电化学法处理生活污水研究进展.docVIP

精品论文 参考文献 电化学法处理生活污水研究进展 1. 河北前进钢铁集团有限公司 河北省 065701；2. 河北会兴金属制品有限公司 河北省 065701 【摘 要】生活污水处理在水处理领域占有很大比例。一般来说，生活污水处理主要集中在污水处理厂进行，然而部分地区受地域和自然条件限制，如风景区、自然保护区、运输船舶、海上平台等，其生活污水产量小、产地分散、成分复杂、水质波动大，采用生化法处理存在基础设施建设成本高、设备资源浪费严重等问题。电化学法处理上述生活污水具有较大优势。 【关键字】电化学法；生活污水；研究进展 1城乡生活污水的处理现状 1.1污水水质特性发生了变化 城乡生活污水随着我国城镇化速度的加快，产生了较为明显的特性变化。首先表现在污水的水质上，工业废水增加，水质中的难降解物质增多;其次，在对污水的处理过程中一般为保证污染达标，要进行多个处理单元，处理的流程相对较长，投资较大;最后在除磷脱氮单元中的处理效果不稳定。因此就造成了生活污水处理投资大、成本高，所剩淤泥较多，很难直接进行污水处理。 1.2污水处理工程建设需加速 污水处理工程建设主要表现在城市污水处理厂的建设上。由于历史原因，我国的污水处理相对发展较为落后，污水处理厂及污水收集管网系统均未得到完善。而我国城市每天的生活污水排放量都在大幅度增加，再加上其他工业排水，对污水的处理任务日剧加大。大量的生活污水如果没有得到很好的处理和再利用，也将会对城市的水系造成严重的污染。 1.3污水处理工艺有待提升 目前我国的城市污水处理大多采用的是活性污泥的办法，随着时代的发展也出现了诸如A/O工艺、SBＲ工艺、MBＲ工艺等出磷脱氮的新工艺，对我国污水的处理提供了很大的方便。但是，随着对环境质量要求的逐步提升，以及城市工业的快速发展，原有技术已逐渐不能满足现实需要，新的污水处理技术亟待开发和应用。 2电化学法处理生活污水 2.1电解法 （1）电絮凝法 电絮凝法处理废水历史悠久，1889年E.Her-mite即首次提出利用??极净化废水的概念。电絮凝是在电场作用下，可溶性阳极（铁或铝电极，铁电极在电化学当量、离子颜色、絮凝效果等方面的性能均低于铝电极，故以铝电极为例）水解生成聚态铝和多核羟基络合物并进行污水净化的一种高效水处理方法。电絮凝综合了电化学氧化和化学絮凝的优点，通过压缩双电层、吸附架桥、集卷网捕等将污染物吸附、聚集在电极表面。同时阴极产生的氢气与悬浮颗粒接触可获得良好的黏附性能，其吸附能力远高于药剂法产生的絮凝剂。污染物通常可被直接矿化为CO2和H2O，未被彻底氧化的中间产物还可通过悬浮颗粒絮凝，在重力和电场力双重作用下沉淀，因此电絮凝是吸附-电中和、压缩絮凝、氧化及气浮等综合作用的结果。 阳极表面溶胶层、阳极钝化、聚态铝浓度、溶液/电极与溶液主体之间的传质等对电絮凝效果影响很大。A.S.Koparal等将电解液的初始pH调至5.0，有效阻止了阳极表面溶胶层的出现。罗亚田等认为阳极钝化是造成能耗升高和处理效率降低的主要原因，并通过添加活性阴离子和采用交流脉冲电絮凝方法来降低阳极钝化。梅向阳等认为电流密度是影响聚态铝浓度、溶液主体与电极表面之间传质的主要原因之一。电流密度小，聚态铝浓度过小，传质作用主导反应，设备利用未达到饱和，造成设备资源浪费；电流密度过大，过量的电子可不经电极反应直接进入溶液，聚态铝溶出速率变大，过量聚态铝积聚在电极表面造成浓差极化和阳极钝化。 （2）电解氯 不同于电絮凝，电解氯在水处理过程中主要起杀菌消毒作用，故其应用范围较窄，主要处理船舶及海上平台等产生的高盐生活污水。添加Cl-能提升氧化消毒能力。 Cl-可被氧化为诸如Clbull;、Cl2bull;、HOCl等活性粒子并与污染物发生脱氢、亲电加成等电子转移反应；相比其他阴离子，Cl-更易被氧化。S.Cotillas等考察了电解过程中Cl-和SO42-的浓度变化，电解前后SO42-浓度基本保持不变，Cl-出现下降，表明Cl-转化为更高的氧化形式。S.Kim等对比了Cl-和SO42-两种电解质对废水处理效果的影响，其中以SO42-为支持电解质的有机废水中，仅有BDD系统产生了具有氧化活性的SO4-bull;，而活性氯则普遍存在于各电解系统中。另外Cl-半径小、穿透能力强，易吸附于阳极表面并与之形成可溶性化合物，破坏电极表面钝化层，加速钝化层溶解。 2.2电催化氧化 电催化氧化（ECO）被认为是以产生的