJ12/630-U N=1.5kw 数量：一台 厂家：杭州朗讯
当有氧气时
O2+4H++4e O2+4 H2O+4e 2H2O 4OHE0(O2)= 1.23V E0(O2/ OH-)= 0.40V
上述反应在酸性和充氧的情况下腐蚀最甚并具有如下被证实了 的功能：由于有机物参与阴极的还原反应，使官能团发生了变化 ，改变了原有机物的性质，降低了色度，改善了B/C值；一些无 机物也参与反应生成沉淀得以去除，如：Fe2++ S2-= FeS
（5）絮凝沉淀罐： 数量：一套 规格：2.2×2.6×2.5m 材质：A3＋FRP
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三、设备结构组成
（6）中间池B： 数量：一套 规格：1.2×2.6×1.2m 材质：A3＋FRP （7）催化氧化塔： 数量：12套 规格：Φ 1.1×2.5m 材质：A3＋FRP （8）精密过滤器： 数量：二 台 配套催化氧化塔，Φ 0.5×1.2m 材质：PP （9）加药装置 数量：3 台 药剂：双氧水、氢氧化钠、PAM等 材质：PVC/PP （10）设备撬块 数量：3套 规格：9000x2600x2600 材质：10#槽钢
微电解-催化氧化设备 MY-W/C-1500型
无锡市明源环境有限工程公司 2012年4月
目
一、工艺设计 二、废水处理核心工艺说明 三、设备结构组成 四、性能考核与标准 五、设备供货清单
录
六、据 采用的主要规范及标准如下： 1）《室外排水设计规范》 2）《中国地表水环境质量标准》 3）《污水综合排放标准》 4）《建筑结构荷载规范》 5）《混凝土结构设计规范》 6）《建筑地基基础设计规范》 7）《建筑抗震设计规范》 8）《建筑结构设计统一标准》 9）《建筑设计防火规范》 10）《污水排入城市下水道水质标准》 11）《工业与民用建筑抗震设计规范》 12）《低压配电装置及线路设计规范》
GBJ14-87 GHZB1-1999 GB8978-1996 GBJ9-87 GBJ10-89 GBJ-89 GBJ11-89 GBJ68-84 GBJ16-87 CJ3082-1999 GBJ11-99 GBJ54-83
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一、工艺设计
第二节 设计规模及排放标准 1.1设计处理规模 设计废水的处理规模：2-5吨/小时。 1.2原废水混合水质情况见下表1： 表1. 设计进水水质情况
压缩空气
中间池A
催化氧化塔
双氧水
中间池B
5
二、废水处理核心处理工艺说明
（一）、混凝沉淀 根据检测不定期来水水质，筛选不同絮凝剂和投加量，通过投 加到混凝反应罐，去除来水中可沉降固体杂质和部分有机成分。
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二、废水处理核心处理工艺说明
2、催化电解 催化电解持续高活铁床，又名持续高活性内电解床，主要利用了铁的还原性 、铁的电化学性、铁离子的絮凝吸附三者共同作用来净化废水。 其处理原理而言，应归类于电解法，是在酸性条件下，铁与炭之间形成无数 个微电流反应，废水中的有机物在微电流的作用下被还原氧化。 当废水通过催化铁块填料时，铁成为阳极，碳成为阴极，并有微电流流动， 形成无数个小电池，产生腐蚀。 其相关反应如下： Fe－2e Fe2+ E0(Fe2+/Fe)= -0.44V 阳极反应 阴极反应 2H++2e H2 E0(H2+/H2)= 0.00V
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三、设备结构组成
主要动力设备及设计参数
（1）混凝反应进水提升泵 25FZB-5－16型 数量：二台 单台流量：Q=5m3/h，N=1.1kw, P=16m H2O 生产厂家：宜兴宙斯 （2）pH调节进水提升泵 25FZB-5－16型 数量：二台 单台流量：Q=5m3/h，N=1.1kw, P=16m H2O 生产厂家：宜兴宙斯 （3）微电解进水提升泵 25FZB-5－16型 数量：二台 单台流量：Q=5m3/h，N=1.1kw, P=16m H2O 生产厂家：宜兴宙斯 （4）催化氧化进水提升泵 25FZB-5－16型 数量：二台 单台流量：Q=5m3/h，N=1.1kw, P=16m H2O 生产厂家：宜兴宙斯
