第十五届上海国际水展

上海国际水处理展览会(环保水处理/膜与水处理)

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新尝试:关于焦化废水中难降解有机物深度处理工艺

焦化废水是国内外难以处理的废水之一。废水中含有大量的酚、油类、萘、吡啶、喹啉、蒽等杂环及多环芳烃等物质。目前处理焦化废水采用的主要工艺为活性污泥法。经过活性污泥法处理后的废水,能有效降低废水中的油分、部分有机物、氨氮及总氮等物质。

 

国家对环保要求的日渐严格,要求企业对焦化废水处理至达标后排放,对于一些水资源缺乏的地方,要求将焦化废水处理至回用标准,回用于企业内部,实现废水的零排放。而焦化废水中含有大量的大分子难降解有机物,传统的活性污泥法不能有效的去除该部分物质,使得生化出水中仍含有较多的有机物。导致其出水不能达标排放或回用于企业内部。因此,针对其中的难降解有机物,需对其进行深度处理。

 

铁碳微电解技术

 

铁碳微电解技术基于电化学技术原理,利用铁碳微电解催化反应过程中生成的强氧化粒子(•OH、•O2、H2O2等),与废水中的有机物无选择地快速发生链式反应,进行氧化降解。当将铁碳填铁屑和碳颗粒浸没在酸性废水中时,由于铁和碳之间的电极电位差,废水中会形成无数个微原电池。这些细微电池是以电位低的铁成为阴极,电位高的碳做阳极,在含有酸性电解质的水溶液中发生电化学反应。反应的结果是铁受到腐蚀变成二价的铁离子进入溶液。对内电解反应器的出水调节pH值到8-9左右,由于铁离子有混凝作用,它与污染物中带微弱负电荷的微粒异性相吸,形成比较稳定的絮凝物(也叫铁泥)而去除。经微电解后,B/C比升高,将一些难降解的大分子吸附或经铁离子将大分子物质絮凝,从而达到降解部分难降解有机物的目的。

 

 

反应中,产生的了初生态的Fe2+和原子H,它们具有高化学活性,能改变废水中许多有机物的结构和特性,使有机物发生断链、开环等作用。

 

若有曝气,即充氧和防止铁屑板结。还会发生下面的反应:

 

 

如果要让铁碳反应效果更明显,一般需要加入定量的过氧化氢(即双氧水H2O2),酸性废水与铁反应生成亚铁离子,亚铁离子与过氧化氢形成Fenton试剂,生成羟基自由基具有极强的氧化性能,将大部分的难降解的大分子有机物降解形成小分子有机物等。

 

反应中生成的OH-是出水pH值升高的原因,而由Fe2+氧化生成的Fe3+逐渐水解生成聚合度大的Fe(OH)3胶体絮凝剂,可以有效地吸附、凝聚水中的污染物,从而增强对废水的净化效果。

 

根据在某焦化企业的试验,铁碳微电解效果很理想,特别是将焦化废水调节至酸性条件,通过在铁碳反应器等多相催化反应的基础在亚微观条件下充分实现废水和多相催化填料的电氧化反应结合,去除废水中大部分有机物,并且避免了铁碳填料的板结问题。经过多相催化氧化处理后,再进行混凝沉淀,能够有效的打断焦化废水的链式有机物,同时将其降解。

 

该企业运行铁碳微电解处理焦化废水后的试验结果为,进水CODcr均值为219mg/L,处理后出水均值为79mg/L,CODcr去除率达到63.9%。

 

焦化废水作为难处理的高浓度有机废水,其中难降解的高分子有机物通过传统活性污泥法不能将其降至排放标准。经过实际应用与研究,铁碳微电解技术可用在深度处理工艺使用,能有效地降解该部分有机物,使其达到排放或企业回用标准。

 

文章来源:环保尖兵

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