重慶高級氧化技術(shù)電化學(xué)氧化法對不同電流密度對氨氮去除率影響
由電解時(shí)間的延續,COD和氨氮去除率一直保持上升趨勢,如圖3,表明鈦基釕銥惰性電極有較好的氧化穩定性,實(shí)驗中發(fā)現在保證氯離子濃度的情況下,電氧化過(guò)程(間接氧化為主)始終發(fā)生,但時(shí)間越長(cháng),電耗越大,隨著(zhù)氯離子濃度的降低間接氧化速度變慢,以預處理為目的的電化學(xué)氧化過(guò)程有必要選擇合理的電解時(shí)間,既降低能耗,又不會(huì )對后續生物處理造成壓力。
預處理費用分析
廢水電化學(xué)處理過(guò)程的能耗,取決于電流強度I、槽電壓U和電解時(shí)間t,W=IUt其中,電流強度是由電解反應的類(lèi)型和凈化能力所決定的,故在一定的電極反應和電流強度條件下,單位時(shí)間的能耗與槽電壓成正比[8]。本文提出的選定鈦途釕銥陽(yáng)極電化學(xué)氧化預處理滲濾液的方法,在達到一定預處理目的的同時(shí),從電能消耗角度(平均電能消耗16.95kWh/m3)考慮,遠小于相關(guān)文獻報道的結果。
萊特.萊德 光化學(xué)氧化法由于反應條件溫和、氧化能力強光化學(xué)氧化法近年來(lái)迅速發(fā)展,但由于反應條件的限制,光化學(xué)法處理有機物時(shí)會(huì )產(chǎn)生多種芳香族有機中間體,致使有機物降解不夠徹底,這成為了光化學(xué)氧化需要克服的問(wèn)題。光化學(xué)氧化法包括光激發(fā)氧化法(如03/UV)和光催化氧化法(如Ti02/UV)。光激發(fā)氧化法主要以03、H202、02和空氣作為氧化劑,在光輻射作用下產(chǎn)生·OH;
光催化氧化法則是在反應溶液中加入一定量的半導體催化劑,使其在紫外光的照射下產(chǎn) 生·OH,兩者都是通過(guò)·OH的強氧化作用對有機污染物進(jìn)行處理。
催化濕式氧化法催化濕式氧化法(CWAO)是指在高溫(123℃~320℃)、高壓(0.5~10MPa)和催化劑(氧化物、貴金屬等)存在的條件下,將污水中的有機污染物和NH3-N氧化分解成C02、N2和H20等無(wú)害物質(zhì)的方法。
聲化學(xué)氧化聲化學(xué)氧化中主要是超聲波的利用。超聲波法用于垃圾滲濾液的處理主要有兩個(gè)方面:一是利用頻率在15kHz~1MHz的聲波,在微小的區域內瞬間高溫高壓下產(chǎn)生的氧化劑(如·OH)去除難降解有機物。另外一種是超聲波吹脫,主要用于廢水中高濃度的難降解有機物的處理。
臭氧氧化法臭氧氧化法主要通過(guò)直接反應和間接反應兩種途徑得以實(shí)現。其中直接反應是指臭氧與有機物直接發(fā)生反應,這種方式具有較強的選擇性,一般是進(jìn)攻具有雙鍵的有機物,通常對不飽和脂肪烴和芳香烴類(lèi)化合物較有效;間接反應是指臭氧分解產(chǎn)生·OH,通過(guò)·OH與有機物進(jìn)行氧化反應,這種方式不具有選擇性。臭氧氧化法雖然具有較強的脫色和去除有機污染物的能力,但該方法的運行費用較高,對有機物的氧化具有選擇性,在低劑量和短時(shí)間內不能完全礦化污染物,且分解生成的中間產(chǎn)物會(huì )阻止臭氧的氧化進(jìn)程。可見(jiàn)臭氧氧化法用于垃圾滲濾液的處理仍存在很大的局限性。
電化學(xué)氧化法電化學(xué)氧化法是指通過(guò)電極反應氧化去除污水中污染物的過(guò)程,該法也可分為直接氧化和間接氧化。直接氧化主要依靠水分子在陽(yáng)極表面上放電產(chǎn)生的·OH的氧化作用,·OH親電進(jìn)攻吸附在陽(yáng)極上的有機物而發(fā)生氧化反應去除污染物;間接氧化是指通過(guò)溶液中C12/C10。的氧化作用去除污染物。電化學(xué)氧化對垃圾滲濾液中的COD和NH3一N
都有很好的去除效果,缺點(diǎn)是能耗較大。
Fenton氧化法Fenton法是一種深度氧化技術(shù),即利用Fe和H202之間的鏈反應催化生成·OH自由基,而·OH自由基具有強氧化性,能氧化各種有毒和難降解的有機化合物,以達到去除污染物的目的。特別適用于生物難降解或一般化學(xué)氧化難以奏效的有機廢水如垃圾滲濾液的氧化處理。Fenton法處理垃圾滲濾液的影響因素主要為pH、H202的投加量和鐵鹽的投加量。
烏魯木齊高級氧化技術(shù)Fenton氧化法比普通Fenton法提高了對有機物的礦化程度,但仍存在光量子。
Fenton效率低和自動(dòng)產(chǎn)生H2O2機制不完善的缺點(diǎn)。電Fenton法利用電化學(xué)法產(chǎn)生的H2O2和Fe2+作為Fenton試劑的持續來(lái)源,與光Fenton法相比具有以下優(yōu)點(diǎn):一是自動(dòng)產(chǎn)生H2O2的機制較完善。二是導致有機物降解的因素較多(除羥基自由基的氧化作用外,還有陽(yáng)極氧化、電吸附等)。由于H2O2的成本遠高于Fe2+,所以通過(guò)電化學(xué)法將自動(dòng)產(chǎn)生H2O2的機制引入Fenton體系具有很大的實(shí)際應用意義,可以說(shuō)電Fenton法是Fenton法發(fā)展的一個(gè)方向。
