电化学氧化法处理难降解有机废水的研究

电化学氧化法处理难降解有机废水的研究

伍路

13721941

摘要：本文简要介绍了难降解有机物的主要种类和危害 ,阐述了国内外难降解有机物废水的主要处理方法，选取电化学氧化法做为研究方法。电化学水处理技术因其具有多功能性、高度的灵活性、易于自动化、无二次污染等特点倍受国内外研究者的重视。简单介绍了电化学氧化技术的基本理论 ,主要总结了电化学技术在去除有机污染物和处理废水领域的研究及应用现状 ,并指出了该技术目前应用中所存在的一些问题 ,分析了其不能广泛应用的主要原因 ,探讨了今后的发展方向。

关键字; 电化学氧化；难降解有机物；废水处理

Advances on treatment of refractory organic wastewater

using electro-oxidation method

Wulu

Abstract: This paper briefly introduces the main types and harm of refractory organic compounds, and expounds the main treatment method of refractory organic wastewater at home and abroad, Selection of electrochemical oxidation method as a research method. because the electro-oxidation method have some advantages, such as versatility, high degree of flexibility, automately, no secondary pollution, attracted attention of the researchers at home and abroad. Simply introduces the basic theory of electrochemical oxidation technology, the main electrochemical technology in removing organic pollutants, the research and application status in the field of wastewater treatment are summarized , at the same time pointing out the problems in the current application of technology, analyzing its not the main reason for the widely used, discussing the development direction in the future.

Key words: electro-oxidation; refractory organic; wastewater treatment

1. 前言

目前 , 生活污水和工业废水的种类和排放量日益增多 ,成分更加复杂 , 其中含有许多难降解有机物，如酚、烷基苯磺酸、氯苯酚、农药、多氯联苯、多环芳烃、硝基芳烃化合物、染料及腐殖酸等。其中有些有机物具有致癌、致畸、致突变等作用 , 对环境和人类有巨大的危害[ 1 ]。废水处理技术发展至今，一些成分简单 ,生物降解性能好、浓度较低的废水可通过组合传统工艺而得以去除。但是由于现代工业生产特别是化工工业的发展，工业废水的成分日益复杂，尤其是化工合成的有机物 ,往往难以用传统的废水处理方法 ( 主要是生物处理法) 去除 ,因此处理这类难以生物降解的有机废水成为我们面临的严峻挑战。

2.难降解有机物的主要种类和危害

所谓难降解 ( 难生物降解) 有机物是指微生物在任何条件下不能以足够快的速度降解的有机物。形成有机物难于生物降解的原因除了在处理时的外部环境条件 ( 如温度、pH 值等) 没有达到生物处理的最佳条件外 ,还有两个重要的原因 ,一是由于化合物本身的化学组成和结构 ,在微生物群落中 ,没有针对要处理的化合物的酶 ,使其具有抗降解性 ; 二

是在废水中含有对微生物有毒或者能抑制微生物生长的物质 ( 有机物或无机物) , 从而使得有机物不能快速的降解[2]。这些难降解的有机物种类繁多 , 来源于各行各业如化工、印染、农药等 , 且有潜在的危险。

表 1 常见难降解有机污染物的种类和危害

3. 难降解有机物的主要处理方法及发展

目前 , 国内外对难降解有机物废水的处理方法主要有生物法、物化法和氧化法等。3.1 生物法

生物法是目前应用最广泛的一种有机废水处理方法 ,主要包括活性污泥、生物膜法、好氧-厌氧法等。它主要是利用微生物的新陈代谢 ,通过微生物的凝聚、吸附、氧化分解等作用来降解污水中的有机物 ,具有应用范围广、处理量大、成本低等优点。但

当废水含有有毒物质或生物难降解的有机物时 , 生物法的处理效果欠佳 , 甚至不能处理。针对这类废水 ,人们对生物法作了一些改进 ,使其能应用于这类废水的处理。主要包括生物强化技术、PACT工艺、厌氧好氧组合工艺。

3.2 物化法

物化法处理难降解有机污染物的文献报道不多见 ,主要有吸附法、萃取法、各种膜处理技术等。随着材料技术的进步 , 超滤法和反渗透法等膜技术也已用于废水的治理研究 , 它不但可以治理废水 ,还可从废水中回收有用物质[3、4]。但此法存在膜通量低 ,对小分子有机物的截留效率低 ,膜易污染 ,专业设备费用高等缺点 ,仍在进一步研究中。

3.3 化学氧化法

化学氧化技术常用于生物处理的前处理 , 一般是在催化剂的作用下 , 用化学氧化剂处理有机废水可提高废水可生化性 , 或直接氧化降解废水中有机物使之稳定化。随着研究的深入 ,高级氧化技术( AdvancedOxidation Processes , AOPs)应运而生 ,且已获得显著的进展。

4.电化学氧化技术

4.1 电化学氧化法概述

所谓电化学氧化法是指在电场作用下，存在于电极表面或溶液相中的修饰物能促进或抑制在电极上发生的电子转移反应，使有毒有害的污染物变成无毒无害的物质，或形成沉淀析出或生成气体逸出，从而达到除去污染物的目的，而电极表面或溶液相中的修饰物本身并不发生变化的一类化学作用电化学氧化技术在水处理领域被称为环境友好技术队［5］，是很有