电化学法处理生活污水的性能研究
污水处理中的微生物电化学技术

农村污水处理
农村污水处理是微生物电化学技术的又一应用领域。由于农村地区基础设施相对薄弱,传统的污水处 理方法难以覆盖,因此需要一种低成本、易维护的处理技术来解决农村污水处理问题。微生物电化学 技术正是一种适合农村地区应用的污水处理技术。
降低处理成本
该技术的应用可以降低污水处理 过程中的能耗和物耗,从而降低 处理成本,提高经济效益。
促进可持续发展
微生物电化学技术符合可持续发 展的理念,有助于推动人类社会 与自然环境的和谐发展。
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资源回收与能源利用
该技术可以将污水处理过程中的有机物转化为电 能或氢能等可再生能源,实现资源的回收和能源 的再利用。
促进生态平衡
微生物电化学技术可以减少化学药剂的使用,降 低对环境的污染,同时促进微生物的生长和繁殖 ,有助于维护生态平衡。
对未来污水处理技术的启示与影响
创新污水处理工艺
微生物电化学技术为污水处理领 域提供了新的思路和方法,有助 于推动污水处理工艺的创新和发 展。
解决方案
针对这些问题,研究者们正在探索新型电极材料、优化反应器设计和提高能量 转化效率的方法,如使用三维电极、优化电解液组成和反应条件等。
成本与经济效益分析
成本
微生物电化学技术的成本主要包括设备 投资、运营维护和人力成本等。目前该 技术的成本相对较高,但随着技术的进 步和应用规模的扩大,成本有望逐渐降 低。
VS
污水处理中的微生物电化学技术与应用

污水处理中的微生物电化学技术与应用1. 背景污水处理是保护水资源和改善环境质量的重要环节微生物电化学技术作为一种新型的污水处理技术,具有高效、环保、可持续等优点,已成为近年来研究的热点本文将详细介绍微生物电化学技术在污水处理中的应用及其原理2. 微生物电化学技术原理微生物电化学技术是利用微生物的代谢活性,将有机物质转化为电能和化学能的一种技术其主要原理是微生物在代谢过程中,将有机物质分解为无机物质,同时产生电子和质子这些电子和质子通过微生物体内的电子传递链传递,最终形成电流3. 微生物电化学技术在污水处理中的应用微生物电化学技术在污水处理中的应用主要体现在以下几个方面:3.1 降解有机物质微生物电化学技术可以通过微生物的代谢活性,有效降解污水中的有机物质微生物在代谢过程中,将有机物质分解为无机物质,同时产生电子和质子这些电子和质子通过微生物体内的电子传递链传递,最终形成电流通过微生物电化学技术,可以有效降低污水中的COD(化学需氧量)和BOD(生化需氧量),从而达到净化水质的目的3.2 去除重金属离子微生物电化学技术具有良好的去除重金属离子的效果微生物通过代谢活性,可以将重金属离子转化为不溶性的沉淀物或有机物,从而实现去除重金属离子的目的研究表明,微生物电化学技术可以有效去除污水中的Cu2+、Zn2+、Pb^2+等重金属离子3.3 氮磷去除微生物电化学技术在氮磷去除方面也具有良好的效果微生物通过代谢活性,可以将污水中的氮磷转化为无害的氮气和水研究表明,微生物电化学技术可以有效降低污水中的总氮、总磷含量3.4 病原体去除微生物电化学技术具有一定的病原体去除效果微生物通过代谢活性,可以将病原体如大肠杆菌等杀灭或去除研究表明,微生物电化学技术可以有效降低污水中的病原体含量4. 微生物电化学技术的优势与应用前景微生物电化学技术在污水处理中具有以下优势:4.1 高效低耗微生物电化学技术利用微生物的代谢活性,具有高效降解有机物质、去除重金属离子、氮磷去除等优点,同时运行成本较低,具有较好的经济效益4.2 环保可持续微生物电化学技术采用微生物代谢活性,无需额外能源投入,具有环保、可持续的特点同时,该技术还可以资源化利用污水处理过程中的物质,如产生生物气和肥料等4.3 适应性强微生物电化学技术具有较强的适应性,可处理各种类型的污水,如城市生活污水、工业废水等此外,该技术还可以根据实际情况进行工艺优化,以满足不同污水处理需求4.4 应用前景广阔微生物电化学技术在污水处理领域具有广泛的应用前景,尤其在环保要求较高、能源紧张的地区具有较好的市场潜力此外,微生物电化学技术还可以应用于其他领域,如生物修复、废弃物处理等5. 