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二、废水处理核心处理工艺说明
本废水经过以上处理工艺，各工序处理效果一览表如下 COD （mg/ L） 10000 3500 65%
序号
名称
指标
进水
B/C
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1
混凝沉淀
出水 去除率
进水 2 铁碳微电解
出水 去除率 进水 3 催化氧化 出水 去除率 4 出水指标
3500
1500 58% 1500 700 54% 小于800
名称 废水 水量T/H 2-5 COD（mg/ L） 10000 PH 色度 -
1.3 排放标准 根据该公司的要求，经处理后的废水应达到以下标准，具体数据如 下： CODcr ≤ 800mg/L
4
一、工艺设计
第三节 流程图及工艺说明
混凝反应罐
压滤
污泥
中间池
PH调节池
铁碳微电解塔
加药装置
絮凝沉淀池
污泥压滤
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五、设备供货清单
序号 名 称 型号、规格 单位 数量 备注
1 2 3 4 5 6 7 8
混凝反应进水提升泵 PH调节池进水提升泵 微电解进水 催化氧化进水泵 料浆泵
32FZB-5－16 32FZB-5－16 32FZB-5－16 32FZB-5－16 65UHB-ZK-10-60
台 台 台 台 台
2 2 2 2 2
料浆泵
罗茨风机 混凝板框压滤机 沉淀池板框压滤机 PH自控仪 混凝反应罐 中间水箱 PH调节罐 铁碳反应塔 絮凝沉淀罐 中间池B 催化氧化塔 精密过滤器 双氧水加药装置 加药装置 撬块 管件 电线电缆电控柜
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三、设备结构组成
1.2主要设备及设计参数
（1）混凝反应罐：（包括搅拌机） 数量：二台 规格：Φ 2.6×1.2m 材质：A3＋FRP （2）中间水箱：1、2 数量：二套 规格：3.6×1.3×1.2m 材质：A3＋FRP （3）PH调节罐：1、2 数量：二套 规格：Φ 1.3×1.3×2.5m 材质：A3＋FRP （4）铁碳反应塔：1、2、3、4 数量：四套 规格： 1.3×1.3×2.5m 材质：A3＋FRP
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四、性能考核与保证
正常操作和保养，运转情况良好。如果在质量保证期内，在正常使用的情况下，由于 工艺或材料的缺陷而发生的任何缺陷或故障，我方负责在24-72小时内到场免费维修或在一 周内免费更换。 设备质量保证期和工程的质量保证期一致，合同签订后12个月。 （2）服务的承诺 a技术服务 我方派驻有丰富经验的设备安装、电器、仪表技术工程师到现场进行安装、调试和试 运行，并负责解决合同设备在安装调试、试运行中发现的制造质量及性能有关问题。 b技术咨询 售前、售后有任何技术问题可通过任何形向我方咨询。 (3)质量保证措施： 1）、我方将严格按甲主的要求及有关检验标准对整个工程进行质量检验，以确保本工 程质量达到优良标准。 2）、在整个施工的全过程中，项目经理严格按照ISO要求制定的质量手册肯程序文件 ，做好管道施工、设备、仪表安装过程的人、财、物的控制，确保工程按期优质完成。 3）、做好进场材料的检验和标识，严格控制不合格产品进入施工现场，确保工程质量 和材料的可追溯性。 4）、做好每个工序的质量检验，特别是对关键工序的要求做好自检、预检和复检的三 级质量检验工作，检验合格后才能转入下个工序。 5）、严格控制施工及安装进度，确保工程按期完成。