微电解技术在工业废水处理方面的应用分析

豆斌斌，徐爱斌

（新疆宣力环保能源有限公司，新疆哈密 839000）

1 微电解技术的工作原理

微电解技术用铁碳当作研究对象，其工作原理是活性炭、焦炭、铁屑等惰性碳物质组成了原电池的基本材料，通过原电池反应，进行电富集、氧化还原、絮凝沉降等物理吸附或化学反应，实现物质转化。该微电解技术的使用可以有效去除工业废水中很难降解的物质，可以使水中的一些有机物的状态和结构发生比较大的改变[1]。原电池对工业废水进行有关的处理，在处理的过程中无需通电，在废水中加入微电解的有关材料，水中会形成一定的电位差，可以实现对水中有机污染物的降解，同时进行废水的电解处理。通过电极的反应过程，可以在酸性或者中性的环境中进行有关反应，微电解剂就会在水中发生氧化还原反应。反应的过程中可以实现破坏废水中的助色和发色基团断链[2]。通过断链可以实现脱色作用，同时可以降低水中的COD，进一步提高水的可生化性。同时可以与金属离子发生氧化反应，减轻其毒性的发散。活性炭在氧化还原反应的角色是阴极，同时可以进行还原吸附的作用。这是因为原电池的电极周边会有一定的电场，在此情况下可以实现溶液中的带电离子进行定向移动同时在电极上进行聚集，可以真正地实现去除工业废水中污染物的目的。

2 微电解技术在污水处理中的运用

2.1 化工废水的处理

化工废水中的污染物主要包含酚类、氯代苯类、硝基苯类等化合物，常用的方法比如沉淀、吸附、过滤等可以将其中的污染物进行很好的去除，同时还可以使用化学方法治理，比如氧化和混凝[3]。微电解技术主要通过进行铁碳层的过滤处理、氧化还原处理、氢气进行气浮处理以及活性炭的隔离吸附处理对化工污水进行有效的去除。

2.2 印染废水的处理

印染和纺织行业的污水主要包含中间体反应原料、印染原料、母液等物质组成，其特点是温度差比较高、酸碱值波动和浮动比较大、高生化需氧量、色度浓度大、具有较多含量的固体杂质且成分比较复杂等特点。微电解技术在印染污水的处理中主要从以下几个方面进行考虑：首先是污水在排放之前进行活性炭吸附水中的可溶解的污染物质；其次是通过铁离子进行水解反应，将水中的胶质物和染料成分进行絮凝，将水中可以还原的物质进行一些氧化还原反应，最终将染料中沉淀物质彻底分离；最后是阴极的氧离子和氢离子通过调节污水内的酸碱值含量，电解的过程中产生铁离子和氢离子在印刷污水中进行一些氧化还原反应，可以将污水中的有色物质结构破坏，最终是实现降低污水色度的过程，可以明显增加污水中生化需氧量。

2.3 含油污水的处理

重工业和化工企业在生产的过程中会产生大量的油性污水，油性物质主要包含石油制品、天然石油、动植物油、煤焦油等物质。含油污水的特点是高生化需氧量、高化学需氧量、难生化降解、油的质量很大且难溶于水等。油性污水中有很多可以进行降解再利用的物质，如果没有进行相关处理直接进行排放，不仅可以造成环境污染，同时造成很大程度上的资源浪费。在我国进行油性污水处理中，经常会使用沉降、混凝和过滤的处理措施，具体包含絮凝法、重力分离法、气浮法等，通过处理得到了较高的处理率[4]。

2.4 精细化工废水的处理

精细化工废水的突出特点是间断性排放、污染因子复杂多变，这为处理增加了很多的难度。某化工企业生产废水的原工艺路线是：调节池→微电解系统→反应池→沉淀池→AO→二沉池→清水池→达标排放。出水的水质达到了污水处理长的进水水质要求，可以进行直接接管。原装置在运行的过程中，COD指标超标非常严重，同时氨氮也超标严重。通过对工艺进行调节，修改后的工艺为：调节池→微电解系统→反应池→沉淀池→ABR厌氧处理系统→AO→二沉池→达标排放。改进工艺路线增加了微电解系统内的静置时间、经过调整后的微电解曝气强度可以大大提高原水二调可生化性，可以实现原水中碳酸亚乙酯、氰基联苯酚、环氧氯丙烷、盐酸羟胺等有机大分子的断链，对杂环类物质、苯酚类、苯环类物质进行一些开环处理，可以明显增加物质的可生化性，对后续的处理有积极的作用。对厌氧处理过程进行一系列的改进，调整消化液的比例，不同回流比例中检测系统中氨氮和总氮的处理效果，通过实验对比，总回流比在60%左右效果比较好，在厌氧池中增加一定量的碳源，比如甲醇，通过增加碳源，总氮的去除率增加明显。通过现场的调试，工艺改进后的处理效果明显提升。

3 微电解工艺处理中工业废水的铬离子实验

3.1 工业废水水质分析

通过微电解技术内的惰性碳、铁屑和酸材料，可以将工业废水中的铬离子有效的去除，再使用过滤网将废水收集到池中。在使用微电解技术时，需要对含铬的工业废水水质情况进行测定，确定其具体的污染水平，同时需要对污染物的含量进行再确定。在电镀的过程中工业废水中的铬含量会明显增加。在清洗的过程中会产生很多废水，为了防止在电镀中污染其他溶液，或者出现杂质很难清除的情况，需要提前做好清洗有关工作。在电镀的过程中溶液改变也会产生很多废水，废水中会含有铬离子以及其他重金属离子，污水不经过处理直接排放时，会严重影响周边农作物的生长，对鱼类、牲畜以及人类的危害也非常严重。因此工业废水中控制铬含量是非常重要和关键的。

3.2 测定各种金属离子的含量

在使用微电解技术处理工业废水时，可以测定其他类型金属离子杂质的含量，在进行铬离子测定时，还要对其他金属离子进行检测。在反应过程中通过重金属离子发生氧化还原反应和胶体絮状物的吸附，铁氧体络合沉淀作用会除去重金属离子。在水环境和pH比较适宜的条件下可以使用该技术用于去除水中的铬离子和镍离子，同时可以处理锌离子、铜离子、铬离子、镍离子的混合溶液，测定对应的含量可以根据不同金属的实际特点实现。

3.3 结果讨论

工使用微电解技术可以将工业废水中的铬离子从100mg/L降至0.2mg/L，而且在污水处理的过程中没有二次污染。处理后的剩余有害物质可以通过沉淀的方式进行过滤处理，不仅铬离子的处理效果非常明显，镍离子、铜离子、锌离子的处理效果也非常好，经过处理后水中镍离子含量3mg/L，铜离子含量1.5mg/L，实现了去除率为99%的明显效果。针对污水中的铁含量，可以根据微电解的方法进行处理，将污水中的铁离子与水中其他物质进行沉淀和反应，可以明显降低出水中铁离子的含量，实现去除水中铁离子的目的。

4 结束语

目前我国工业化的进程速度不断提高，只追求经济效益，而忽视环境效益，会给我国带来很多环境污染问题和工业废水排放难题。工业废水的毒性非常大，使用微电解技术去除重金属离子取得了良好的效果。有关技术需要进一步细化，理论与实践结合，实现工业废水总体水平质的飞跃。