结论微生物电化学技术作为一种新型的污水处理技术,具有高效、环保、可持续等优点,已在我国得到了广泛的研究和应用通过对微生物电化学技术的原理和应用进行深入研究,有助于进一步优化污水处理工艺,提高污水处理效果,为保护水资源和改善环境质量作出更大贡献微生物电化学技术在污水处理中的应用及其前景1. 背景水资源的污染与短缺问题已经成为全球性的挑战,其中污水的处理与资源化是解决这一问题的关键微生物电化学技术,作为一项具有创新性和潜力的技术,为污水处理提供了一种新途径本文主要目的是探讨微生物电化学技术在污水处理中的应用及其前景2. 微生物电化学技术概述微生物电化学技术(Microbial Electrochemical Technology, MET)是一门交叉学科,它结合了微生物学、电化学和环境工程等多个领域的知识该技术利用微生物的代谢活性,将有机物质转化为电能和化学能,实现污染物的降解和资源的回收3. 微生物电化学技术的原理微生物电化学技术的原理基于微生物的代谢过程在微生物的作用下,有机物质被分解为无机物质,同时产生电子和质子这些电子和质子通过微生物体内的电子传递链传递,最终形成电流此外,微生物电化学反应器中的微生物还可以形成生物膜,提高污染物的去除效率4. 微生物电化学技术在污水处理中的应用微生物电化学技术在污水处理中的应用主要体现在以下几个方面:4.1 有机污染物的降解微生物电化学技术可以通过微生物的代谢活性,有效降解污水中的有机污染物这个过程不仅降低了污水的化学需氧量(COD)和生化需氧量(BOD),还实现了有机物的转化为其他有益物质4.2 重金属离子的去除微生物电化学技术对重金属离子具有较好的去除效果微生物可以通过代谢过程,将重金属离子转化为不溶性的沉淀物或者有机物,从而实现去除重金属离子的目的4.3 氮磷的去除微生物电化学技术在氮磷去除方面也具有一定的优势微生物可以通过代谢活性,将污水中的氮磷转化为无害的氮气和水,从而降低污水中的总氮和总磷含量4.4 病原体的去除微生物电化学技术对病原体也具有一定的去除效果微生物可以通过代谢活性,将病原体如大肠杆菌等杀灭或去除,从而提高污水的卫生安全性5. 微生物电化学技术的优势与应用前景微生物电化学技术在污水处理中具有以下优势:5.1 高效低耗微生物电化学技术利用微生物的代谢活性,具有高效降解有机污染物、去除重金属离子、氮磷去除等优点,同时运行成本较低,具有较好的经济效益5.2 环保可持续微生物电化学技术采用微生物代谢活性,无需额外能源投入,具有环保、可持续的特点同时,该技术还可以资源化利用污水处理过程中的物质,如产生生物气和肥料等5.3 适应性强微生物电化学技术具有较强的适应性,可处理各种类型的污水,如城市生活污水、工业废水等此外,该技术还可以根据实际情况进行工艺优化,以满足不同污水处理需求5.4 应用前景广阔微生物电化学技术在污水处理领域具有广泛的应用前景,尤其在环保要求较高、能源紧张的地区具有较好的市场潜力此外,微生物电化学技术还可以应用于其他领域,如生物修复、废弃物处理等6. 结论微生物电化学技术作为一种新型的污水处理技术,具有高效、环保、可持续等优点,已在我国得到了广泛的研究和应用通过对微生物电化学技术的原理和应用进行深入研究,有助于进一步优化污水处理工艺,提高污水处理效果,为保护水资源和改善环境质量作出更大贡献应用场合微生物电化学技术(Microbial Electrochemical Technology, MET)因其独特的优势,适用于多种污水处理场合,特别是在以下几个方面表现出色:1. 