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水表知識
博才多學:工業廢水零排放新技術電解法的詳解
發(fa)布時間:2014-11-04時間:2014-11-04 來源:中國表面工程清潔生產中心網 作者:
隨著(zhu)我們(men)對環(huan)保意識的(de)(de)(de)日漸提高和節約用(yong)水(shui)宣傳的(de)(de)(de)不斷推(tui)進,無論是(shi)企業公司還是(shi)尋(xun)常(chang)百(bai)姓我們(men)都漸漸地將(jiang)水(shui)的(de)(de)(de)應用(yong)擺(bai)放(fang)在一個(ge)重要的(de)(de)(de)位(wei)置(zhi)。同時,科技的(de)(de)(de)進步和水(shui)資(zi)源的(de)(de)(de)緊張也(ye)是(shi)有(you)利的(de)(de)(de)促進了(le)我們(men)對水(shui)資(zi)源的(de)(de)(de)重視力度(du),為(wei)此,一些專(zhuan)家(jia)學者研究出了(le)新(xin)的(de)(de)(de)科技、新(xin)的(de)(de)(de)技術(shu)來實(shi)現(xian)工(gong)業廢(fei)(fei)水(shui)和生(sheng)活污水(shui)的(de)(de)(de)零(ling)排(pai)放(fang),通過合理有(you)效的(de)(de)(de)利用(yong)處理使(shi)用(yong)過的(de)(de)(de)水(shui)以促進我國企業、居民排(pai)放(fang)廢(fei)(fei)水(shui)、污水(shui)的(de)(de)(de)安(an)全、環(huan)保,為(wei)實(shi)現(xian)我國的(de)(de)(de)和諧社會目標做了(le)很有(you)效的(de)(de)(de)準備和促進工(gong)作(zuo)。本文(wen)以一種新(xin)技術(shu)——電(dian)解法來主要闡釋如何實(shi)現(xian)工(gong)業廢(fei)(fei)水(shui)和生(sheng)活污水(shui)的(de)(de)(de)零(ling)排(pai)放(fang)問題。
一、零排放的定義
早在二十世紀(ji)七(qi)十年代初的(de)(de)時候,就已經出(chu)現(xian)了“零(ling)(ling)(ling)排(pai)(pai)放(fang)”這個名詞,而世界上第一個實(shi)踐廢水“零(ling)(ling)(ling)排(pai)(pai)放(fang)”的(de)(de)工廠(chang)是(shi)美國(guo)佛羅里達(da)州中(zhong)北部的(de)(de)蓋恩(en)斯維(wei)市的(de)(de)發電廠(chang)。所謂“零(ling)(ling)(ling)排(pai)(pai)放(fang)”則(ze)指的(de)(de)是(shi)“廢棄(qi)物(wu)為零(ling)(ling)(ling)”,是(shi)以“地球有(you)限”為前提(ti),將那些不(bu)得已排(pai)(pai)放(fang)的(de)(de)廢棄(qi)物(wu)資(zi)源化,最終實(shi)現(xian)不(bu)可(ke)再生資(zi)源和(he)(he)能源的(de)(de)可(ke)持(chi)續利用(yong)(yong)。應用(yong)(yong)清潔技術、物(wu)質循環(huan)技術和(he)(he)生態產業技術等已有(you)技術,實(shi)現(xian)對天然資(zi)源的(de)(de)完全循環(huan)利用(yong)(yong),而不(bu)給大(da)氣(qi)、水和(he)(he)土壤(rang)遺留任何廢棄(qi)物(wu)。
二、工業廢水和生活污水零排放的必要性
我(wo)國(guo)(guo)(guo)雖然資(zi)(zi)源(yuan)(yuan)豐富,地大(da)物(wu)博,但是(shi)(shi)(shi)在水(shui)(shui)資(zi)(zi)源(yuan)(yuan)問題(ti)上我(wo)國(guo)(guo)(guo)的(de)(de)(de)現狀(zhuang)很(hen)(hen)是(shi)(shi)(shi)不(bu)樂觀的(de)(de)(de),據目前的(de)(de)(de)調查來看,我(wo)國(guo)(guo)(guo)是(shi)(shi)(shi)干旱缺水(shui)(shui)嚴(yan)重的(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家。