水处理化学技术范文第1篇

关键词：火电厂；化学水处理技术；发展

随着国民经济的快速发展，社会对电力能源的需求量越来越大，这对火电厂提出了巨大的挑战，既要保证火电厂的安全环保运行同时又要生产出更多的电力能源来满足社会对电力的需求是当今火电厂工作的重中之重。而火电厂中的化学水处理过程是电厂生产运行的重要环节，因此，对电厂化学水处理技术的研究是十分有必要的。文章旨在探讨火电厂中化学水处理技术的现状，期望推动化学水处理技术的发展。

1 火电厂化学水处理技术的特点

火力发电厂电力生产过程中化学水的处理过程一般包含水的预处理、脱盐，锅炉炉水处理，凝结水处理，循环水处理和废水处理等系统，在这些系统中对水的处理涉及到的关键技术即称之为火电厂化学水处理技术。伴随着火电厂的发展要求，化学水处理技术在不断地进步，其发展形势在整体上呈现出一定的特点。

1.1 集中化

传统的火电厂化学水处理系统中，设备体积庞大、分布散乱，如设备出现故障，不利于及时排查隐患和解决问题。因此，将化学水处理设备进行集中化布置是符合电厂发展要求的。化学水生产方面的集中化控制是将以往分布散乱的生产系统整合成一套控制系统，实现自动化控制。处理设备的集中化提高了电厂的空间利用率，缩短了检修设备和排除安全隐患的时间，并且将电厂化学水处理过程进行集中化、自动化控制能向技术人员提供实时在线的监控数据，便于操作人员准确地把握操作信息，保障化学水处理系统的安全运行。

1.2 多元化

时代的进步对行业的发展模式提出了新的要求，火电厂化学水处理技术也经历了许多的改进，呈现多元化发展的态势。科技的发展使得电厂化学水处理技术基本已放弃以混凝过滤、酸碱中和为主要处理方式的传统技术，膜处理技术的发展、树脂技术的进步为化学水处理方式提供了新的技术支撑，微生物技术的提出也革新了化学水处理模式。总体上而言，新技术正不断地应用到电厂化学水处理当中，以期获得更好的化学水处理效果。

1.3 环保化

随着可持续发展战略的提出，国家对环境保护方面越来越重视，电厂在环保方面也不能忽视，这将是火电厂化学水处理技术的关注重点。在电厂化学水处理过程中，我们要避免使用有毒有害、对环境造成污染的药品，可以采用像微生物技术这类几乎不使用化学药品的技术来处理电厂废水；在水的使用过程中倡导循环利用的理念，提高水资源的利用率，节约用水；在电厂废水排放方面，要将废水经处理达到国家标准之后再排放。

2 火电厂化学水处理技术存在的问题

火电厂化学水处理系统是一个复杂的过程，其中水的质量，水处理设备的布局和废水的排放等都会影响电厂的安全生产。虽然电厂化学水处理技术在不断地进步，但目前火电厂化学水处理过程还是存在一些问题。

2.1 水质不良

原水进入到电厂需要经过化学水处理工艺的预处理系统，如果处理技术不完善，那么进入到锅炉等设备内的水中钙镁等离子的含量就会比较高，长期使用这种水会在锅炉的内侧形成厚厚的水垢，水垢的导热性能很差，容易造成锅炉的受热不均匀和降低其散热性，常年累月的使用这种锅炉，某一时刻会出现锅炉局部热量非常高的现象，而此时热量又不能及时散发出去，就会出现锅炉发生爆管的危险。

2.2 设备腐蚀

火电厂化学水处理中的设备腐蚀主要包括酸碱储槽橡胶垫层的腐蚀、废水储池内壁腐蚀，酸、碱、废水管道腐蚀等，橡胶垫层和内壁的腐蚀是因为电厂储液中存在的苯环卤素取代物对其材质具有一定的溶解作用，水处理管道长期与酸性废液或碱性废液接触，这种接触会逐渐的侵蚀管道的材质，导致渗漏等现象的出现。

2.3 排污问题

火电厂化学水处理中的排污问题涉及到两个方面，一是污水回收利用，二是环保问题。火电厂化学水处理后的部分排污水含盐量还较低，可以进行回收利用，但是循环利用次数过少会使水资源利用率降低，次数过多会富集有害物质，对管道设备的腐蚀程度加大。一般而言，排污水中含有大量的污染环境的物质，直接排放会对环境造成很大的危害，因此，必须对排污水进行处理后才能排放，但是排污水的处理成本比较高，加重了企业的负担。

