秦俊杰(湖北武漢江漢大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院,湖北 武漢 430000)
多年來(lái),我國(guó)的工業(yè)得到了迅猛的發(fā)展,在工業(yè)發(fā)展的同時(shí),工業(yè)的用水問(wèn)題也得到了社會(huì)的廣泛關(guān)注,隨著工業(yè)化規(guī)模的不斷擴(kuò)大,越來(lái)越多的水資源被供給給工廠,導(dǎo)致了工業(yè)廢水的進(jìn)一步增多。在工業(yè)的任何生產(chǎn)過(guò)程中都可能會(huì)產(chǎn)生工業(yè)廢話,而這些工業(yè)廢水又不同于簡(jiǎn)單的生活污水,工業(yè)廢水無(wú)論從成分上還是從濃度上都要比生活廢水對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的污染大的多。近年來(lái),中國(guó)的環(huán)境面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),工業(yè)廢水是導(dǎo)致壞境污染的主要原因。今年,史上最嚴(yán)格的環(huán)境保護(hù)法已經(jīng)付諸實(shí)施,在新時(shí)代如何處理好工業(yè)廢水已經(jīng)成為工業(yè)領(lǐng)域面臨的主要問(wèn)題。
對(duì)于一些存在毒素的難以在正常條件下降解的廢水可以使用電化學(xué)氧化法進(jìn)行處理。其中,電化學(xué)氧化法又可以具體的分為兩類(lèi):(1)直接陽(yáng)極氧化法。這種所謂的直接陽(yáng)極反應(yīng)就是利用污水中的物質(zhì)在陽(yáng)極上產(chǎn)生特點(diǎn)的化學(xué)反應(yīng)從而來(lái)降解特定的污染物。國(guó)外有學(xué)者使用Ti/SnO2-Sb電極、Ti/PbO2電極成功的降解了2-氯酚[1]。但是直接陽(yáng)極法隨著過(guò)程的不斷進(jìn)行其效率會(huì)不斷的降低,能量損耗會(huì)不斷的加速。(2)間接法則是通過(guò)陽(yáng)極氧化產(chǎn)生的氧化劑來(lái)氧化水中的污染物,從而實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢水的處理。間接氧化的方法要明顯的由于直接氧化。有的學(xué)者認(rèn)為間接法使用氯氣時(shí)會(huì)產(chǎn)生氯氣,但是國(guó)外學(xué)者bogdenovskli的研究表明這種方法是可行的,不會(huì)造成污染。
有一些工業(yè)廢水通常會(huì)含有重金屬,這是通常情況下會(huì)采用氫氧化物沉淀法來(lái)處理工業(yè)廢水,這種方法雖然可以達(dá)到預(yù)期的效果,但是容易受到離子濃度的影響,濃度不高時(shí)會(huì)發(fā)生能量損耗變大的情況。這幾年來(lái)科學(xué)技術(shù)又得到了不斷的發(fā)展,電沉積得到了迅速的發(fā)展。目前最常使用的是填充床電極,目前,填充床電極技術(shù)已經(jīng)被使用在去除工業(yè)廢水中含銅離子的情況。
生物膜技術(shù)是比較新的污水處理技術(shù),使用生物膜電極技術(shù)可以高效率的去除污水中的有機(jī)物,而且比較容易控制。國(guó)外對(duì)于該項(xiàng)技術(shù)從一九八八年就已經(jīng)開(kāi)始研究,到目前為止已經(jīng)變得逐漸成熟以來(lái),在污水的處理方面也取得了良好的效果。但是我國(guó)國(guó)內(nèi)的該項(xiàng)技術(shù)起步較晚,目前還處于研發(fā)階段。目前對(duì)生物膜電極技術(shù)的使用還局限在氮元素處理上,對(duì)于不含氮元素的水體如何凈化還沒(méi)有研究,目前,從陽(yáng)極氧化出發(fā),把陽(yáng)極氧化中能夠去除有機(jī)污染物同生物膜電極法結(jié)合起來(lái)可以繼續(xù)深化生物膜電極法。
任何一種工業(yè)廢水都不會(huì)只含有一種有機(jī)物,不可能企圖通過(guò)一種方法就可以處理工業(yè)廢水,唯有將多種方法結(jié)合起來(lái)使用才能夠處理工業(yè)污水。今年來(lái)一些新的印染廢水給污水處理帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn),傳統(tǒng)的處理技術(shù)只能夠去除工業(yè)廢水中的部分的有機(jī)污染物,電化學(xué)法可以去除污水里面的特定離子,但是工業(yè)廢水經(jīng)過(guò)單一的電化學(xué)處理后還是不能達(dá)到排放的基本要求。對(duì)于這些工業(yè)廢水進(jìn)行處理的最好的方法就是電化學(xué)綜合法。有外國(guó)學(xué)者設(shè)計(jì)了COD技術(shù)(氧化還原法-生物膜技術(shù)),可以有效的去除工業(yè)廢水中的有機(jī)污染物[2]。因此,電化學(xué)綜合法以及成為了污水處理中研究的一個(gè)重點(diǎn)。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,針對(duì)廢水問(wèn)題有很多方案都陸陸續(xù)續(xù)被應(yīng)用于處理工業(yè)廢水。這些方法的作用機(jī)理不同產(chǎn)生的效果也不一樣。綜的來(lái)說(shuō)電化學(xué)法廣泛受到青睞,主要是因?yàn)檫@種電化學(xué)方法不需要復(fù)雜的反應(yīng)設(shè)備,同時(shí)這種電化學(xué)方法也不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。使用該種方法處理的工業(yè)廢水完成可以回收利用。同時(shí)電化學(xué)反應(yīng)所需要的條件比較簡(jiǎn)單,而且在普通的額條件下就可以以高效率的形式完成廢水處理任務(wù)。本文中筆者主要介紹了一些目前常用于工業(yè)廢水處理的電化學(xué)技術(shù),同時(shí)也對(duì)未來(lái)的工業(yè)廢水的技術(shù)的發(fā)展方向做了些許的介紹。但是隨著時(shí)代的發(fā)展和工業(yè)用料的改進(jìn),廢水處理過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)一些新的問(wèn)題,因此在處理工業(yè)廢水的過(guò)程中一定要以發(fā)展的眼光看待問(wèn)題,不斷的研發(fā)新技術(shù)或者改革傳統(tǒng)的技術(shù),把工業(yè)廢水對(duì)環(huán)境的污染減到最小。
[1]楊浩,張新勝,王偉等.電滲析法處理丙烯腈廢水的研究[J].工業(yè)水處理,2008,28(12):48-52.
[2]馮玉杰,劉峻峰,崔玉虹等.環(huán)境電催化電極-結(jié)構(gòu)、性能與制備[M].北京:科學(xué)出版社,2010.