光催化如何處理污水的?
一、光催化如何處理污水的?
現(xiàn)在在水處理上實際應(yīng)用光催化最好的是日本的三菱公司,他們在印度實際上是使了用沸石細(xì)粒吸附納米二氧化鈦,在太陽光的照射下對印度的不合格的飲用水進(jìn)行處理,達(dá)到了飲用的標(biāo)準(zhǔn)。不是我沒有注意到你的提問中提到的是“污水”,是先說明目前只能做到把還不太干凈的水,經(jīng)過光催化的處理,可以做到把少量的化學(xué)物質(zhì)分解掉;把大部分的細(xì)菌殺滅,使原來還不合格的水達(dá)到了飲用標(biāo)準(zhǔn)。
至于含有COD幾百幾千甚至于幾萬毫克/每升的污水,打一個比方,螞蟻可以搬掉沙粒,有足夠搬動沙粒的能力,但是要搬掉一個沙堆,除非你有足夠的耐心。
現(xiàn)在光催化在空氣凈化中已經(jīng)廣泛的被應(yīng)用,建筑物的各種涂料大量的生產(chǎn)和銷售,但是可以用在水中的光催化涂料,還沒有。
另外要想取得良好光催化效果,任何半導(dǎo)體光觸媒都是顆粒越細(xì),表面積越大,效果越好,這就給實際應(yīng)用帶來了困難,納米級的光催化顆粒只能附著在納米級的涂層的表面,或者必須解決一個回收再利用的問題。
光催化很難解決廢水中的大量的污染物質(zhì),這是弱點,現(xiàn)行的大規(guī)模水處理技術(shù)成本低,效率高,但是對部分化學(xué)物質(zhì)和藥物的殘留相對比較多,而光催化卻對這些難以處理的物質(zhì)包括二惡英這樣的物質(zhì)反而有特效。
所以應(yīng)該把光催化用在整個污水處理流程中的后道工序中,揚長避短,才能保證最后處理好的水能夠達(dá)到比較高的標(biāo)準(zhǔn)。
二、電催化氧化廢水處理系統(tǒng)
電催化氧化廢水處理系統(tǒng)
電催化氧化設(shè)備使用的電催化氧化工藝已經(jīng)非常成熟,并被廣泛應(yīng)用在化工油田、電鍍廢水、造紙廢水、印染廢水等多種高濃度難降解廢水處理,處理效果好,前期投資和后期運行成本都很低,電催化氧化具體處理廢水系統(tǒng)詳情,我們一起來了解,電催化氧化技術(shù)原理、電催化氧化廢水處理系統(tǒng)技術(shù)特點:
一、電催化氧化技術(shù)原理
(1)電解絮凝
? 利用可溶性陽極如鐵鋁等,通以直流電后,陽極失去電子,形成金屬陽離子Fe2+、Al3+,經(jīng)一系列水解、聚合及氧化過程,形成一種高活性的吸附絮凝基團(tuán),其吸附能力極強(qiáng),使水中的膠態(tài)雜質(zhì)、懸浮雜質(zhì)凝聚沉淀分離。同時,帶電的污染物顆粒在電場中泳動,其部分電荷被電極中和而促使其脫穩(wěn)聚沉。其絮凝效果優(yōu)于普通絮凝劑。
(2)電解氧化
? 在直流電場的作用下,廢水中的各種污染物直接在電極板陽極失去電子而發(fā)生氧化反應(yīng),同時利用溶液中的電極電勢較低的陰離子,如 OH-、Cl- 在陽極表面失去電子生成新的較強(qiáng)的氧化劑活性物質(zhì),如[O]、[OH]、ClO-等 。利用這些活性物質(zhì)氧化分解水中的BOD5、COD等。
(3)電解還原
? 廢水在電解過程中,污染物中的陽離子首先在陰極得到電子,使得電解質(zhì)中高價或低價金屬陽離子在陰極得到電子直接被還原為低價陽離子或金屬沉淀。
(4)電解氣浮