3 火电厂化学水处理技术的创新进展

3.1 膜分离技术

膜分离技术是以高分子薄膜为介质对溶质或溶剂进行分离提纯。膜分离技术具有高效率、低能耗、易操作的优点，在水处理过程中可实现对废水的回收利用及对有用成分进行回收的特点。火电厂传统的提升水质的工艺往往需要投入大量的人力和设备，而这些设备占据了电厂比较大的空间，使用膜分离技术不仅可以为电厂节约这些成本，还能向电厂提供更优质的用水。电厂化学水处理系统使用膜分离技术可以快速地除去水中的杂质和污染物，膜分离技术中包含超滤膜、微滤膜和反渗透膜等不同的类型，这样方便工作人员在化学水处理过程中可以根据杂质的尺寸来选取不同的膜进行分离，为水的质量提供保障。值得一提的是反渗透膜具有很强的选择性，基本上只能允许水分子通过，而其它离子等杂质则被阻隔在外，其除盐率高达98%以上，这样的好处是大大减轻了后续除盐设备的负担，降低了酸、碱使用量。电厂经循环利用后的废水，通常盐类和重金属含量较高，使用传统的污水处理技术是不能达到国家排放标准的，而使用膜分离技术可以有效地将有害成分分离出来，实现绿色排放。更重要的是，膜分离技术易于实现自动化操作，在保证电厂能高效使用优质水的同时，还能为电厂节约生产成本。

3.2 FCS技术的应用

FCS技术是现场总线控制系统，其基本任务是保证本质安全、负责危险区域、控制易变过程和应对难于对付的非常环境，这样的理念完全符合火电厂化学水处理系统的模式。火电厂化学水处理系统存在设备分散，取样困难和实时监测难度大的问题，而FCS技术的开放性、自动化和可相互操作的特点恰能解决火电厂化学水处理系统中存在的问题。FCS技术将火电厂化学水处理过程中原有的操控系统分解后进行重组构建，降低了人为干扰因素，这样大大地提高了每一个控制终点的精确度。目前电厂水处理系统使用FCS技术已经实现了机组凝结水系统的自动化运行，既保证了安全生产的可靠性，又提高了设备运行的速度。FCS技术的应用，不仅减少了人力资源的投入，大大地降低了电厂化学水处理系统的成本，而且还使得化学水处理系统实现了远程遥控、实时监测，对于生产过程中出现的问题能得到及时的反馈，便于有效地解决处理。

4 结束语

文章对火电厂化学水处理技术的特点、存在的问题及发展创新之处进行了讨论。可以看出，在火电厂化学水处理技术创新方面我们已经取得了很大的进步，但是其中存在的问题还是不容忽视的。在以后的工作当中，我们仍要以追求卓越的精神不断革新火电厂化学水处理技术，为电厂创造出更多的经济效益。

参考文献

[1]尉红霞.燃煤发电厂化学水处理技术及其发展[J].山西化工，2016（4）：65-66.

[2]吴雅琴，杨波，申屠勋玉，等.膜集成技术在高含盐废水资源化中的应用[J].水处理技术，2016，42（7）：118-120.

[3]胡佳怡.化学水处理程序控制故障分析及改进[J].电力与能源，

2016，34（3）：300-302.

水处理化学技术范文第2篇

关键词：电厂；化学；水处理技术；应用

前言

目前电厂机组生产规模不断扩大，而且随着机组运行各项参数的改变，电厂的化学水处理工艺也日趋复杂化。由于面对较多的化学水处理系统，需要许多重复的运行管理机构，这就需要对化学水处理系统进行集中化的综合控制，这种控制模式也必将成为化学处理技术的发展趋势。而且利用集中的综合化控制模式不仅可以有效的降低工作强度，而且可以在利用较少的人员的基础上，确保工作效率的提高，可以有效降低生产成本，提高生产的安全性和自动化水平。

1 电厂化学水处理技术的特点

由于在当前科学水平不断提高的情况下，各项新技术也在电厂中进行广泛的应用，这就使水处理设备、方式、工艺和监测方法等多个方面都发生了较大的变化，给电厂化学水处理技术带来了新的特点。

1.1 设备集中化布置

传统的电厂化学水处理系统中，通常会按照设备功能的不同进行布置，由于化学水处理系统种类较多，所以在布置上需要占有较多的面积，而且各设备都处于分散的状态下，不仅不利于生产，也不利于管理的需要。而集中化的化学水处理系统其整个流程都得以不断的优化，设备布置上不仅立体、紧凑、而且较为集中，有效的节约厂房的面积和空间，使设备之间能够实现良好的配合，对提高设备的综合利用率及运行管理水平起到了非常重要的作用。

1.2 生产集中化控制

集中化的电厂化学水处理系统其可以将各个子系统的控制统合为一套综合化的控制系统，其控制系统利用可编程逻辑控制器（plc）和上位机的2级控制结构，利用plc来实现各设备上的数据采集和控制，而且在上位机和pcl之间利用数据通信接口实现通信的需要，设置化学总控制室，而总控制室的上位机利用局域网的总线形式将各子系统进行集中联接，从而使整个化学水处理系统可能实现集中监测、操作和控制。

