以不溶性阳极石墨为例,溶液中发生的电极反应为阳极
2cl--2e***cl2,
cl2+h2o***hclo+hcl,
hclo+h2o***h3o++clo-。
由于cl2,hclo及clo-是---,除了可以降解一部分有机物之外,还可以用来杀灭水中。,终的分解物为co2和h2o。当废水中含有某些电解质时,在阳极表面还可以产生o3,而o3本身也是一种---,具有---的杀菌作用。
2oh--2e***h2o+[o],2[o]***o2。
此外,废水中的co2-3和so2-4
离子也可以在阳极氧化生成有杀菌作用的---过碳酸盐和过---盐。
阴极 2h++2e***h2,
阴极还可以发生反应为
o2+h2o+2e***ho-2+oh-,
ho-2***oh-+[o],
h2o2离子也参与化学氧化反应。
由以上电极反应可见,电解过程中一方面产生大量微小气泡,可用于浮载回注水中大量的悬浮物和油类,以达到去除浮油的目的;同时也生成各类---,为杀菌、氧化去除部分菌类创造了条件。尤其是采出水中的矿化度较高,其中氯盐含量占90%,满足了电解所需条件,免去了需要大量药剂作辅助药剂的费用,产生的大量cl2可有效地抑制水中微生物的滋生,对杀菌作用---有效。而且电解杀菌使不会产生抗药性,有利于清除附着在输水管道及地层中的由于菌体残留物所形成的垢,以减轻管道内局部点腐蚀及对地层的堵塞;同时污水中所含的二价铁离子在电解所产生的新态氧和氢氧根的作用下,可迅速生成氢氧化铁胶体物质,其表面积很大,吸附能力很强,电絮凝,它在集中凝聚过程中吸附水中的悬浮物,共同沉淀。根据有关资料和实验,可使油田中的铁离子含量从18mg??l降到1.9mg??l,悬浮物可降低50%。若能在实现电气浮的同时又产生杀菌的双重作用,无疑电气浮将是一种既经济又简便的工艺。电絮凝,电絮凝技术,电絮凝装置
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、膜分离技能
高盐污水处理的膜分离技能是利用膜对混合物中各成分选择性渗入性的差异来分离、纯化和浓缩目标物质的分离技能。膜分离技能发展速度,种类繁多。通常使用地过滤、微滤、电渗析和反渗入。
1、过滤、微滤膜分离技能
高盐污水处理的过滤和微滤技能工艺主要用于截留和除去气体、液体颗粒、菌类和其他污染物。较小截留分子量可达80-1000 dal。过滤和微滤可以除去较大颗粒物,如悬浮物和胶体,对标准可再利用物和nacl、mgso4、cacl2溶液的保留率可达90%。
然而,过滤和微滤膜分离技能的脱盐效率并不理想,过滤和微滤一般用于大分子可再利用物的澄清、平安过滤、空气消菌、分离纯化等。
2、电渗析、反渗入膜分离技能
(1)电渗析是带电离子通过离子交换膜定向迁移,在直流作用下与水溶液分离,达到净化目的的过程。
(2)反渗入膜是在压力作用下,通过截留半渗入膜将离子从溶液中分离出来,达到净化的目的。
3、电渗析技能
(1)目前,电絮凝装置,高盐污水处理的水回收率较高的反渗电渗析技能是自动频繁替换电端的方法,解决了装置连续、稳定运行和结垢频繁的问题。
(2)由于反电渗析技能耗能电大、处理成本高、运行经验不足、水回用率低,逐步被节能、处理成本低、规模大、技能成熟的反渗入膜分离技能所取代。电絮凝
电解质的影响
废水电导率低会增加电絮凝处理时的能耗和导---极过度极化,降低除污效率和电极寿命。因此,可采用向废水中投加合适的强电解质,通过提高水体电导率来提高电絮凝效率并降低能耗的方法〔9, 19, 20〕。
当电解质中含cl- 时有利于电絮凝法处理废水,cl- 在阳极能生成具有强氧化性和漂白性的cl2 和hclo,可将水中的有机物氧化降解,电絮凝污水处理设备,并去除色度;同时,由于cl- 半径小、穿透能力强,易吸附于阳极并与金属形成可溶性化合物,因此可使电极表面的钝化膜穿孔,加速金属钝化层的溶解。g. mouedhen 等〔4〕在含ni2+、cu2+、zn2+ 的废水中加入 nacl 来降低槽压和抑制阳极钝化,当nacl 浓度从0 增加到100 mg/l 时,槽压从42 v 降低到7 v,同时阳极钝化膜出现明显点蚀痕迹。另外,j. l. trompette 等〔21〕采用铝阳极处理ph=8.0、cod 为800 mg/l 的废水,加入铵盐增加电导率并缓冲ph,电解 16 min,nh4cl 作电解质的cod 去除率为84%;电解30 min,(nh4)2so4 作电解质的cod 去除率仅 60%。然而,i. heidmann 等〔22〕的研究也表明,在电解有机废水时,氯能与有机物发生氯化反应生成高毒性的有机氯化物,增强废水毒性。j. l. trompette 等〔21〕报导so42- 也能增加废水的电导率,但由于 so42- 对al3+有保护作用,不利于絮凝剂的生成,因此处理含so42- 的废水时能耗较高,除污效率偏低。n. daneshvar 等〔18〕研究表明: 当废水中含有hco3-、 so3 2- 时,易和金属阳离子生成沉淀附着在电极表面,降低电絮凝效率,而废水中含cl- 时可水解产生 hcl、hclo,抑制碳酸盐和---酸盐沉淀的生成。电絮凝
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