有机污染物处理在含有高浓度有机物的工业废水和城市生活污水中,微生物电化学技术可以有效降解有机污染物例如,食品加工厂、制药厂、化妆品厂等产生的废水,通常含有大量有机物,通过MET可以显著降低COD和BOD,实现废水的预处理或深度处理2. 重金属离子去除对于含有重金属离子的工业废水,如采矿、电镀、电池制造等行业产生的废水,微生物电化学技术能够将重金属离子转化为不溶性沉淀物,从而有效去除重金属污染3. 氮磷去除在需要减少氮磷排放的场合,如靠近水域的居住区、高尔夫球场、旅游景点等,微生物电化学技术可以通过微生物代谢活性将氮磷转化为无害物质,有助于改善水质和保护生态环境4. 病原体灭活在水处理过程中,尤其是在公共卫生安全要求较高的场合,如饮用水源地的污水处理,微生物电化学技术可以有效杀灭或去除病原体,提高水的卫生安全性注意事项虽然微生物电化学技术具有许多优势,但在实际应用中也需要注意以下几点:1. 微生物的选型和培养微生物电化学系统的效率很大程度上取决于微生物的种类和活性因此,选择适合特定污水处理需求的微生物种类,并进行有效的培养和驯化,是保证系统稳定运行的关键2. 反应器设计微生物电化学反应器的设计需要考虑微生物的生长环境、电极材料的选择、电极间距、pH值、溶解氧等因素,以确保高效的污染物去除和电能产出3. 运行条件控制微生物电化学技术的运行需要精确控制各种条件,如温度、pH值、营养物质和有害物质的浓度等这些条件的控制对于维持微生物的活性和系统的稳定性至关重要4. 系统维护和管理微生物电化学系统需要定期进行维护和管理,包括清除积累的沉淀物、更换磨损的电极、监测和调整运行参数等,以保证系统的长期稳定运行5. 安全与环保在应用微生物电化学技术时,需要遵守相关的安全规定和环保法规,确保处理过程中不会对环境和人体健康造成危害6. 经济性评估虽然微生物电化学技术具有较好的经济效益,但在实际应用前,应对项目的投资成本、运行成本、能源回收收益等进行全面的经济性评估,以确保项目的可持续发展微生物电化学技术在污水处理领域具有广泛的应用潜力,但在实际应用中需要综合考虑技术、经济、环境等多方面因素,确保其高效、稳定、可持续地运行通过不断的研究和技术创新,微生物电化学技术将在未来得到更广泛的应用,为保护水资源和改善环境质量作出更大的贡献。
《2024年三维电极电化学水处理技术研究现状及方向》范文

《三维电极电化学水处理技术研究现状及方向》篇一一、引言随着工业化的快速发展,水污染问题日益严重,对水处理技术的需求日益迫切。
三维电极电化学水处理技术作为一种新型的水处理技术,具有高效、环保、节能等优点,近年来受到了广泛关注。
本文将就三维电极电化学水处理技术的现状及未来发展方向进行探讨。
二、三维电极电化学水处理技术概述三维电极电化学水处理技术是一种基于电化学反应的水处理技术,其核心在于通过引入三维电极系统,使得电化学反应在更大的空间范围内进行,从而提高了处理效率。
该技术通过施加电场,使水中的污染物在电场力的作用下发生氧化还原反应,从而达到去除污染物的目的。
三、三维电极电化学水处理技术研究现状1. 技术原理及优势三维电极电化学水处理技术利用了电化学反应的原理,具有诸多优势。
首先,该技术能在常温常压下进行,操作简便;其次,由于电化学反应的高效性,处理时间短,效率高;再者,该技术对环境友好,无二次污染;最后,该技术适用于处理多种类型的水体,包括工业废水、生活污水等。
2. 研究进展近年来,国内外学者对三维电极电化学水处理技术进行了广泛研究。
研究主要集中在以下几个方面:一是优化三维电极的构造和配置,以提高电场分布的均匀性和反应效率;二是研究电化学反应的机理和动力学过程,以揭示污染物去除的原理;三是探索该技术在不同类型水体中的应用,以拓宽其应用范围。
四、三维电极电化学水处理技术的应用领域目前,三维电极电化学水处理技术已广泛应用于工业废水、生活污水、饮用水等领域。
在工业废水处理方面,该技术能有效去除重金属、有机物等污染物;在生活污水处理方面,该技术能提高污水的可生化性,降低处理成本;在饮用水处理方面,该技术能去除水中的微生物、病毒等有害物质。