1.3 方式以环保和节能为导向

近年来，随着对环境保护的重视度不断提高，为了尽可能的减少水处理过程中所产生的各种污染，随着环境保护意识的提高，水处理也开始朝着绿色概念方向发展，实现零排污和零清洗。电厂作为水资源消耗的大户，在当前水资源可持续发展战略下，需要合理的利用水资源，提高水的重复利用率。所以在电厂中，需要依靠先进的技术和管理制度，从而实现水资源的循环利用，目前部分电厂中已实现了废水的零排放，对于水资源只进行取水，而不再向水体及环境中排放任何废水，这样不仅实现了水资源的节约，而且也避免了对环境所带来的污染。

1.4 工艺多元化

在以前电厂水处理工艺中，其工艺较为单一，而目前电厂水处理技术则向多元化方向发展。而且在化工材料技术的快速发展下，各种新型的处理技术开始在水质处理中进行应用，不仅使水处理工艺更加多样化，而且也有效的达到水处理的效果。

1.5 检测方法方式日趋科学化

目前在对化学水进行检测时其检测和诊断技术都不断的发展和进步，检测方法和方式更加科学化，利用化学诊断方式，不仅做到了事前防范的作用，而且可以实现在线诊断，分析方式上也实现了痕量分析，检测和诊断技术的成熟，有效的保证了机组运行的安全性和稳定性，减少甚至时避免了事故的发生。

2 电厂锅炉补给水的处理

电厂锅炉在运行过程中，需要加入补给水，而这补给水不能利用不加处理的水，因为自然水资源中含有的物质极易与锅炉内的部分物质发生反应，从而导致锅炉受到腐蚀，影响锅炉运行的安全性，而且锅炉的运行成本和作业效率也会不同程度的降低。所以需要对自然水资源进行处理后才能作为补给水。而一旦补给水工艺环节处理不好，则会导致锅炉内体产生腐蚀性化学物质，在管壁和受热面上进行沉积，而形成铁垢，使其阻碍热传导的进行，同时由于炉体内壁会有坑点出现，从而增加阻力系数，而当管道受到一定程度的腐蚀时，则会导致管道发生爆炸，发生安全事故，给企业带来巨大的财产损失。

2.1 除氧防腐

目前，除氧防腐的途径主要有三种，一是通过物理的方法将水中的氧气排出；二是通过化学反应来排除水中的氧气，使含有溶解氧的水在进入锅炉前就转变成稳定的金属物质或者除氧药剂的化合物，从而将其消除，常用的有药剂除氧法和钢屑除氧法等；三是通过应用电化学保护的原理，使某易氧化的金属发生电化学腐蚀，让水中的氧被消耗掉，达到除氧的目的。目前很多电厂都是采用的热力除氧防腐技术，其是通过给锅炉内加水，再将水加热到沸点，从而使氧的溶解度降低，而水中的氧气不断的排出，这种方法易于操作，较为简单和方便，所以得到广泛的应用。而真空除氧技术则更适宜对热力锅炉、负荷波动大而除氧效果不佳的锅炉上使用，利用此种方法只需在水面30℃～60℃情况下即可达到除氧的目的。而化学除氧防腐技术的方法则较多，但其除氧防腐的效果都很好。

2.2 加氧除铁防腐

目前在电厂锅炉补给水系统中，当铁含量的较高时，则由于内体受到较严重的腐蚀作用，极有可能造成氧化铁污堵和结垢等腐蚀现象的发生，所以在这种情况下，电厂都会采取给水加氧技术来进行解决。目前电厂给水加氧处理通常包括给水加氧和加氨处理，通过给水加氧技术的应用，可以有效的改变补给水的处理方式，使锅炉给水的含铁量降低，抑制省煤器入口管和高压加热管等部位的腐蚀速度，从而可以起到有效的降低锅炉水冷壁管氧化铁的沉积速率，同时也可以使锅炉化学清洗周期得到延长。

补给水加氧技术是充分利用了氧在水质纯度很高条件下对金属的钝化作用，其是在进行给水加氧的方式下，通过不断向金属表面均匀的供氧，从而使金属表面能够形成一层致密稳定的双层保护膜。这是因为在流动的高纯水中添加适量氧，可提高碳钢的自然腐蚀电位数百毫伏，使金属表面发生极化或使金属的电位达到钝化电位，在金属表面生成致密而稳定的保护性氧化膜。直流炉应用给水加氧处理技术，在金属表面形成了致密光滑的氧化膜，不但很好地解决了炉前系统存在的水流加速腐蚀问题，还消除了水冷壁管内表面波纹状氧化膜造成的锅炉压差上升的缺陷。为了更好的提高给水加氧处理技术的效果，则需要配备全流量凝结水精处理设备，因为这样可以有效的保证水质的纯度，是给水加氧处理技术能够实施的前提，而且更易于对给水的各项参数进行控制。

在进行给水加氧处理前则需要对锅炉进行化学清洗，使其在运行过程中所产生腐蚀产物都得到清除，从而使炉前系统获得最薄的保护性氧化膜。但利用给水加氧技术时有一点需要明确，其先决条件有两种，其一是水质的高纯度，其二是须有水流动。即需要在流动的高纯水中加入氧气才能使金属表面产生保护性氧化膜，从而达到良好的防腐效果。

参考文献

[1]王晶.反渗透在电厂水处理中的应用[j].中国高新技术企业，2011（25）.

