在電鍍行業中要進行鍍鎳、鍍銅、鍍鉻、鍍鋅等多種生產工藝,所產生廢水的種類也多種多樣,如鍍件清洗廢水;電鍍廢液;沖刷車間地面、刷洗地板以及通風 設備冷凝水和由于鍍槽滲漏或操作管理不當造成的排水等。其中,鍍件清洗水幾乎占具 廢水排放量的80%以上。而且電鍍廢水中含有大量的重金屬離子及氰化物等高污染物質,毒性較大。
由于電鍍廢水的組成成份較復雜,其電鍍廢水處理技術也是多種多樣,目前以化學方法為主。 含氰廢水經過破氰、含鉻廢水經過鉻還原后與酸堿銅鎳廢水一起通過調整pH值或者加 入硫化鈉使重金屬沉淀并加入混凝劑、高分子助凝劑等將金屬離子、懸浮物和COD等去除,使出水水質達到排放標準。下面簡單介紹 工業廢水處理中電鍍廢水處理中化學氧化法除COD原理
(1)化學氧化法-Fenton 氧化法
氧化法中,其中 Fenton 法是一個比較有效的氧化技術。Fenton 法是利用催化劑或光電化學作用,通過雙氧水產生具有強氧化性的羥基自由基(·OH)處理有機物的技術。
而 Fe-Fenton 氧化法是使 H2O2在 Fe2+的催化作用下分解產生·OH,其氧化電位達到 2.8V,它通過電子轉移等途徑將有機物氧化分解成小分子。其生成機理如下:
Fe2+ + H2O2 → Fe2+ + OH- + ·OH
Fe2+ + ·OH → Fe3+ + OH-
Fe3+ + H2O2 → Fe2+ + H+ + HO2·
HO2·+ H2O2 → O2 + H2O + ·OH
RH + ·OH → R·+ H2O
R·+ Fe3+ → R+ + Fe2+
R+ + O2 → ROO+ →······→ CO2 + H2O
同時,Fe2+被氧化成 Fe3+產生混凝沉淀,去除大量有機物。可見 Fe-Fenton 氧化在水處理中具有氧化和混凝兩種作用。芬頓氧化法具有氧化難降解有機物的優點,但是同時該方法投加藥劑量多,運行成本高,且運行參數不易控制等缺點。
(2)化學氧化法-微電解法
微電解處理系統針對不同的廢水對 COD 有良好的去除效率,有的可高達 60%~70%。對電鍍廢水處理等有機廢水,主要利用微電解來改變廢水中的大分子有機物的結構,破壞有機基團,提高廢水的可生化性能;同時,利用該工藝可以截除有機廢水中的少量重金屬,保證后續生化處理穩定良好運行。微電解工藝電極反應過程如下:
陽極(Fe):Fe-2e → Fe2+ E0(Fe2+/Fe)=-0.44V (1)
陰極(C):2H++2e→ H2(酸性溶液中) E0(Fe2+/Fe)=-0.44V (2)
充氧時:O2+4H++4e → 2H2O(酸性溶液中) E0(O2/H2O)=+1.23V (3)
O2+2H2O+4e→ 4OH-(堿性或中性溶液中) E0(O2/H2O)=+0.44V(4)
由上述電極反應的標準電極電位可知,在酸性充氧條件下腐蝕反應進行最快,在堿性或中性條件下也有一定反應效果。實際運行時,考慮到加酸的費用,如果是為了直接去除 COD,則調 pH 偏酸性有更好的效果;如果是為了提高可生化性,則調 pH 到 5~6 經濟合理點。同時,由于亞鐵的生成,在一定程度上克服了陽極的極化反應,促進了鐵的電化學腐蝕進程。
微電解法具有去除難降解有機物、操作簡單的優點,但是運行中電解填料易堵塞或板結,運行成本較高。
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