五、三维电极电化学水处理技术未来发展方向1. 技术优化与改进未来,将继续优化三维电极的构造和配置,提高电场分布的均匀性和反应效率。
同时,深入研究电化学反应的机理和动力学过程,以揭示更多污染物去除的原理。
污水处理中电化学去除有机物的优化工艺研究

污水处理中电化学去除有机物的优化工艺研究近年来,随着工业化进程的加快和城市人口的增加,污水处理成为一项急需解决的环境问题。
有机物的高浓度排放对环境造成了严重的污染,因此研究和改进污水处理中的优化工艺显得尤为重要。
本文将探讨污水处理中电化学去除有机物的优化工艺。
电化学是一种利用电流和电极反应来处理废水的方法。
在电化学处理过程中,电极的电流密度和电位是影响有机物去除率和能耗的关键因素。
研究表明,适当选择电流密度和电位可以提高有机物去除效果,并降低能耗。
首先,在电化学去除有机物的过程中,电流密度的选择非常重要。
电流密度的增加可以提高反应速率和有机物去除效果。
然而,当电流密度过高时,电极表面可能产生气泡和沉积物,导致电解液流动性降低,并且容易引起电解液的温升,影响设备的稳定性。
因此,在实际应用中,需要在提高有机物去除效果的同时,兼顾电流密度的选择,避免出现不良的现象。
其次,电极的电位也对有机物去除效果产生影响。
电极的电位决定了电化学反应的进行程度。
通常情况下,正极电位越高,负极电位越低,可以促进有机物的氧化反应。
通过调整电极的电位,可以改变电极与溶液界面的电荷分布,使有机物更容易与电极发生反应。
因此,在电化学处理中,选择适当的电位是优化工艺的一个关键因素。
此外,电容纳器的选择和配置也对电化学去除有机物的优化工艺产生重要影响。
电容纳器的选择和配置应考虑到污水处理需要的电能消耗和稳定性。
选用合适的电容纳器可以提高电化学反应的效率,降低能耗。
此外,电容纳器的配置也需要考虑到设备的稳定性和维护成本,在实际应用中需综合考虑各种因素。
最后,pH值的调节是电化学去除有机物的另一个关键因素。
pH值的选择和调节可以影响电极反应的速率和有机物的去除效果。
在完善的电化学处理系统中,通过溶液pH值的调节,可以使得有机物更容易与电极发生反应,提高去除效果。
综上所述,污水处理中电化学去除有机物的优化工艺研究是解决环境问题的关键之一。
电化学废水处理

工业废水处理中, 电化学废水处理 技术可以与其他 废水处理技术相 结合,提高废水 处理的效率和效
果。
城市污水处理厂 农村污水处理站
工业废水处理设施 船舶废水处理系统
农村生活废水 农业种植废水 养殖业废水 农村工业废水
医疗废水含有大量的细菌、病毒和化学物质,直接排放会对环境和人体健康造成严重危害。
电化学废水处理
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电化学废水处理技术 概述
电化学废水处理工艺 流程
电化学废水处理的应 用场景
电化学废水处理的经 济性分析
电化学废水处理的未 来发展与挑战
添加章节标题
电化学废水处理技 术概述
电化学反应:利 用电场作用,使 废水中的有害物 质发生氧化还原 反应,转化为无 害物质
电解池:电化学 反应的场所,分 为阳极和阴极, 通电后发生氧化 和还原反应
电流密度:单位 时间内通过电解 池的电量,影响 处理效果和处理 速度
电压:电解池中 两电极之间的电 位差,影响电解 反应的进行和能 耗
早期电化学废水处理技术:采用电解法,处理效果不稳定
中期电化学废水处理技术:出现电絮凝、电渗析等工艺,提高了处理效率
国际合作与交流:加强国际合作与交流,引进国外先进技术和管理经验,推动电化学废水处理产业的国际化发展。
能源消耗:电化学 过程需要大量能源, 可能增加处理成本
设备维护:设备易 受腐蚀和结垢,需 要定期清洗和维护
废水成分复杂:不同 废水成分对处理效果 产生影响,需要针对 性调整处理工艺
新型材料研发:研发 高效、低成本的新型 电极和催化剂,提高 处理效率并降低能耗