水处理化学技术范文第3篇

关键词：电厂；化学水处理；膜技术

中图分类号：TK223.5 文献标识码：A 文章编号：

在电厂的热力发电系统中，水品质的好坏将会直接影响到电厂发电设备运行是否安全经济。如果是没有净化处理过的水，其中含有较多的杂质，则在这些杂质进入到水汽循环系统中就会造成热力设备出现腐蚀、结垢、积盐等，在影响电力设备安全运行的同时，还大大降低了运行的经济性，无形中增大了检修的工作量以及相应的运行成本。为此，能够选择一个较为合适的化学水处理工艺就在此显得至关重要，既可以保证在热力系统中所需要的各类水质指标，又能够顺应其高效低耗环保的运行要求。在电力系统中，水处理工艺相对较多，通常是先采用机械过滤的方法将水中悬浮物及各种胶体类的杂质去除，然后再采用软化的方式去除水的硬度，比如采用混床、阳床、电渗析、阴床、反渗透等去除水中离子，同时，在这些工艺方法中，我们均使用了离子交换树脂，为此就会存在用酸碱再生离子交换树脂让它性能再恢复。为此，在整个的生产过程中，既会排放出酸碱化学污染废液，又无法进行连续的生产，劳动强度高，操作和维护复杂，设备占地面积大，制水成本高。同时，水的品质会严重依赖树脂再生操作者的技术熟练性，而另外一个关键点是排放酸碱废液与时下越来越高的环保要求不符。传统制水工艺典型操作如下：

原水预处理阳阴床一级除盐混床除盐锅炉补给水。

一、膜分离技术

近些年来，快速发展的膜分离技术给纯水的制备增添了一种新的解决方案。膜分离技术是众多相关技术的统称，利用一些特殊制造的多孔材料，选择性地将水和水中杂质进行区别分离。在锅炉补给水制备工艺中，我们可以采用反渗透替代阳阴床一级除盐，用 EDI替代混床离子交换的方式，流程为：原水预处理反渗透 (RO)电除盐 (EDI)锅炉补给水。

膜分离技术定义

膜分离技术指的是通过外力的推动，将有选择透过性的特制薄膜作为一个选择障碍层，让混合物中的某些组分容易透过而其他组分难透过被截留，实现分离、提纯、浓缩的作用。膜壁上充满着各类小孔，根据孔径的大小可细分为：反渗透膜（0.0001-0.005μm）、纳滤膜（0.001-0.005μm）、超滤膜（0.001-0.1μm）、微滤膜（0.1-1μm）、电渗析膜等。膜分离技术包括反渗透（RO）、纳滤（NF）、超滤（UF）、微滤（MF）和电除盐（EDI）等技术。

全膜分离技术

在现在的电厂水处理中，锅炉补给所使用的水已逐步使用全膜分离技术，俗称三膜处理工艺（UF-RO-EDI）。通过此种处理，其出水水质可实现阴、阳混床出水水质，而无需酸碱再生，没有废液的排放，自动化的程度相对较高。

超滤（UF）

超滤膜是一种在压力的作用下，除去水中的各类颗粒、胶体和分子量相对较大的活性膜。其靠压力进行驱动，属于多孔膜上的机械截留方式，分离范围是大分子物质、胶体、病毒等。

4、反渗透技术

反渗透技术是种先进的节能膜分离技术。在大于溶液渗透压作用下，依据细菌、离子等杂质无法透过半透膜的原理从而实现这些物质和水的分离。反渗透膜是高分子材料经特殊工艺制作而成的半透膜，只允许透过水分子，不允许溶质通过。反渗透装置中的一个主要部件是膜元件，其将导流层、半透膜、隔网膜按一定顺序粘合，卷制于排孔中心管上。原水经加压从元件一端进入隔网层，一部分水及少量盐类经半透膜到导流层，顺导流网通道经中心管壁微孔流入中心排出，进而成为淡水。剩余的水及大部分的菌类、溶质等经隔网层从膜元件另一端排出成浓缩水。

介于反渗透膜膜孔径非常小，可以有效地将水中的溶解盐、微生物、胶体、有机物等去除，有出水水质好、无污染、能耗低、操作简便、工艺简单等优点。但是，另一方面反渗透产水还无法满足中高压锅炉对于用水的要求，还需作进一步的除盐工作。