該法又稱(chēng)陰極電解Fenton法,其基本原理是將O2噴射到電解池陰極上產(chǎn)生H2O2,并與Fe2+發(fā)生Fenton反應。電解Fenton體系中的O2可通過(guò)曝氣的方式加入,也可通過(guò)H2O在陽(yáng)極氧化產(chǎn)生。該法不用外加H2O2,有機物降解徹底,且不易產(chǎn)生中間有毒有害物質(zhì),其缺點(diǎn)在于所用陰極材料(主要為石墨、活性炭纖維和玻璃炭棒)在酸性條件下產(chǎn)生的電流小,H2O2產(chǎn)量不高。
榆林高級氧化技術(shù),二氧化氯遇水迅速分解,生成多種強氧化劑-HClO、HClO2、Cl2、H2O2等,并能產(chǎn)生多種氧化能力極強的活性基團(即自由基),這些自由基能激發(fā)有機物分子中活潑氫,通過(guò)脫氫反應生成R·白由基,成為進(jìn)一步高級氧化的誘發(fā)劑。還能通過(guò)逐基取代反應將芳烴上的-SO2H、-NO2等基團取代下來(lái),生成不穩定的逐基取代中間體,此羧基取代中間體易于發(fā)生開(kāi)環(huán)裂解,直至完全分解為無(wú)機物。此外ClO2還能將還原性物質(zhì)如S-2等氧化。目前,二氧化氯催化氧化法在處理難降解廢水方面已有報道,如在催化劑的制備、催化氧化工藝條件方面也做了系統的研究并應用于酸性大紅燃料廢水、酚醛樹(shù)脂廢水處理,效果明顯。在對氨基苯甲醚廢水處理中應用了該方法,COD的去除率大于90%。另外,二氧化氯催化氧化法的實(shí)際應用已有相關(guān)報道:某集團以生產(chǎn)香蘭素為主,廢水量為120m3/d,工程占地為1000m2,投資為500萬(wàn)元,應用二氧化氯催化氧化反應,在穩定、高效降解有機物的同時(shí)使B/C值由0.154提高到0.359,大大有利于后續生化處理。
烏魯木齊高級電化學(xué)氧化技術(shù)特點(diǎn)
該系統設備集電化學(xué)反應、催化氧化、強化絮凝、共沉淀等多功能于一體,對苯環(huán)、雜環(huán)等結構穩定的有機毒物具有良好的開(kāi)環(huán)、斷鏈的效果,具有廣譜性強、適用范圍廣、處理效果好、無(wú)用電、成本低、操作性強、填料直接投加、無(wú)堵塞與板結等優(yōu)點(diǎn),是目前處理難降解化工廢水的最佳實(shí)用技術(shù)之一。
應用范圍
電化學(xué)氧化技術(shù)特別對高濃度、高毒性、高色度、高鹽度、難降解有機廢水深度提標處理,可大幅降低廢水色度、COD。可應用于制藥廢水、有機合成化工廢水、煤化工廢水、有機磷等農藥生產(chǎn)廢水、印染廢水、化工園區污水處理廠(chǎng)化工深度處理。
電化學(xué)氧化技術(shù)是萊特萊德公司新研制出來(lái)的一種處理廢水中有毒有害高濃度污染物的新技術(shù)。同時(shí)公司專(zhuān)門(mén)對工業(yè)有機廢水處理、抗生素制藥廢水、含氰廢水處理及其他水處理提供了電化學(xué)氧化高級技術(shù)、光化學(xué)氧化法應用、臭氧高級氧化技術(shù)、高級氧化技術(shù)的除氧工藝流程應用。
保定高級氧化技術(shù)電化學(xué)氧化法是在電解槽中放入有機物的溶液或懸浮液,通過(guò)直流電,在陽(yáng)極上奪取電子使有機物氧化或是先使低價(jià)金屬氧化為高價(jià)金屬離子,然后高價(jià)金屬離子再使有機物氧化的方法。
直接電解氧化
直接電解氧化電化學(xué)氧化法不使用化學(xué)氧化劑可以最大限度地減少三廢污染。電化學(xué)氧化法的耗電費用和化學(xué)氧化相比常常是較低的。另外電化學(xué)氧化法還具有選擇性好、產(chǎn)率高、產(chǎn)品純度高、副產(chǎn)物少、溫室和常壓操作等優(yōu)點(diǎn)。各種新穎的電極材料、工程塑料和隔膜材料的出現又對有機電氧化的工業(yè)化提供了條件。例如苯和苯酚的氧化制取苯醌、菲氧化制取菲醌、甲苯和鄰甲苯的氧化制取相應的醛等。
間接電解氧化
間接電解氧化是指在化學(xué)反應器中,用可變價(jià)金屬的鹽類(lèi)水溶液將有機反應物氧化成目的產(chǎn)物,然后將用過(guò)的鹽類(lèi)水溶液送到電解槽中,在轉變成所需要的氧化劑的過(guò)程。
以甲苯氧化制備苯甲醛為例,在化學(xué)反應器中用高價(jià)鈰或高價(jià)錳將甲苯氧化成苯甲醇。然后將用過(guò)的低價(jià)鈰鹽水溶液送到電解槽中的陽(yáng)極室氧化成高價(jià)鈰,再循環(huán)使用。在間接電解氧化過(guò)程中,為了使化學(xué)反應物只被氧化到一定的程度,必須選擇合適的氧化離子對。
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