现代电化学废水处理技术:采用三维电极、脉冲电源等先进技术,进一步优化处理效果
污水处理中的电解法与电化学反应

间接电化学反应
利用电化学产生的絮凝剂与悬浮物结合,形成沉淀物。
电化学絮凝
04
CHAPTER
电解法与电化学反应的未来发展
总结词
新型电极材料在污水处理中具有高效、环保和可持续性的特点,是电解法与电化学反应未来发展的重要方向。
详细描述
随着科技的不断进步,新型电极材料如碳基材料、金属氧化物、导电聚合物等逐渐受到关注。这些电极材料具有良好的电化学性能、稳定性和耐腐蚀性,能够提高电解效率和降低能耗。同时,新型电极材料的研发和应用也有助于解决传统电极材料对环境产生的负面影响。
03
CHAPTER
电化学反应原理及分类
电化学反应是利用电流在电解质溶液中发生的氧化还原反应来处理污水中的有害物质。
反应过程中,电子通过外电路传递,同时发生氧化和还原反应,使污染物得以转化或去除。
电化学反应的速率取决于电流密度、电极材料、反应条件等因素。
污染物直接在电极上发生氧化还原反应。
直接电化学反应
优势
电解法和电化学反应也存在一些局限性。例如,这些方法通常需要较高的电流密度和电压,导致能耗较高。此外,这些方法可能会产生一些副产物,如气体或固体废物,需要进行妥善处理。同时,电极的腐蚀和结垢等问题也需要考虑。
局限性
02
CHAPTER
电解法原理及分类
电解过程中,电流通过电极和溶液界面时,会产生电子和离子的转移,从而引发一系列的电化学反应。
惰性电极电解法则采用石墨、钛、锆等惰性材料作为电极,利用电流的氧化作用将污水中的有害物质氧化为无害或低毒性的物质。
电解法在污水处理中广泛应用于脱色、除磷、去除重金属离子、降低COD等处理环节。
实验研究:电化学方法在环境保护中的应用

实验研究:电化学方法在环境保护中的应用电化学方法在环境保护中具有广泛的应用,它可以消除有害的化学物质并创造出更加健康和可持续的环境。
以下是一些实验研究,探讨电化学方法在环境保护中的应用。
1. 电化学氧化法处理废水
实验研究通过电化学氧化法处理废水,利用电解反应产生强氧化剂,将废水中的有机物氧化为无害物质。
实验结果表明,电化学氧化法可以有效去除废水中的有机物,同时减少废水中的有害物质含量。
2. 电化学还原法处理重金属离子
实验研究通过电化学还原法处理重金属离子,利用电解反应将重金属离子还原为金属单质或低价离子。
实验结果表明,电化学还原法可以有效去除废水中的重金属离子,同时减少废水中的有害物质含量。
3. 电化学方法处理挥发性有机物
实验研究通过电化学方法处理挥发性有机物,利用电解反应将挥发性有机物分解为无害物质。
实验结果表明,电化学方法可以有效去除挥发性有机物,同时减少对环境的影响。
4. 电化学方法处理土壤污染
实验研究通过电化学方法处理土壤污染,利用电解反应将土壤中的有害物质分解为无害物质。
实验结果表明,电化学方法可以有效去除土壤中的有害物质,同时减少对环境的影响。
总之,电化学方法在环境保护中具有广泛的应用前景。
通过实验研究,可以进一步了解电化学方法在环境保护中的应用效果和可行性,为今后的实际应用提供理论支持和实践经验。
电化学技术在环保中的应用研究

电化学技术在环保中的应用研究随着人们对生态环境保护意识的不断提升,环保技术也在不断发展壮大。
而其中一种被广泛应用于环保技术领域的技术就是电化学技术。
它具有无污染、高效益、易操作、运行费用低等优点,并且可以广泛应用于污水处理、金属电镀、钢铁冶炼、废弃物处理等方面。
本文将为大家介绍电化学技术在环保中的应用研究以及未来的发展趋势。
一、电化学技术简介电化学技术是一种利用电化学反应来实现物质转化或者分离的技术。
相较于传统的化学反应,它的优点在于可以产生与化学反应相同的效果,但是只需要极少量的反应剂,同时无需引入其他的额外化学物质,从而可以实现无污染的环保目标。
常用的电化学技术包括电沉积、电解、电合成、电氧化、电还原等。