5、电除盐(EDI)技术

电除盐技术依靠电场作用，将水中的无机离子除去，这是一种近些年来出现的新型纯水制备技术。将传统的离子交换技术和电渗析技术有机结合，既克服了离子交换工作不连续、需消耗酸碱再生等的不足，又很好的弥补了电渗析无法深度脱盐的缺点，其出水水质可以有效的满足锅炉用水对硬度、电阻率和硅的要求。

EDI膜堆由夹在两电极间一定对数的单元组成。单个单元内都有两种不同的室：待除盐淡水室和杂质离子收集的浓水室。淡水室使用混合均匀的阳、阴离子的交换树脂填满，这些树脂在两个膜之间：只可以通过阳离子的阳离子交换膜以及只可以透过阴离子的阴离子交换膜。树脂床利用加在室两端的直流电进行连续的再生，电压使进水中的水分子分解成 H+及 OH-，这些离子受电极吸引，穿过阳、阴离子交换树脂向所对应膜迁移。这些离子经交换膜进入浓室，H+和 OH-结合成水，而对于此类的H+和 OH-的产生及迁移，则是树脂连续再生的机理。一旦进水中的Na+及 Cl等离子吸附到相应离子交换树脂上，就会像普通混床内离子交换反应，置换出 H+及 OH-。离子交换树脂内的杂质离子如果也参与到H+及OH-向交换膜方向迁移，它们将连续穿过树脂到透过交换膜进入浓水室。杂质离子因相邻隔室交换膜阻挡而无法向对应电极方向迁移，这些杂质离子最终集中到浓水室，可将含有杂质离子的浓水排出膜堆。

6、膜分离技术特点

膜分离技术有以下优点：①膜分离设备紧凑，运动部件少，结构简单，易于操作、维修，易自动控制。②性能稳定、产水品质高且可连续生产。③可在常温下进行分离操作，安全，无酸碱排放，无污染。④膜分离耗能低，效率高，设备体积小，占地少。

二、电厂化学水处理中膜技术的应用

1、膜技术的应用a

神华准格尔能源有限责任公司矸电公司的装机容量是2×330MW，循环流化床机组，在设计锅炉的补给水系统时，其设计规模是供水量2×70m3/h。产水的水质要求需要符合循环流化床锅炉的给水规范：SiO2

水处理化学技术范文第4篇

1．1废水样

按照废水处理流程，在西南某大型纸业公司正常生产，废水处理车间正常运行时，系统优化前后依次分别取中和池、初沉池、均衡池、二沉池和排放口共5个水样。从2014年3月24日至5月16日连续收集和检测8周，每周每次取5个水样，主要测定水样的化学需氧量(COD)、NH3-N、总氮(TN)、总磷(TP)和电导率相关参数，这8周时间内，企业生产稳定，中和池、初沉池、均衡池和二沉池日处理废水量稳定在(2．0～2．2)×104m3。

1．2材料与仪器

聚合氯化铝(PAC)，氧化铝质量分数26%;氧化混凝剂(PFDAC)，质量分数10%，自制;其他测试分析用试剂均为分析纯。哈希DR2800LPG422．99．00012型分光光度计COD测定仪(检测COD、TP、色度);KHCOD-12型COD消解装置;梅特勒-托利多(上海)DELFA326型电导仪(检测电导率);北京普析通用T6新悦紫外可见分光光度计(检测NH3-N);EMF-18LA艾德生手提式灭菌器(检测TN、TP)。

1．3分析方法

COD，重铬酸钾法，BG/T11914—1989;NH3-N，纳氏试剂比色法，HJ533—2009;TN，碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法，BG/T11894—1989;TP，钼酸铵分光光度法，BG/T11893—1989;电导率，水的电导性和电阻率的标准试验方法，ASTMD1125—1995。

2结果与讨论

2．1混凝气浮工艺的改进

2．1．1混凝剂对处理水COD的影响

本研究对图中的混凝气浮工艺的优化进行了探索。在工厂废水处理现场，取二沉池出水样(COD196mg/L)进行了不同混凝剂处理对比试验，结果见图1。从图1可以看出，液体PAC(含Al2O310%)用量从0．3kg/m3增加至1．5kg/m3，二沉池出水COD从196mg/L降至96mg/L，而自制高效混凝剂PFDAC用量从0．3kg/m3增加至1．5kg/m3，二沉池出水COD从196mg/L快速降至74mg/L。图1二种混凝药剂处理二沉池出水COD和色度对比Fig．1CODcontrastofthesecondpondeffluenttreatedbytwokindsofcoagulationagents

2．1．2混凝剂对处理水色度的影响

在工厂废水处理现场，取二沉池出水(COD196mg/L)进行了不同混凝剂处理对比试验，PAC(含Al2O310%)用量从0．3kg/m3增加至1．5kg/m3，二沉池出水色度从150降至70，尚未达到新国标≤50要求。而自制PFDAC用量从0．3kg/m3增加至1．5kg/m3，二沉池出水色度从150降至30，完全满足新国标色度≤50要求。

