化學(xué)在廢水處理中的應(yīng)用
1.廢水的類型和危害
廢水主要是指人們在日常生活和生產(chǎn)中排出的水體,以及徑流雨水。廢水包括生活污水、工業(yè)廢水和其他流入排水管和溝渠的未使用的水。通常指經(jīng)過一定技術(shù)處理后無法回收利用的水體。水中含有大量的化學(xué)物質(zhì),將水直接排放到大自然中會(huì)嚴(yán)重破壞生態(tài)平衡,污染周圍環(huán)境。
生活污水是人們生活中使用的,被生活垃圾污染的水質(zhì)。生活污水通常不含有毒物質(zhì),但非常適合微生物的繁殖,帶有一定的病原體,對人體有害。工業(yè)廢水是經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)中形成的廢水,包括生產(chǎn)廢水和生產(chǎn)污水,其中生產(chǎn)廢水是指不直接參與生產(chǎn)過程,不受生產(chǎn)原料和半成品等原料污染的水體。生產(chǎn)污水是指直接參與工業(yè)生產(chǎn)形成的,受生產(chǎn)原料、半成品等原料污染的水體。
2.化學(xué)過程在廢水處理中的應(yīng)用
2.1電絮凝法
在直流電的作用下,廢水的鐵或鋁陽極失去電子,溶于水,形成鐵離子或鋁離子。水解后,氫氧化鐵、氫氧化亞鐵等微絮體可以起到絮凝作用,吸附水中的污染物。陽極在電解過程中形成的中間產(chǎn)物,如原子氧、羥基自由基等,對廢水中的有機(jī)污染物也能起到一定的降解作用。廢水中污染物的顆粒被極化和電泳,在兩極形成強(qiáng)氧化和強(qiáng)還原反應(yīng),使水溶性污染物被還原或氧化成低毒和無毒的物質(zhì)。
2.2電化學(xué)氧化法
電化學(xué)氧化法使廢水在電極上形成直接或間接的電化學(xué)反應(yīng),從而消除廢水中的有害物質(zhì)。電化學(xué)氧化可分為直接電解和間接電解:直接電解是指通過電極上的化學(xué)氧化或還原能量直接去除污染物。電解直接包括陽極過程和陰極過程。陽極過程是指廢水中的污染物在陽極表面氧化,轉(zhuǎn)化為低毒物質(zhì),并去除污染物。陰極法是指廢水中的污染物在陰極表面被還原和去除;而間接電解是以電化學(xué)形成的氧化還原物質(zhì)為反應(yīng)物,使污染物轉(zhuǎn)化為低毒物質(zhì)。間接電解可分為可逆過程和不可逆過程??赡孢^程是指氧化還原化合物在電解過程中可以通過電化學(xué)方法再生和循環(huán)利用。不可逆過程是指不可逆電化學(xué)反應(yīng)形成的物質(zhì)氧化的過程,如強(qiáng)氧化氯酸鹽、次氯酸鹽、過氧化氫等物質(zhì)。比如電化學(xué)氧化在印染廢水處理方面有著無可比擬的優(yōu)勢。印染廢水水量大,色度深,水質(zhì)復(fù)雜。同時(shí),廢水中高濃度的懸浮物和膠體固體會(huì)阻礙電化學(xué)反應(yīng),使電化學(xué)反應(yīng)變得困難。電化學(xué)氧化能有效處理印染廢水。Kim設(shè)計(jì)的流化床生物膜-化學(xué)絮凝-電化學(xué)氧化化學(xué)工藝組合能有效處理印染廢水,COD去除率高達(dá)95.6%,色度去除率高達(dá)98.6%。
2.3生物方法
生物法是通過細(xì)菌、霉菌等微生物的代謝作用,吸附和生物降解廢水中的有機(jī)雜質(zhì),將廢水中的懸浮物、膠體物質(zhì)和溶解的有毒污染物轉(zhuǎn)化為無毒無害的物質(zhì)。常用的生物法有三種:第一種是生物膜法,在廢水中設(shè)置特殊的循環(huán)通道。當(dāng)廢水通過專用通道時(shí),其上的各種微生物群落會(huì)吸收廢水中的有機(jī)物,并消化成無害物質(zhì),從而達(dá)到廢水處理的目的;第二種是活性污泥法,工業(yè)廢水與活性污泥中的微生物群落在氧氣充足的條件下發(fā)生反應(yīng),使微生物以消耗廢水中的有機(jī)污染物為能源,達(dá)到凈化廢水的目的;第三種方法是厭氧法,在厭氧環(huán)境中,在厭氧微生物的作用下,將廢水中的各種有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為甲烷、二氧化碳等無害物質(zhì)。這種方法可以使廢水徹底說話,產(chǎn)生清潔能源沼氣,使廢物得到循環(huán)利用。
2.4吹除法的應(yīng)用
在國內(nèi),對于廢水處理也有一種非常經(jīng)典的處理方法,那就是吹脫法,可以有效處理氯化物、氰化物、硫化物含量較高的廢水。而且吹脫法操作起來非常簡單,能達(dá)到很好的效果。是工人經(jīng)常使用的一種處理方法。
3.化學(xué)過程處理的展望
化學(xué)廢水處理是目前廣泛使用的廢水處理方法。目前,國家正在加強(qiáng)生態(tài)文明城市建設(shè)。所以廢水處理在不斷完善,科研投入也在加強(qiáng)。我國經(jīng)濟(jì)正處于轉(zhuǎn)型階段,經(jīng)濟(jì)發(fā)展對污水處理的要求越來越高。因此,我們應(yīng)該認(rèn)清新形勢,大力支持化工過程的研究和發(fā)展,提出好的政策,理論與實(shí)踐相結(jié)合,使化工過程得到更好的發(fā)展。
4.結(jié)論
總之,在未來的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中,污水處理技術(shù)的發(fā)展方向必然是低碳、環(huán)保、節(jié)能。如何進(jìn)一步完善污水處理技術(shù),實(shí)現(xiàn)綠色、高效、環(huán)保、節(jié)能,是污水處理中需要高度關(guān)注的問題。只有做好綠色低碳的廢水處理,廢水處理才能更好的服務(wù)于生產(chǎn)和生活?;瘜W(xué)技術(shù)憑借其技術(shù)優(yōu)勢在廢水處理中得到了廣泛的應(yīng)用。電化學(xué)技術(shù)、聲化學(xué)技術(shù)和微波化學(xué)技術(shù)可以有效地處理廢水,保護(hù)生態(tài)環(huán)境。(來源:華斌集團(tuán)有限公司)
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