? 電解氣浮是對廢水進(jìn)行電解,水分子電離產(chǎn)生H+和OH-,在電場驅(qū)動下定向遷移,并在陰極板和陽極板表面分別析出氫氣和氧氣。新生成的氣泡直徑非常微小,約為10~30μm,且氣泡的分散度高,作為載體粘附水中的懸浮固體而上浮,實現(xiàn)污染物雜質(zhì)顆粒的去除。
二、電催化氧化廢水處理系統(tǒng)技術(shù)特點
(1)投資費用低,運行費用低,處理噸水電耗約0.15―0.5度/噸水。
(2)無需添加任何化學(xué)藥劑。
(3)占地面積小,操作簡單,自動化程度高。
(4)設(shè)備處理時間短、處理效率高。
(5)適應(yīng)廢水范圍廣,可處理多種污染物。
(6)設(shè)備處理產(chǎn)生污泥量少,污泥密實度高。
三、電催化氧化處理廢水產(chǎn)生刺激性氣味的原因
氣浮作用。電催化氧化處理廢水產(chǎn)生刺激性氣味的原因,是氣浮作用廢水在對某些廢水進(jìn)行處理時還會產(chǎn)生如N2、CO2等的氣體,起到氣浮作用。電催化是使電極、電解質(zhì)界面上的電荷轉(zhuǎn)移加速反應(yīng)的一種催化作用。
四、電化學(xué)處理技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用有哪些
原理微電解技術(shù)是目前處理高濃度有機(jī)污水的一種理想工藝,稱內(nèi)電解法。它是在不通電的情況下,利用填充在污水中的微電解材料自身產(chǎn)生的電位差對污水進(jìn)行電解處理,以達(dá)到降解有機(jī)污染物的目的。鐵炭微電解設(shè)備中的廢鐵屑填料的主要成分是鐵和炭,當(dāng)將鐵屑和炭顆粒浸沒在酸性污水中時,由于鐵和炭之間的電極電位差,污水中會形成無數(shù)個微原電池。其中電位低的鐵成為陽極,電位高的炭成為陰極,在酸性充氧條件下發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),其反應(yīng)過程如下:陽極(Fe):Fe-2e―Fe2+,E0(Fe2+/Fe)二-0.44V;陰極(C):2H++2e―>H2,E0(H+/H2)=0.00Vo原電池反應(yīng)產(chǎn)生的新生態(tài)氫能與污水中許多組分發(fā)生氧化還原反應(yīng),使有機(jī)物斷鏈,有機(jī)官能團(tuán)發(fā)生變化,使有機(jī)污水的可生化性有一定的提高,同時Fe(OH)2及Fe(OH)3還具有絮凝和吸附作用,從而達(dá)到去除污水中污染物的目的。經(jīng)過鐵炭微電解預(yù)處理后污水的酸188度大大降低,減少了中和劑的使用量。2)系統(tǒng)基本組成鐵碳微電解系統(tǒng)由鐵碳微電解池、配水系統(tǒng)、鼓風(fēng)系統(tǒng)和加藥系統(tǒng)等組成。
五、電化學(xué)處理原理
電化學(xué)高級氧化法主要用于有毒生物降解有機(jī)廢水的處理,電化學(xué)技術(shù)的基本原理是使污染物在電極上發(fā)生直接電化學(xué)反應(yīng)或間接電化學(xué)反應(yīng)而得到轉(zhuǎn)化,從而達(dá)到削減和去除污染物的目的。電化學(xué)方法既可以單獨使用,又可以與其他處理方法結(jié)合使用,如作為前處理方法,可以提高廢水的生物降解性,一般電化學(xué)處理工藝只能針對特定的廢水,吹規(guī)模小,且處理效率不高,其耗電量大,不利于運營成本控制。根據(jù)不同的氧化作用機(jī)理可分為直接電解和間接電解。
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