2．1．3工程运行验证及经济效益分析

根据小试结果，将图1中混凝池粉剂PAC改为自制的PFDAC，经连续多天调试，当二沉池出水COD为200mg/L左右时，药剂用量1．5kg/m3，助凝剂阴离子聚丙烯酰胺(PAM)用量5mg/L，气浮后出水COD为66～89mg/L，色度则降至10～30(本研究连续4周现场测定数据)，混凝工艺改进后，排放水最重要的两大指标COD、色度及其它指标均满足了新国标，并通过了当地环保局现场验收。用自制高效混凝剂PFDAC处理废水，每吨废水处理费用0．70元，而用粉剂PAC处理，则每吨废水费用为0．90元，采用新工艺处理废水，每吨废水的处理费用降低0．20元，该废水处理工程日节省费用达4000余元，同时每天减少COD排放量约480kg，取得了较好的环境效益。

2．2废水处理系统其他水质指标的变化规律

2．2．1电导率的变化

电导率是反映水样中含盐、离子、杂质成分的重要指标，特别是当废水处理后要进行回用时，电导率是一个重要的衡量指标。废水的电导率依中和池、初沉池、均衡池和二沉池而下降，说明各处理单元对废水的盐类杂质都有明确的去除作用。其中，初沉池电导率下降幅度最大，说明初沉池自然沉淀对废水盐类杂质的去除起到了主要作用。排放口废水的电导率又有所回升，这是由于对进入二沉池后的废水加入了无机混凝剂处理，导致排放水中带入了无机盐。

2．2．2NH3-N的变化

废水中含氮、磷是竹浆废水区别于其它制浆废水的特点，氮和磷有助于竹浆废水生物处理时微生物的生长，但氮、磷又是新国标规定的新控制指标。表2显示了各处理单元废水的NH3-N含量，从中和池至初沉池、均衡池，NH3-N呈上升趋势。大量工程实践表明，初沉池、均衡池由于水力停留时间较长，池内废水长期处于厌氧、缺氧状态，一般经过数月时间运行后，池中将会有大量水解菌生长。这是由于竹子中的氨基酸、生物碱、蛋白质［8－9］，在制浆过程中大部分进入废水，废水中含氮高分子在初沉池、均衡池水解菌作用下会被逐步释放出来，从而使废水中的NH3-N呈上升趋热，其具体机理有待进一步研究。均衡池出水中NH3-N质量浓度均值高达37．5mg/L，这对后续好氧生物处理是非常有利的。而二沉池中NH3-N质量浓度下降很大，至排放口，NH3-N质量浓度均值已降至2．5mg/L，优于新国标(NH3-N≤12mg/L)要求。

2．2．3总氮(TN)的变化

各处理单元废水的TN变化情况，其变化趋势和NH3-N相似，从中和池至初沉池、均衡池，TN呈先小幅上升再迅速下降的规律。从表中可以看出，本工程中好氧生物具有较好的脱氮效果，至二沉池，TN浓度下降很低，至排放口，TN浓度均值已降至6．0mg/L，优于新国标TN≤10mg/L要求。按照废水好氧生物处理原理，COD与TN比例为40∶1是合理的，均衡池出水COD均值为1581mg/L，TN均值为41．8mg/L，比值恰好合适。因此，后续好氧池完全可省去现行加尿素的工序，既简化了操作流程，又节约了营养盐等费用。

2．2．4总磷(TP)的变化

各处理单元废水的TP含量变化，从中和池、初沉池、均衡池、二沉池至排放口，TP呈逐步下降趋势。中和池废水8周测定的TP均值为9．5mg/L，在排放口出水时TP均值已降至0．1mg/L，完全满足新国标TP≤0．5mg/L的要求。从表中可以看出，预处理及生物处理段，TP显现逐步下降的规律，但在最后的物化段，采用PFDAC药剂处理，可获得较好的TP去除效果。按照废水好氧生物处理原理，COD与TP二者值比为200∶1是合理的，均衡池出水COD均值为1581mg/L，TP达到7．9mg/L才合适。均衡池出水(进曝气好氧池)连续8周实际测定的P含量为6．7mg/L，比理论值少15%。本研究认为，应按研究结果补加磷酸盐，这将有利于好氧菌群的稳定生长和COD的去除。

3结论

3．1对3500m3/d竹材制浆废水处理工程进行技术优化，当二沉池出水的COD为200mg/L左右，混凝剂由旧工艺使用的液体聚合氯化铝(PAC)改为自制高效氧化混凝剂(PFDAC)，用量1．5kg/m3，助凝剂阴离子聚丙烯酰胺(PAM)用量5mg/L时，气浮处理后出水的COD为66～89mg/L，色度则降至10～30，排放水感官大大改善。混凝工艺改进后，排放水最重要的两大指标COD、色度完全满足了新国标GB3544—2008，并通过了当地环保局现场验收。