其中,电化学水处理技术是目前比较成熟的一种电化学技术,被广泛应用于废水处理领域。
二、电化学技术在污水处理中的应用研究1. 电化学技术用于污水处理的优点电化学技术在污水处理中的应用研究已经有几十年的历史了。
主要是通过电解的方式,将水中的有害物质转化为无害物质,并且可以高效地去除水中的有机物、重金属、氮、磷等污染物质。
与其它传统的污水处理方法相比,电化学技术具有以下几个优点:首先,它能够处理各种类型的废水,包括污水、工业废水等,而且更为适用于难以处理的高浓度废水。
其次,电化学法不需要引入其他化学物质,只需要极少量的电极材料以及电力即可,因此是一种低成本、无污染的可持续的处理方法。
最后,处理后的副产物只有少量的污泥,且其具有较高的资源价值,可以进行深度利用,从而大大减少了处置成本。
2. 电化学技术在污水处理中的效果在电化学技术中,不同的电极材料和电解条件会对处理效果产生影响。
根据现有研究,有些污染物的处理效果可以超过99%,比如色素、有机物和重金属等;而对于一些难以处理的化合物,如硝酸盐、氨氮等,其去除效果也可以达到80%以上。
此外,电化学污水处理也具有具有良好的稳定性和持久性,可以在不同的环境条件下进行长期的应用。
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洛阳理工学院毕业设计(论文)题目电化学法处理生活污水的性能研究姓名杨振宇系(部)环境工程与化学系专业环境工程指导教师吴长航2013 年 6 月 2 日电化学法处理生活污水性能的研究摘要鉴于生活污水处理存在设备复杂、残留物浓度过高等问题,采用电化学法对生活污水进行试验研究,分析了电化学法在水处理中的反应原理,以及其具有操作简单、自动化性强、环境兼容性好等优点。
实验以IrO2 - Pt / Ti惰性电极为阳极,铜片为阴极,分别考察了电流密度、极板间距、氯离子浓度对污水中氨氮去除率的影响。
实验得出当电流密度为30 mA/cm2,极板间距为2 cm,氯离子浓度为200mg/L时为最佳去除工况,这时氨氮的去除率最高,达到了国家要求的生活污水二级排放标准。
同时提出了电化学法处理生活污水还需要解决能耗大、工业化应用等问题。
关键词:电化学法,生活污水,去除率,氨氮The Research on Electrochemical Treatment of SewageABSTRACTAccording to the problem that the sewage treatment equipment complex and residue concentration is too high, experimental study of the sewage by electrochemical method, and analyzes the principle of electrochemical reaction in water treatment, and it has simple operation, automatic strong sex, as well as good environmental compatibility. As IrO2-Pt / Ti inert electrode is for anode, copper cathode, respectively investigates the current density, plate spacing, the chloride ion concentration of ammonia nitrogen removal rate in wastewater. Experiment when the current density of 30 mA/cm2, plate spacing is 2 cm, the chloride ion concentration of 200 mg/L when is