盡管(guan)我(wo)國(guo)(guo)(guo)的(de)(de)(de)淡水(shui)(shui)資(zi)(zi)源(yuan)(yuan)總量(liang)為28000億立(li)方(fang)米(mi),但是(shi)(shi)(shi)由于(yu)(yu)我(wo)國(guo)(guo)(guo)人口眾多,所以(yi)人均水(shui)(shui)資(zi)(zi)源(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)占(zhan)有(you)量(liang)只有(you)2200立(li)方(fang)米(mi),是(shi)(shi)(shi)全球(qiu)13個(ge)人均水(shui)(shui)資(zi)(zi)源(yuan)(yuan)最貧乏的(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家之一(yi)。此(ci)外由于(yu)(yu)各種原因(yin),包括(kuo)技術的(de)(de)(de)使用(yong)還有(you)國(guo)(guo)(guo)民(min)素質的(de)(de)(de)問題(ti)等使得我(wo)們的(de)(de)(de)水(shui)(shui)資(zi)(zi)源(yuan)(yuan)浪費情況很(hen)(hen)是(shi)(shi)(shi)嚴(yan)重,這(zhe)也(ye)就(jiu)更加(jia)導致我(wo)們的(de)(de)(de)水(shui)(shui)資(zi)(zi)源(yuan)(yuan)匱乏。當然,水(shui)(shui)資(zi)(zi)源(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)短(duan)缺只是(shi)(shi)(shi)我(wo)國(guo)(guo)(guo)水(shui)(shui)資(zi)(zi)源(yuan)(yuan)問題(ti)的(de)(de)(de)一(yi)個(ge)重要(yao)方(fang)面,另(ling)一(yi)個(ge)方(fang)面就(jiu)是(shi)(shi)(shi)我(wo)國(guo)(guo)(guo)的(de)(de)(de)水(shui)(shui)污染嚴(yan)重,更加(jia)嚴(yan)重的(de)(de)(de)是(shi)(shi)(shi)多數(shu)城市地下水(shui)(shui)受到(dao)一(yi)定程度污染,且有(you)逐年(nian)加(jia)重的(de)(de)(de)趨勢(shi)。這(zhe)種現狀(zhuang)加(jia)劇(ju)了水(shui)(shui)資(zi)(zi)源(yuan)(yuan)短(duan)缺的(de)(de)(de)矛(mao)盾,還嚴(yan)重威脅到(dao)居民(min)的(de)(de)(de)飲水(shui)(shui)安全。因(yin)此(ci),對(dui)于(yu)(yu)工(gong)業廢水(shui)(shui)和(he)生活污水(shui)(shui)零排放的(de)(de)(de)處理和(he)技術的(de)(de)(de)研制顯得就(jiu)很(hen)(hen)必要(yao)。
三、工業廢水和生活污水零排放的新技術——電解法
電(dian)(dian)解(jie)(jie)法就(jiu)是(shi)(shi)指(zhi)在(zai)電(dian)(dian)解(jie)(jie)過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong),由(you)于(yu)(yu)陰極放出(chu)電(dian)(dian)子(zi)(zi)使廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)陽離(li)子(zi)(zi)因得(de)(de)到電(dian)(dian)子(zi)(zi)而(er)(er)還(huan)原(yuan);陽極得(de)(de)到電(dian)(dian)子(zi)(zi)使廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)陰離(li)子(zi)(zi)失去(qu)電(dian)(dian)子(zi)(zi)而(er)(er)氧化。而(er)(er)在(zai)電(dian)(dian)解(jie)(jie)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)進行反(fan)應時(shi),廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)毒(du)(du)物(wu)(wu)質(zhi)就(jiu)會發(fa)生(sheng)氧化還(huan)原(yuan)反(fan)應產(chan)生(sheng)新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)質(zhi),進而(er)(er)沉淀、逸出(chu),這也(ye)就(jiu)相(xiang)應的(de)(de)(de)(de)(de)(de)降(jiang)低了廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)毒(du)(du)物(wu)(wu)質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)濃度。