电化学废水处理技术基本原理
电化学高级氧化法主要用于有毒生物降解有机废水的处理,电化学技术的基本原理是使污染物在电极上发生直接电化学反应或间接电化学反应而得到转化,从而达到削减和去除污染物的目的。电化学方法既可以单独使用,又可以与其他处理方法结合使用,如作为前处理方法,可以提高废水的生物降解性,一般电化学处理工艺只能针对特定的废水,吹规模小,且处理效率不高,其耗电量大,不利于运营成本控制。根据不同的氧化作用机理可分为直接电解和间接电解。
1、直接电解,指污染物在电解上直接被氧化或还原而从废水中去除。直接电解又可分为阳极过程和阴极过程。直接电解过程伴随着氧气的析出,氧的生产使氧化降解有机物的电流效率降低,能耗升高,因此阳极材料对电解的影响很大。
1.1、阳极过程就是污染物在阳极表面氧化而转化成毒性较小的物质或易生物降解的物质,甚至发生有机物无机化,从而达到削减或去除污染物的目的。
1.2、阴极过程就是污染物在阴极表面还原而得以去除,阴极过程主要用于卤代烃的还原脱卤和中金属的回收,如卤代有机物的卤素通过阴极还原发生脱卤反应,从而可以提高有机物的可生化性。
2、间接电解,指利用电化学产生的氧化还原物质作为反应剂或催化剂,使污染物化成毒性小的物质。间接电解分为可逆过程和不可逆过程。
2.1、可逆过程(媒介电化学氧化)是指氧化还原物在电解过程中电化学再生和循环使用。
2.2、不可逆过程是指利用不可逆电化学高级氧化反应产生的物质,如具有强氧化性的铝酸盐、H2O2和O3等氧化有机物的过程,还可以利用电化学反应产生强氧化性的中间体,包括溶剂化电子、.HO、.HO2、O2等自由基。
电站的水处理流程分为两大组成部分,第一部分是物理软化水流程,第二部分是化学除盐水流程。
物理软化水流程:来自厂区供水管网的原水(又称生水),经过石英砂过滤器、活性炭过滤器,除去了原水中的固体颗粒和悬浮杂质,称为澄清水;澄清水再经过反渗透装置清除了其中大部分钙、镁离子,成为软化水。
化学除盐水流程:软化水经过除碳器,除去水中的二氧化碳(严格地说是HCO3—),再经过混床,除去水中残存的钙、镁、钠、硅酸根等有害离子,成为除盐水,也就是锅炉补给水,存储在除盐水箱,再用除盐水泵打入除氧器,最终经给水泵打入锅炉汽包。
拓展资料:
关于“软化水”
在日常生活中,我们经常见到水壶用久后内壁会有水垢生成。这是什么原因呢?原来在我们取用的水中含有不少无机盐类物质,如钙、镁盐等。这些盐在常温下的水中肉眼无法发现,一旦它们加温煮沸,便有不少钙、镁盐以碳酸盐形成沉淀出来,它们紧贴壶壁就形成水垢。我们通常把水中钙、镁离子的含量用“硬度”这个指标来表示。硬度1度相当于每升水中含有10毫克氧化钙。低于8度的水称为软水,高于17度的称为硬水,介于8~17度之间的称为中度硬水。雨、雪水、江、河、湖水都是软水,泉水、深井水、海水都是硬水。
水的硬度主要由其中的阳离子:钙(Ca2+)、镁(Mg2+)离子构成。 当含有硬度的原水通过交换器的树脂层时,水中的钙、镁离子被树脂吸附,同时释放出钠离子,这样交换器内流出的水就是去掉了硬度离子的软化水,当树脂吸附钙、镁离子达到一定的饱和度后,出水的硬度增大,此时软水器会按照预定的程序自动进行失效树脂的再生工作,利用较高浓度的氯化钠溶液(盐水)通过树脂,使失效的树脂重新恢复至钠型树脂。