3．2实验监测发现竹浆废水一级和二级处理各单元电导率随处理进程而降低，废水经过二沉池后其电导率由4．01mS/cm降至3．92mS/cm，沉淀池对降低电导率起到了主要作用。三级混凝气浮处理由于加入大量聚铝盐，使电导率有所回升。

3．3初沉池、均衡池水解菌促进了竹浆废水中NH3-N、TN的释放，这可能是竹子有的氨基酸、生物碱、蛋白质，在制浆过程中大部分进入废水，在废水中水解菌作用下被逐步释放出来，其具体机理有待进一步研究。

水处理化学技术范文第5篇

关键词：工业废水；电化学；处理技术；方向

中图分类号：X703文献标识码： A

引言

随着我国工业生产规模的逐渐扩大以及工业技术的快速发展，高浓度有机废水的污染源也逐渐增多，但由于高浓度有机废水的性质和来源不一样，其治理技术也不一样。利用电解过程的化学反应．使工业污水中的有害杂质去除的污水处理方法，称为电化学法。在上个世纪的40年代到60年代之间，国内外的电化学技术已逐渐使用到各种废水之中。比如说包含有重金属离子的屠宰、废水、印染、制革以及电镀这些诸多不一样类型的工业污水．在有机电化学理论研究慢慢深入研究的背景之下，近些年来的电化学使用技术获得较快的发展。一般使用的处理废水的电化学技术主要包括有电化学氧化法、电凝聚法、微电解法、超声电化学、电还原法、电气浮法以及磁电解法等等。

工业废水处理是指利用各种处理技术对废水中的污染物进行分离转化，从而保证水体得到净化。废水处理技术按处理程度可划分为一级处理，二级处理和三级处理。为了使废水达到排放标准，一般废水处理过程以一级处理为预处理，二级处理为主体，必要时再进行三级处理。

1、电化学处理技术的概念

电化学处理技术是在外加电场的作用之下，在电化学反应器之内，通过化学的反应、电化学过程或者是物理的过程，会有大量的自由基的产生，使用自由基的强氧化性对于废水之中的污染物来进行降解。

2、电化学水处理基本原理

污染物在电极上发生直接电化学反应或间接电化学转化从而被减少或去除，分为直接电解和间接电解。直接电解是指污染物在电极上直接被氧化或还原被去除。间接电解是利用电化学反应过程中产生的中间产物为催化剂或反应剂。使污染物转化为毒性更小的物质。

3、电化学水处理技术

电化学水处理技术目前已经广泛使用到处理化工、染料、生物制药等行业产生的废水，常见技术一般有电絮凝一气浮法、电化学氧化法、电渗析法、内电解法等。

3.1、电凝聚一气浮法

电凝聚—浮法:可溶性金属电极如铁、铝，放入处理水，通入直流电，污染物在电极上发生电化学反应，阳极材料发生溶解，失去电子生成金属离子，离子在溶液中水解、聚合，生成有絮凝作用的胶体产生凝聚作用，使一此胶态杂质絮凝沉淀;同时，阴极水电解产生H2，阳极水电解析出02产生大量的气泡，气泡同悬浮颗粒接触粘附一起而上升，把污染物可以及时的清除。

化学反应式:阳极：AL—3e-AL3+

AL3++3(0H)-AL(0H)3——碱性条件

AL3++3H2OAL(0H)3+H+——碱性条件

同时：2H2O2O2+4H++4e-

阴极：2H2O+2e_H2+2OH_

这种方法的优点在于其效果较好、设备简单、操作方便且占地面积小：缺点是阳极金属材料消耗大，能耗量大，经济效益不够理想，应用上存在限制。该法的发展关键是发掘理想的电极材料、改善电源技术，以降低电能与材料的消耗。

3.2、电化学氧化法

电化学氧化法：在有机废水之中加入直流电，废水之中的有机物比较容易产生氧化还原反应，在加入直流电使它的结构同化学性质之间产生变化，使得污染物毒性减弱甚至消失，可以增强污染物的可降解性。这种方法主要直接氧化过程以及间接氧化过程。

3.3、直接氧化法

直接氧化法：污染物在阳极表面氧化转化成毒性较低或易降解物质，甚至无害化，达到消减污染物的目的。直接氧化过污染物吸附到阳极表面。失去电子最终被氧化去除。该法有两个途径：电化学转化、电化学燃烧。

电化学转化：有机物未被完全氧化，电极表面产生活性中间产物参与氧化污染物。将吸附在电极表面的污染物直接氧化降解成小分子。电化学燃烧：有机物彻底的氧化为稳定无机物。使有机物完全矿化为CO2和H2O。

