高濃度有機廢水處理方法探討與研究

湖南蒙拓環境科技有限公司 劉羽翼

一、前言

以往傳統的水處理方法能夠有效降低非集中的有機物濃度，但將其應用在高濃度有機廢水中還存在許多不足，而電化學處理方法的應用能夠彌補傳統水處理方法中的不足，為此文章主要是對電化學在高濃度有機廢水的應用展開了研究和探討。

二、水體中有機污染物概況

（一）污染狀況

水環境有機污染已成為全球問題，其中的嚴重程度，性質和危害會隨著行業的發展而發展。特別是20世紀50年代以來，化工行業的發展已經啟用了類型和數量作為每天增加的合成有機化合物的統計維度。1880年—1910年，已知12,000種，有機化合物150,000,1978年增加到500萬個[1]。目前，已知超過700萬有機物種，仍然達到數千次一年。這些有機物質以各種方式進入環境，發現了超過10,000種物種。我國水有機污染加劇，水環境中的有機污染不容忽視，危害非常大，解決此問題已經是迫在眉睫。需要多方面的保護水資源，而最為關鍵的是要嚴格控制及減少污水的排放量。而研究如何有效地進行污水技術處理、發展、應用等，有著十分重要的意義。

（二）水中有機污染物處理技術

1.“物理法”水處理技術

最直接、簡單的方法就是利用空氣吹氣法，將水里的有機物質除去，原理和過程更簡單，限于水中的揮發性有機物質，從而除去三鹵代甲烷特別有效，該方法不適用于非常有效的揮發性有機物質和移除的保險副產物前體，污染物物質從液相轉移到氣相，并且需要加工的有機物質，這可能導致二次污染，活性炭是多孔物質，以及內部表面積和內表面積微觀物質占總面積的原因，初始活性炭在水中主要起到去除色度并嗅探，現在用它去除生物。溶劑萃取方法是實現具有差異的液體放電過程，其分布在兩種富溶液中，這種技術在對超高濃度有機廢水資源回收中最為主要的方法之一。在刪除某種溶解廢水，可以在廢水中誘導松散的癥狀，但溶劑不溶于水，但可以解決污染物，用廢水混合，因此由于差異溶解性，大部分污染物被轉移到溶劑中相和萃取劑的溶劑，如果廢水難以降低多甲烷烴，聚苯酚，硝基苯基磺酸等，提取方法是第一種選擇方法。通過多組分溶劑，合成的分離、分級、富集和純化，并被全面稱為膜分離，以及當前廢水處理中的電流廢水處理。電滲析方法的使用是電滲析、反滲透、超濾技術的順序，曾用于處理過某省的黑葡萄酒及造紙廠，通過處理，可以恢復黑葡萄酒的堿。污水處理中的反滲透和重新使用廣泛用于技術、分離，濃縮廢物和超濾到低壓膜分離技術，采用印染應用，金屬加工和纖維處理。在美國，日本和歐洲的許多發達國家，低壓膜過濾技術用于取代原始的常規加工。按照薄膜孔徑的尺寸，薄膜處理可分為微濾，超濾，納濾，和反滲透。美國建造了科羅拉多州第一家膜分離廠，此技術在一些歐洲國家也得到了迅速發展。目前有一些水廠和超過1000m3/d。中國，膜技術也應用于工業廢水處理，城市廢水處理，咸水脫鹽，純水制備和超純水等[2-3]。