the best working condition of removing, then ammonia nitrogen removal rate is highest, up to the national request of sewage secondary emission standards. Proposed the electrochemical method deal with sewage also need to solve the problem of large energy consumption, industrial application, etc.KEY WORDS: Electrochemical method, Sewage, Removal, NH4-N目录前言 (1)第1章概述 (3)1.1生活污水的基本概念 (3)1.1.1生活污水的来源 (3)1.1.2 生活污水的处理工艺及存在问题 (3)1.1.3 生活污水的环境危害 (4)1.2 电化学技术除污基本原理 (4)1.2.1 电化学法去除有机物的原理 (5)1.2.2 电化学法去除氨氮的原理 (5)1.3 电化学法较传统方法的优势 (6)第2章实验材料和方法 (7)2.1 实验试剂 (7)2.2 实验设备与装置 (7)2.2.1 电解设备与装置 (7)2.2.2 处理、检测仪器 (11)2.3 主要污染物的检测标准 (11)2.3.1 NH4-N的检测方法 (11)2.4 试验流程 (12)2.4.1 NH4-N标准曲线的绘制 (12)2.4.2 电流密度对NH4-N去除效果的研究 (12)2.4.3 极板间距对NH4-N去除效果的研究 (12)2.4.4 氯离子浓度对NH4-N去除效果的研究 (13)2.4.5 最佳工况的确定 (13)第3章结果与讨论 (14)3.1 电流密度的影响 (14)3.2 极板间距对电解效果的影响 (15)3.3 氯离子浓度对电解效果的影响 (16)3.4 电解时间的影响 (16)3.5 最佳工况下NH4-N的去除效果 (17)结论 (18)谢辞 (19)外文资料翻译 ................................................... 错误!未定义书签。
前言未经处理的生活污水随意排放会对生态环境造成严重危害,直接影响人们的身体健康和经济的可持续发展。
电化学法处理生活污水的性能研究正越来越受到人们的重视,电化学法处理生活污水具有高灵活性、无污染或污染小、经济性强、容易控制等优良特点,具有难以比拟的优越性和现实意义[1]。
电化学法是污水净化处理中的一个重要发展方向,有较高的经济性和选择性等,必能为电化学在污水处理应用中开拓出更加广泛的前景。
生活污水中含有大量的氨氮,其中氨氮以水中游离氨( NH3) 和铵离子(NH4+) 形式存在的氮为主。
氨氮主要来源于微生物分解生活污水中含氮有机物,化工合成氨等工业废水,以及农业排水等。
目前,国内外氨氮废水处理方法主要有沸石脱氨法、吹脱法、电渗析法、膜分离法、MAP沉淀法、折点氯化法、生物脱氨法,电化学处理法等。
其中电化学处理技术具有应用简单,处理效率高、二次污染小、设备不复杂等特点,所以这里采取电化学试验方法对生活污水中氨氮进行了脱氮处理。
电化学法是利用电能去除水中污染物的一种方法。
在电解过程中电能转变为化学能从而实现物质的转化。
阴极发生粒子与电子结合的还原反应,阳极发生粒子失去电子的氧化反应,其中氧化反应过程中释放的电子通过回路流向电源的正极。
在20世纪40年代国外就已经开始应用电化学法处理废水,但由于刚起步需要的投资较大,电量不足,运行成本较高,所以发展一直很缓慢。
直到20世纪60年代,此时电力工业得到大力发展,电化学法才得以实际应用于废水处理。
我国在80年代开始有关生活污水分散处理技术的论证和研究工作,这期间开发出了许多低能耗、除污能力高的装置,但由于分散技术在实际应用中还存在很多问题,因此无法得到广泛应用。
