新材料化工园区综合废水——微电解法处理方案

一 污水概述

新材料产业园以化学原料及化学制品制造业为主，废水主要为化工废水，废水特征污染因子主要有 COD、氨氮、石油类、交替类、硫化物、挥发酚、烃类化合物等。

根据生产情况和产品不同，废水可能还含有醇类、有机氯化物、酮类、醚类、苯类、醛类、腈类等特征污染物。

  二 工业生产废水特点

化工工业生产废水特点设 计、运行和管理中非常棘手的问题。化工工业生产废水由于液体在流动过程中有许多因素 可能影响到废水的性质，包括物理因素、化学因素 以及生物因素等，所以废水COD在一个相当大的范围内变动。化工生产废水是一种成分复杂的高浓度有机废水，若不加处理而直接排入环境，会造成严重的环境污染。以保护环境为目的，对废水进行处理是必不可少的。

三 化工生产废水处理工艺现状

化工生产废水处理方法包括物理化学法和生物法。

物理化学法主要有活性炭吸附、化学沉淀、密度分离、化学氧化、化学还原、离子交换、膜渗析、气提及湿式氧化法等多种方法，在COD浓度2000-4000时，物化方法的 去除率可达50%-80%。和生物处理相比，物化处理不受水质水量变动的影响，出水水质比较稳定，尤其是对B/C比值较低（0.01-0.2）难以生物处理的废水，有较好的处理效果。但物化方法处理成本较高，不适于大水量化工生产废水产生的处理，因此目前化工生产废水处理主要是采用预处理+生物法+深度处理。

深度处理发分为DYFH微电解催化氧化、沉淀、BFA多相氧化催化发，生物法分为好氧生物处理、厌氧生物处理以及二者的结合。好氧处理包括活性污泥法、曝气氧化池、好氧稳定塘、生物转盘和滴滤池等。厌氧处理包括上向流污泥床、厌氧固定化生物反应器、混合反应器及厌氧稳定塘。

活性污泥法因其费用低、效率高而得到广泛的应用。在低负荷下运行的活性污泥系统，能去除废水中80%-90%COD，比化学氧化法等其它方法的处理效果更佳。

厌氧生物处理有许多优点，主要的是能耗少， 操作简单，因此投资及运行费用低廉，而且由于产生 的剩余污泥量少，所需的营养物质也少，如其BOD/P只需为4000:1，虽然废水中P的含量通常少于1mg/L，但仍能满足微生物对P的要求。用普通的厌氧硝化，35℃、负荷为1kg／m³d，停留时间10d，废水中COD去除率可达90%。近年来，开发的厌氧生物处理方法有：厌氧生物滤池、厌氧接触池、上流式厌氧污泥床反应器及分段厌氧硝化等。

虽然实践已经证明厌氧生物法对高浓度有机废水处理的有效性，但单独采用厌氧法处理盐酸氨基葡萄糖产生的废水也不成功。对高浓度生产废水采用前处理+DYFH微电解催化氧化+BFA多相氧化催化发预处理+沉淀处理工艺既经济合理，处理效率又高。鉴于以上原因，目前对COD浓度在500mg/L左右的生产废水的高浓度废水建议采用前处理+DYFH铁碳微电解催化氧化+BFA多相氧化催化发预处理+沉淀。

DYFH铁碳微电解

铁碳微电解作用原理 微电解法，又称内电解法、铁还原法、铁炭法、零价铁法等。该方法处理废水的原理是：利用FH铁碳填料中的铁和碳组分构成微小原电池的正极和负极，以充入的酸性废水为电解质溶液，发生氧化-还原反应，形成原电池。新生态的电极产物活性极高，能与废水中的有机污染物发生氧化还原反应，使其结构、形态发生变化，完成难处理到易处理、由有色到无色的转变。还原作用内电解法处理废水过程中，发生如下反应：阳极（Fe）:Fe-2e→Fe2+       E0(Fe2+/Fe)=-0.44V阴极（C）：在酸性条件下：          2H++2e→H2↑       E0（H+/H2）=0.0V在碱性或中性条件下：          O2+2H2O+4e→4OH-    E0（O2/OH-）=+0.4V电极反应生成的产物具有很高的化学还原活性。在偏酸性废水中，电极反应产生的新生态H能与废水中的有机物和无机物组分发生氧化还原反应，能使废水中的发色基团破坏甚至使高分子断链，从而达到脱色的目的。

同时，铁是活泼金属，在酸性条件下可把某些硝基化合物还原成可生物降解的胺基合物，提高BOD5/COD比值，即增强可生化性。反应式如下： R—NO2+2Fe+4H+      R—NH2+2H2O+2Fe2+      电解生成的铁离子、亚铁离子经水解、聚合而形成的氢氧化铁、氢氧化亚铁聚合体，以胶体形式存在，具有沉淀、絮凝和吸附作用，与污染物一起絮凝产生沉淀，可以去除废水中的有机物。同时在原电池周围的电场作用下，废水中带电胶粒和杂质通过静电引力和表面能的作用附集、凝聚，也可以使废水得到净化。总之，铁炭微电解法处理废水是絮凝、吸附、架桥、卷扫、电沉积、电化学还原等去除污水中的COD、破坏发色基团、开环断链降解毒性、提高可生化率等综合效应的结果。

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