談談對雙碳的看法范文

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篇1

關鍵詞：污水處理；微電解法；原理；去除率；存在的問題

中圖分類號：[TU992.3]文獻標識碼： A 文章編號：

眾所周知，水是生命的源泉，沒有水人類就無法生存和發展。近年來，工業的發展使得水不可避免的受到污染。在治理污染的問題上，一方面我國采取果斷措施，關閉一大批生產效率低、污染耗能高的項目；另一方面加強技術研究。微電解法是近年來發展起來的污水處理技術，具有工藝簡單、處理效果好、成本低廉及不會產生二次污染等特點受到越來越多的研究人員的青睞，現已廣泛應用于印染、化工、電鍍等領域的污水處理，取得了很好的效果。

1微電解法的技術原理

微電解法處理廢水過程中涉及的作用機理因廢水的性質不同亦不同。一般可概括為以下幾個方面：

（1）氧化還原作用：鐵碳微電解是基于電化學中的電池反應，當將鐵和碳浸入電解質溶液中時，陽極反應產生的新生態二價鐵離子具有較強的還原能力，可使某些有機物的發色基團—NO2、—NO還原成—NH2,胺基類有機物的可生化性明顯高于硝基類有機物；同樣其也可使某些不飽和發色基團(如羧基—COOH、偶氮基-N＝N-)的雙鍵打開，破壞發色基團而除去色度，將部分難降解環狀和長鏈有機物分解成易生物降解的小分子有機物而提高可生化性；陰極反應產生大量新生態的[H]和[O]，在偏酸性的條件下，這些活性成分均能與廢水中的許多組分發生氧化還原反應，使有機大分子發生斷鏈降解，從而消除了有機廢水的色度，提高了廢水的可生化性。

（2）鐵離子的絮凝沉淀作用：微電解反應體系中產生大量二價和三價鐵離子，特別是二價鐵離子具有更高的吸附-絮凝活性，在有氧或堿性條件下可形成氫氧化物，Fe(OH)3水解產生的Fe(OH)2+、Fe(OH)2+等絡合離子，吸附廢水中的懸浮或膠體狀態的小顆粒及有機高分子，可進一步降低廢水的色度，同時去除部分有機污染物質，使廢水得到凈化。

（3）微電場作用：在微電解反應體系中，由于Fe和C之間存在1.2V的電極電位差，因而會形成無數的微電池系統，在其作用空間構成一個電場，并且兩極間的電位差越大微電場作用越明顯。在微電場作用下，廢水中分散的不溶性的膠體顆粒、極性分子及微小污染物聚集在電極上，形成大顆粒后沉淀。

（4）物理吸附作用：活性炭是多孔吸附劑，具有巨大的比表面積，鐵屑也具有多孔的結構，二者都具有較強的活性，能吸附廢水中的有機污染物和多種重金屬離子，達到凈化廢水的目的。

（5）氣浮作用：在酸性或微酸性的溶液中，陰極產生的H2使的廢水中有大量的微小氣泡產生，使得廢水中的微小懸浮污染物依附到氣泡之上并上浮至水表面，另外還可以起到攪拌的作用，加速各種反應的進行。

2微電解法在重金屬工業廢水處理中的研究

對工業廢水采用微電解工藝處理可明顯降低廢水COD及色度，并能顯著提高廢水的可生化性，再與其他物化、生物處理工藝耦合聯用，可以達到良好的處理效果。

2.1處理染料廢水

染料廢水是工業廢水的主要貢獻者，長期以來一直是工業廢水處理的難點。其中含大量以苯環為核心的稠環、雜環等難降解的且具有較大的生物毒性和致癌性的化合物，如蒽醌染料和樹脂以及二氧化硫脲、陰離子表面活性劑、烷基苯磺酸鈉和異丙醇等清洗輔料。

微電解工藝對染料廢水的處理一般是通過以下幾個方面完成的：利用活性炭吸附廢水中溶解的污染物；利用陰極產生的[H]和[O]調節廢水的酸堿度，同時新生態[H]和二價鐵離子能與廢水中許多組分發生氧化還原反應，破壞染料中間體分子中的發色基團(如偶氮基團)，使其脫色，降低廢水的色度；通過二價鐵離子和三價鐵離子水解生成的絡離子混凝廢水中分散染料和膠體物質及氧化廢水中還原性物質，使硫化染料和還原染料沉淀下來，同時提高廢水的可生化性。

采用鐵碳微電解處理模擬染料廢水，實驗所用的染料具有雙偶氮結構的成品直接紅染料，研究表明，在pH值5～6之問，反應時間為1h，色度的去除率可達到95％以上，同時COD的去除率也達到了73％，廢水的生物可降解性有顯著的提高。對于雙偶氮直接紅染料，苯環和與雙偶氮基相連的共軛體系是其主要發色體。經微電解處理后，紅色基本消除，對廢水進行紫外-可見光掃描發現苯環間的發色基團偶氮雙鍵被斷開，生成了其他的相關衍生物。

采用鐵炭微電解法處理染料實際生產高COD、高鹽度、高色度的廢水，以廢鐵屑的焦炭為反應材料，原廢水pH為0.5～6、COD為6000～10000mg/L、色度為8000～20000倍，實驗調節進水pH為1，反應0.5h，COD去除率為60%左右，色度的去除率為94%以上，對處理后水樣進行紫外可見光吸光度測定，認為主要是通過氧化還原反應和絮凝作用去除COD和色度的。

研究了微電解-Fenton工藝對難降解染料工業廢水預處理的效果，研究結果表明，當pH=2，Fe/GAC體積比為l，反應時間60min，H202采用連續投加，體積投加量為0.14%，pH=3，反應時間為30min的條件下，COD去除率達75%以上，廢水的可生化性從0.08提高到0.46。

微電解-SBR組合工藝是由微電解作為預處理工藝，SBR生化處理為主體工藝組合起來的，適用于高COD，高色度的印染廢水處理。

對漂染廢水的處理研究表明，微電解預處理的廢水BOD5/COD比值由0.22～0.26提高到0.35～0.57，再經過SBR法和爐渣吸附處理后，COD的去除率達到83%以上，BOD5的去除率達到92%以上，總色度去除率達到92%以上,各項水質指標均達GB8978-88《污水綜合排放標準》中紡織印染工業的一級標準。

2.2處理化工廢水

化工產品生產過程中產生的廢水表現為：排放量大、毒性大、高COD、高鹽度、高色度、難降解化合物含量高、治理難度大，但同時廢水中也含有許多可利用的資源，是目前水處理技術方面研究的熱點和重點。

化工廢水中含大量硝基苯類，酚類，氯代苯類，多環芳烴類等化合物，常用的物理處理方法為過濾、沉淀、氣浮和吸附等，化學法為混凝，氧化等。微電解工藝通過鐵碳層的過濾作用，鐵屑和活性炭的物理吸附過程，H2的氣浮作用及鐵離子、[H]和[O]的氧化還原作用實現對化工廢水的處理。

將鐵炭微電解法應用至有機化工廢水的處理中，原水水質：CODcr500～900mg/L、色度600～2500倍、pH11.0～12.0。調節進水pH為3，鐵碳質量比為6，利用攪拌代替曝氣，轉速為150r/min，處理后廢水的色度及CODcr的去除率分別為84%和60%。