3.4、间接氧化法

间接氧化法：阳极上氧化反应产生具有强氧化作用的活性物种，阳极产物间接氧化处理水中的污染物，最终达到氧化降解处理污染物的目的。

间接阳极氧化分两类：一类是利用可逆氧化还原对间接氧化降解有机物。悬浮在水中的氧化还原物质在电化学过程中失去电子被氧化成高价态物质，高价态物质发生一系列反应，氧化降解有机物最终又被还原成原价态物质，这个过程循环往复氧化可以去除有机物，这是一个可逆的过程之中。而另外一类则是使用电化学反应之中产生的一些中间产物参与到氧化污染物之中，这样就可以有效的去除污染物。这是一个不可逆的过程。这个方法的优点在于有较强的氧化能力，消耗化学药剂比较少，则在一定程度以及发挥出了阳极氧化作用比较少，又可以产生的氧化剂，这样的话处理的效率就会极大地提高，它的缺点在于电耗比较高。

3.5、电吸附法

依据电化学的理论，在电极同电解质溶液的两相间可以施加低于溶液的分解电压之时，电荷就会在比较短距离之内重新分布、排列。作为补偿，带电电极就会吸引溶液之中的带相反电荷的离子，界面剩余电荷的变化可以导致界面双电层电位差的变化，这样的话就可以形成紧密的双电层，同时在电极和电解液界面存储电荷。

电吸附法可以用来分离水中低浓度的有机物以及其他物质。处理水中的盐类通常都是以离子状态存在的，而水处理中电吸附技术其基本原理就是通过施加外加电压形成静电场，使带电离子向带有相反电荷的电极方向移动，同时通过控制对于双电层的充电以及放电，可以改变双电层之处的离子浓度，也使得离子在双电层内富集，降低了溶液本体的浓度，有效实现对于水溶液之中低浓度有机物以及其他物质之间的分离。这种方法具有耐受性好、特殊离子去除效果比较明显、对颗粒污染物低、抗油类污染、操作及维护简便、运行成本低等优点。

3.6、电渗析法

电渗析这是一种膜分离技术，把阴、阳离子交换膜交替排列在正负电极之间，把他们隔开，来组成除盐的淡化以及浓缩的系统，外加电场作用之下，使用电位差当做动力，使用离子交换膜的选择透过性，可以使得溶液之中的离子当做作定向迁移，使用膜分离技术把电解质分离出来，可以溶液得到浓缩以及淡化。这个方法的优点在于药剂耗量比较少、能耗比较低、机械化程度高、对于环境的污染较小、设备简单，预处理简单，缺点是在运行过程中容易结垢。

3.7、内电解法

内电解法也称微解法其原理是：按组成原电池的基本条件，将两种活泼性不同的金属或石墨用导线连接插入电解质溶液中形成原电池，周围的空间形成电场。外加电场的作用下，水中带电的污染物分子移向与之相反电荷的电极，吸附在电极表面发生氧化还原反应，降解成小分子物质。并且，电极反应的产物以及水中污染物产生氧化还原的反应，产生吸附、絮凝沉淀等等，实现进一步去污的目的。

该法优点是不消耗能源，可提高难降解物的可生化性，能用于脱色、去除多重污染剂成分。缺点是反应速率较慢，处理水量少，反应柱易堵塞。

3.8、电化学法

电化学法是指利用电极在废水中发生的电化学反应产生强氧化剂、气体或絮凝剂，使废水中污染物去除的过程。按照作用原理可将其分为电解氧化、电气浮、电絮凝等。电解氧化又可分为直接电解和间接电解，直接电解是在电极上直接将污染物氧化或还原而去除，间接电解是利用在电场作用下电极表面产生的羟基自由基。次氯酸根等强氧化剂将污染物转化为易降解或无害物质，使废水得到净化。电气浮是利用电解过程产生的气体，如废水中的氯离子将导致氯气溢出，使废水中的挥发性杂质和轻质悬浮物浮于废水表面，从而达到废水净化的作用。电絮凝是在电化学处理废水过程中消耗铁阳极或铝阳极，使其在废水中形成铁盐或铝盐絮凝剂，将胶体和悬浮物质去除。

4、结语

电化学法在治理污水中具有许多优势，该法一般无需添加化学用剂，可较好的避免二次污染、占地面积少、操作简便、污泥量少。但由于其反应过程复杂、电极材料消耗大，处理效率不高一直未被广泛利用。随着电力工业发展，电化学理论不断完善、新型电极材料研究不断深入，以及同其他方法之间的联用、电化学水处理法在将来一定会有比较广阔的发展前景。

参考文献:[1]吴高明,魏松波,雷兴红,杜健敏,陆晓华.焦化废水电化学处理技术研究进展[J].工业水处理,2007,09:7-10

[2]林海波,伍振毅,黄卫民,徐红,张雪娜.工业废水电化学处理技术的进展及其发展方向[J].化工进展,2008,02:223-230