2.“化學法”水處理技術

去除氧化劑中的水中有機物的方法可采用試劑氧化法，這和降低除去水里的有機物質效果、以及氧化劑本身的氧化能力有關。一般來說，03氧化的組合更好，而不是有機污染物的組合，簡單的03或氧化通常會產生許多中間產物，并且不適用于一些有機物質，這只適用于預處理廢水技術。OR使用其他方法，用紫外線燈，活性炭和其他技術，可以改善有機物質及其消毒副產品的去除效果。濕氧化方法是在高溫和高壓下使用二氧化碳和水，廢液里有機物質分解成了二氧化碳同水，然后才可以實現到了除污染物的主要目的。高溫可有效地提升其溶解性能，在液相高電壓02中，目的是抑制液相蒸發的液相，液相水作為催化劑進行，使氧化反應低，氧化速度快，即加工效率很高，應用范圍寬，沒有二次污染已成功用于污泥、石化廢水，但設備有著投資高等的缺陷，對氧化難點并不好。超高濃度廢水，脂族、鹵素脂族化合物、氰化物、芳烴、芳族和非鹵化物芳族化合物更可能氧化，并且在非鹵化基團中沒有鹵素。該化合物難以氧化。最近多年來，已經接收到催化劑的濕氧化，并且超臨界水在超臨界狀態下處于超臨界狀態，當溫度和壓力處于超臨界狀態時，水是超臨界狀態。水位低，氫鍵不存在或僅少量的殘余氫鍵，因此超臨界水具有低介電常數，高擴散和快速傳輸能力。有機物質與氧的超臨界水優點，其氧化可以均勻的在氧相中進行，反應不受相轉移的限制。高反應溫度也加速反應速度，可以在短時間內有效地破壞。超臨界水氧化對治療毒性和有害廢水具有重要意義，并具有較高的去除率，最難以降解有機質和模型物質。通過超臨界水氧化處理具有高含量有機碳的有機廢水，有機碳的破壞率已經達到99.97%之多，然后把所有的有機物質都已經轉化成二氧化碳與無機物質。在過去二十年曾有的技術是光催化氧化技術，此技術在水中添加一定量的光敏半導體材料，粘合到一定量的能量，并產生優異的氧化能力-OH自由基，以及光敏半導體表面氧化的有機污染物，以及光催化氧化技術被業界定為最有效的飲用水深度處理技術之一。外電場下特定電化學反應通過稱為電化學水處理技術。大量通過自由基強度抗氧化降解，產生化學反應，電化學工藝或物理過程以及廢水中的污染物的過程產生自由基。這些方法有著自己的優勢，同時其中也存在一些缺點，如織物染色廢水，大部分方法，大多數這些方法都是由于它們多樣化，復雜性和困難的降解。目前國內一些染料、毒品、爆炸物等產生的一些高濃度廢水，在處理技術上有所限制，因此，積極探索高濃度高毒性的污水處理，是前行業急于探究的難題。

三、處理高濃度有機廢水的發展和展望

（一）處理污染物的方法

電化學水處理技術是指特定電化學反應，電化學工藝或物理過程，產生大量的自由基，使用自由基氧化抗性對特定的化學反應，電化學方法或物理過程電化學反應器。廢水中的污染物是降低，電化學方法易于控制，非污染或較少的污染，高柔韌性和經濟特性，電化學水處理技術已經獲得了越來越多的環境污染控制。人們強調并提出了各種機制在電化學降解期間。電沉積方法主要利用到了電解質里不同金屬組分的電位差，使得陰極沉淀物中的自由狀態或組合可溶性金屬，適當的電位是電沉積的關鍵，無論金屬如何都可以在溶液中，離子的尺寸由NERNT方程確定，溶液組合物，溫度與超級電極材料可以對電沉積方法產生影響。電化學減少可以處理各種環境污染物，如金屬離子，氧氣，有機物質，二氧化硫等。它可分為直接陰極還原，間接陰極還原和有機堿還原。這些自由基具有強氧化。然而，污染物的直接氧化可用于治療苯酚，苯胺，醛和氰化物以加速HO。此外，電化學還原鐵陽極可用于將各種氯化有機化合物轉化為低毒物質。選擇性地傳遞電場中薄膜的獨特功能，離子由一種溶液進入另一種溶液，以實現離子化污染物的分離與濃度，并在直接回收金屬離子時使用電滲析。olid金屬，它可以獲得a濃縮鹽溶液顯著提高水質。近年來，電化學復合技術，一項研究，對有機廢水的改善起到了一定的作用，并且加寬了電化學技術的應用范圍。高濃度有機廢水是一種迫切需要解決的問題，需要及時進行解決。這些有機廢水的組合物是復雜的。廢水中最有機化合物是芳族化合物和雜環化合物，通常含有生產原料，半成品，副產物和各種無機鹽。在環境污染處理方面，電化學技術具有高能耗，低電流效率，高成本，近年來不利的氧氣進化。當前電極材料的改善，反應器和傳統電化學工藝，較高的氧化，已被廣泛應用于超高濃度有機廢水，如印刷和染色。

（二）研究現狀

貴金屬有較好的催化性能與導電性。由于貴金屬的高氧過電位，減少了電極上的氧沉淀，增加了有機物直接在陽極上被氧化的可能性。然而，這些電極價格昂貴，易受含硫化物廢水的影響，在廢水處理上被限制了應用。近年來，國際上對越來越重視對金屬氧化物電極對有機物的電催化氧化性能的研究。經發現，結合SN02等金屬氧化物電極具有很強的電催化氧化降解能力，如苯酚等，基本上為有機污染物的電催化氧化過程提供了非常有前途的陽極材料，如可進一步提高生產工藝，鈦基金屬氧化物涂層電極的壽命將得到提升，電化學處理廢水的前景十分廣闊。

四、結束語

由上可知，相關研究人員應當進一步探索出最合適的摻硼金剛石膜電機沉積工藝，同時應當研發出更為高效的檢測方法，才能夠在一定程度上完善到我國的污水處理系統。