这项技术的突出缺点集中表现在生物处理尤其是氮磷的去除率较低,氮磷含量过高是引起水体富营养化的罪魁祸首,如何不能有效去除氮磷则这项技术的现实应用就成了大问题。
另外,目前的分散污水处理只集中在分散污水的收集、处理和排放阶段,远未实现污水的就地处理和就地回用,实现污水资源化的真正目的——再利用[2-3](Reuse)。
随着生活污水处理问题的日益严重,人们正在采取积极的措施防治其危害。
近年来,我国一些发达省份在经济发展到一定阶段后已经逐渐感受到生活污水处理面临的严重考验,并开始着手建设一些合理、适用、能耗低和运行费用低的设施来处理生活污水。
电化学氧化技术中都存在着一些共同的问题,如电解效率低、电能消耗大,从而导致经济成本付出太大。
为解决这些难题,目前,国内外科学家主要采取改进阳极材料、电化学反应器、电化学组合工艺、生物膜电极等,进而发挥出电化学技术在处理生活污水方面的巨大潜力。
电化学方法作为现今很有前景的一种水处理方法,在实际应用中有许多优势,但也存在一些缺点。
因此,如何减少反应的能耗,提高其反应的稳定性已成为电化学水处理技术的关键。
随着技术人员的努力,相信电化学处理技术将能得到长足发展[4]。
目前污水处理技术的首要要求是节能环保,因而此次研究的指导思想就以节能环保为前提研究电化学氧化技术在处理生活污水中的最佳运行工况(在一定条件下,既能有效降低污水中污染物的含量,使其满足排放标准,又能够最大限度的减少电能的消耗,最终达到节能和保护环境的目的)。
本文采用电化学氧化法处理模拟生活污水,通过测定电流密度、极板间距、电解时间、氯离子浓度对水样中氨氮的去除率的影响,绘制出相应的函数曲线,再结合实际情况得出电解的最佳运行工况,并在最佳工况下,测定氨氮去除率的情况。
在实验条件的限制的情况下,本次试验研究的范围只考察了电流密度、极板间距、电解时间、氯离子浓度对氨氮的去除率的影响,其它一些因素如原水浓度、阳极材料等对实验结果的影响不做考虑,因此本次实验结果得出的是最佳工况是一个限制性成果,仍然需要进一步开展研究。
在本次实验过程中进一步了解了电化学处理生活污水的优点和缺点,并为该技术的应用范围以及与其它技术相结合的可能性提供了一个重要的参考。
第1章概述1.1生活污水的基本概念1.1.1生活污水的来源生活污水是指城市机关、学校和居民在日常生活中产生的废水,包括厕所粪尿、洗衣洗澡水、厨房等家庭排水以及商业、医院和游乐场所的排水等。
人们日常生活产生的污水已经成为水体污染的重要组成部分。
生活污水中一般含有大量有机物(糖类、纤维素、脂肪、蛋白质等)和无机盐类化合物(氯化物、磷酸盐、碳酸盐等)。
但总体来说还是含氮、含硫和含磷量较高,这些物质在细菌的作用下会分解出对水中生物有害的毒素,严重威胁水体生态系统的平衡[5]。
1.1.2 生活污水的处理工艺及存在问题随着人们生活水平的逐渐提高,生活污水的排放量和污水中污染物含量也越来越大。
这样就逼迫生活污水处理工艺也必须不断改进来满足现实需要。
目前一些最新的污水处理工艺流程有如曝气生物滤池、A/O生物滤池污水处理工艺、化学强化生物除磷污水处理工艺、循环间歇曝气污水处理工艺、旋转接触氧化污水处理工艺、旋转接触氧化污水处理工艺、SPR 高浊度污水处理技术等。
从总体上可以看出,我国在污水处理方面正在由产业规模小、处理水平低、处理能力单一转向规模化、高水平、综合性。
由过去的污水处理能力严重不能满足需求发展到现在的具有相当规模和水平,已经能初步满足国民经济的发展要求,污水处理技术的发展也在逐步增强。
我国在污水处理方面还存在诸多问题,如目前的污水处理能力还跟不上用水和排水规模的急速扩张,而且管网布置、污泥后续处理等配套设施的建设严重滞后。
我国在污水处理能力上与发达国家相比,还存在着明显的差距,并且已建成处理设施的处理量较低,在污水处理政策法规的完善,监管体制的建立,污水处理收费体系的编排等方面还有待完善。