电凝技术新突破－－催化铁内电解法污水处理技术

小贺1007

化铁内电解法是一种新型的有效处理废水的方法。在传统的铁碳内电解中加入无机催化剂铜，扩大原电池的两极电位差，使更多的有机物得到还原。结果表明，催化铁内电解法可改善难降解有机废水的可生化性，使活性艳红染料废水的B/C比从0升高到0.15。运行成本低廉、预处理能耗低，催化剂铜经连续运行数月后未发生纯化现象，只需一次性投资。该方法针对难降解工业废水存在的难降解和抑制物质、以及染料、电镀和化工废水中存在的显色物质，利用单质铁催化还原，从而使其转化为无色、可生化降解的物质。在此过程中，由于电解槽中电极间通以电流，在电凝过程中产生的新生态铁离子同时起到混凝作用，可去除部分污染物。该方法还可以去除水中的重金属、磷酸根，改善生物硝化条件，有效地解决了废水处理中的许多难题。
　　工业生产废水，如印染、染料、纺织、皮革、纸浆和石油化工等废水，这些废水中含有许多生物难降解物质，传统的生物氧化方法不能彻底解决有机物污染问题。针对这一现状，研究人员经过多年的机理分析及探索，提出了一种全新的污水处理方法，开发出"催化还原内电解工艺"，即通过廉价单质铁（或铝）的氧化，将有机物还原。特别是一些难生化，含有双键、强拉电子基团、偶氮键、苯环的物质容易被还原。该方法不仅去除难解物质效果好，而且经预处理后出水的生化性大幅度提高，并且工艺操作简单，投资和运行费用低廉。该研究中?quot;催化铁内电解"方法已申请国家发明专利。
　　针对上海桃浦工业区污水量大、水质组成复杂，处理难度大的情况，将该成果作为预处理工艺应用于污水处理厂，大大改善了废水的可生化性，对色度和磷的去除效果明显，后续生化处理其出水COD和BOD5的平均去除率分别达79.3%和94.7%，出水COD平均值为70mg/l。运行能耗为0.05KWh/M3/吨；运行费为0.045元/吨。实验证明，该方法对多种难降解工业废水处理效果良好：染料和印染废水的预处理出水，COD的去除率分别达39.2%和76.2%；色度去除明显，去除率分别达96.9%和96%；对于硫化燃料废水，经处理后可直接达标。
【具有下述优点】
1. 反应速率快，一般工业废水只需要数分钟至数小时；
2. 作用有机污染物质范围广，如：含有偶氟、碳双键、硝基、卤代基结构的难降解有机物质；
3. 适用PH范围宽，酸性、中性、碱性条件都有良好的效果；
4. 运行成本极低，只消耗少量的单质铁（最理想并且价廉易得的是金属加工废料铁刨花）；
5. 运行管理方便，铁材料在消耗过程中不板结，催化剂不消耗，不中毒，不纯化，不产生污泥；
6. 具有良好的混凝效果，COD去除率高；
7. 该方法既可以作为单独的处理方法，又可作为生物法的预处理工艺，除废水的生化性得到提高外，有利于活性污泥的沉降性能和生物膜法的挂膜性能；
8. 该方法可以达到化学沉淀除磷的效果，还可以通过还原除重金属；
【适用废水种类】
1. 染料、印染废水；2.焦化废水；3.石油化工废水；
------上述废水在脱色的同时，处理水中的BOD/COD值显著提高。
4.石油废水；5、皮革废水；6、造纸废水、木材加工废水；
------上述废水处理水后的BOD/COD值大幅度提高。
7.电镀废水；8.印刷废水；9.采矿废水；10.其他含有重金属的废水；
------可以从上述废水中去除重金属。
11.有机磷农业废水；12.有机氯农业废水；
------大大提高上述废水的可生化性，且可除磷，除硫化物。
最近又新开发了催化铝内电解方法，更适用于碱性工业废水，去除色度的效果更好。照片为数种工业废水色度的去除效果，照片中的铁床--指催化铁内电解方法；铝床--指催化铝内电解方法。
【应用实例】
　　上海桃浦工业区污水处理厂负责处理生产涂料、染料、橡胶、医药、香料等多种精细化工产品废水，处理厂规模为60000吨/天。该厂的进水特点是：水质波动幅度大、废水颜色变化频繁、色度高、PH值波动剧烈，并含有大量对生化反应有抑制性的物质，如硝基苯类物质时常超过生化抑制浓度的数倍该厂原执行处理后出水COD200mg/l的标准，2001年前出水不能达标。"中心"受委托进行工艺改革研究，采用了催化铁内电解的方法作为生物预处理工艺，进行了连续流试验和中试研究。实验表明；该方法应用于上海桃浦污水处理厂，COD和BOD5去除率分别达到79％和94％，出水COD平均值为70mg/L. 同时，大幅度降低了出水色度，出水磷酸根浓度达标，处理成度已经迭到了生活污水生化工艺处理的程度。该方法操作简单，运行时只消耗单质铁约30mg/l,不仅不产生二次污染，而且大大提高了生化处理的稳定性，现上海市城市排水有限公司正式委托"中心"负责该厂处理工艺的改建设计，改建投资5545万人民币。

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