2.2电化学法
电化学法处理废水的实质,就是直接或间接的利用电解作用,把水中污染物去除,或把有毒物质变成无毒或低毒物质。用电解法或电化学法处理废水,按照去除对象以及产生的电化学作用来区分,又可分为电化学氧化,电化学还原,电气浮等法。
①电化学氧化法
电化学氧化法是利用阳极的直接电极反应(如CN-的阳极氧化)与某些阳极反应产物(如Cl2,ClO-,O2等)间接的氧化作用(如阳极产物Cl2除氰脱色)来使废水中污染物氧化破坏。实际上,为了强化阳极的氧化作用,通常投加一定量的食盐,进行所谓电氯化,这时阳极的直接氧化作用和间接氧化作用往往同时起作用。电化学氧化法主要用于去除水中氰,酚以及COD,S2-等。
②电化学还原
电解槽的阴极可以给出电子,相当于还原剂,可使废水中的重金属离子还原出来,沉积于阴极,予以回收利用。还可把六价铬(CrO24-或Cr2O72-)及五价砷(AsO3-或As43-)分别还原为Cr3+ 及AsH3,予以去除或回收。
③电气浮法
废水电解时,由于水的电解及有机物的电解氧化,在阳极和阴极表面上会有气体(如H2,O2,CO2,Cl2等),呈微小气泡析出,它们在上升过程中,可粘附水中杂质微粒及油类浮到水面而分离。利用这一原理的技术或方法称为电气浮法,又称电解浮上法。电解时,不仅有气泡浮上作用,而且还兼有凝聚,共沉,电化学氧化,电化学还原等作用。
2.3臭氧氧化法
臭氧的分子式O3,是氧的一种同素异形体,与氧具有无色、无臭、无味及无毒等特性不同,它是淡蓝色的,且具有特殊的“新鲜”气味,在浓度稍高时具有毒性。近年来,光催化氧化技术在煮练废水处理领域的应用具有良好的市场前景和经济效益,但该领域的研究还存在诸多问题,如寻求更高效的催化剂,催化剂分离与回收等。O3/UV联合氧化技术是一种在可见光或紫外光作用下进行的光化学过程,因其反应条件温和(常温、常压)、氧化能力强而迅速发展。O3/UV法是20世纪70年代发展起来的,主要用于处理废水中有毒有害且无法生物降解的物质。自80年代以来,O3/UV法研究范围扩展到饮用水的深度处理,并已成功地应用于处理煮练印染工业废水。李兵宇在半序批式反应器中进行废水的O3/UV氧化,间歇及连续生化反应器中进行生化处理,以COD去除率、BOD/COD、臭氧消耗系数和臭氧消耗量等指标,考察O3/UV与生化组合处理印染废水的工艺。
3 生物法处理煮练废水
生物法是靠微生物酶来氧化或还原染料分子,破坏其不饱和键及发色基团,从而达到处理目的的一种废水处理方法。由于微生物繁殖速率快、适应性强、成本低廉,近年来在煮练废水的处理中得到了广泛的应用。根据生物处理的反应机制,生物法可分为好氧生物法和厌氧生物法。
①好氧生物法
好氧生物处理法是在好氧状态下将有机物氧化成二氧化碳、硝酸盐、水、硫酸根等稳定物质,常见的好氧法有活性污泥法和生物膜法。
活性污泥法的原理是通过对废水中的有机物进行吸附、生理代谢和絮凝作用从而对有机物进行降解。活性污泥法在分解大量有机物的同时,又可以运转效率高,小量调节pH值,出水水质较好,因而被广泛采用。生物法处理煮练废水中,活性污泥法的使用最为普遍。但活性污泥法剩余污泥的处理一直是个难题,据资料报道,在国外一般污泥处理或处理费用占整个污泥处理厂运行费用50%~70%,国内也占到40%左右。
Kapdan等利用活性污泥法处理印染废水,结果表明在活性污泥中添加白腐真菌,以木灰为吸附剂,在吸附剂浓度150mg/L、染料浓度200mg/L、活性污泥泥龄20天的条件下,COD有明显降低。
②厌氧生物法
废水的厌氧生物处理是指在没有游离氧的情况下,微生物进行无氧呼吸,将大分子有机物分解成稳定、简单的小分子有机物的处理方法。对于浓度不高而其中有机物结构复杂、难以生化的煮练废水,处理的目的主要不是降低COD,而是提高可生化性,通常利用厌氧过程的第一、第二阶段的水解酸化反应,来完成废水的初步处理,是煮练废水目前常用的厌氧处理技术之一。相对于好氧法,厌氧法处理废水的应用范围更广,既可用于高浓度有机废水处理,又可用于低浓度的有机废水处理,污泥量少,仅为好氧法的1/6~1/10。李亚新等设计的厌氧生物滤池试验使COD的去除率达到70.0~86.6 %,去除效果较好。浙江农业大学环保系采用管道厌氧处理和向上流动厌氧污泥层(UASB)串联处理丝绸印染废水,HRT为1.0~1.1 天时,COD去除率90%,去除效果明显。有废水需要处理的单位,也可以到污水宝项目服务平台咨询具备类似污水处理经验的企业。
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