我們就(jiu)采(cai)用(yong)電(dian)(dian)解(jie)(jie)法處(chu)(chu)理電(dian)(dian)鍍(du)廠(chang)產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)含(han)氰廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)處(chu)(chu)理、醫院污水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)處(chu)(chu)理和餐(can)飲(yin)污水(shui)(shui)為例進行闡釋。電(dian)(dian)鍍(du)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)是(shi)(shi)一(yi)種有(you)毒(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)工業廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui),同(tong)時(shi)也(ye)是(shi)(shi)一(yi)種來(lai)源廣泛的(de)(de)(de)(de)(de)(de)環境污染(ran)源。鑒于(yu)(yu)電(dian)(dian)鍍(du)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)分很是(shi)(shi)復雜,而(er)(er)且電(dian)(dian)鍍(du)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)毒(du)(du)物(wu)(wu)質(zhi)含(han)量(liang)較高,處(chu)(chu)理技術(shu)難度又很大,所以如果(guo)電(dian)(dian)鍍(du)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)未經處(chu)(chu)理就(jiu)直接排放后果(guo)可想而(er)(er)知。由(you)于(yu)(yu)氰化物(wu)(wu)電(dian)(dian)鍍(du)仍是(shi)(shi)常用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)鍍(du)方法,所以采(cai)用(yong)一(yi)種涂層(ceng)鈦陽極的(de)(de)(de)(de)(de)(de)次氯(lv)酸(suan)鈉發(fa)生(sheng)裝置(zhi),這種裝置(zhi)產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)次氯(lv)酸(suan)鈉濃度高、能耗低、鹽(yan)耗低。
經過電(dian)解處理(li)后的含氰廢水(shui)(shui)cn的濃度(du)由(you)之前(qian)的15—25mg/l變為(wei)cn濃度(du)小于0.1ug/l。對(dui)于醫院的污(wu)水(shui)(shui)處理(li)是很是必要(yao)的,因為(wei)它(ta)的污(wu)水(shui)(shui)含菌(jun)量成分(fen)(fen)很高,而(er)在過去對(dui)于它(ta)的處理(li)也多是采(cai)用(yong)氯(lv)氣或漂白粉,但是效果并不是很盡(jin)如人意,之后的幾年人們又采(cai)用(yong)電(dian)解鹽水(shui)(shui),使用(yong)ir—ru—sn—mn—ti五元素(su)涂層鈦陽極。假設醫院排(pai)放的污(wu)水(shui)(shui)中大腸桿(gan)菌(jun)量為(wei)4×106個/ml,細菌(jun)總(zong)數為(wei)5×106個/ml。通過電(dian)解鹽水(shui)(shui)進行消毒后,十分(fen)(fen)鐘后取出水(shui)(shui)樣分(fen)(fen)析,發(fa)現大腸桿(gan)菌(jun)量為(wei)3×103個/ml,而(er)每毫升細菌(jun)總(zong)量僅剩310個,殺菌(jun)率達到99.9%以上基(ji)本實現了零排(pai)放。
餐飲(yin)(yin)污水雖然沒有(you)前面(mian)提到的(de)電(dian)鍍廢(fei)水有(you)毒性(xing)那么強,但是這些有(you)動植(zhi)物殘(can)渣(zha)的(de)污水和洗滌劑等有(you)機(ji)物質(zhi)直接排放對環境也是很大的(de)傷害(hai)。由于餐飲(yin)(yin)產生的(de)污水油量高,所以(yi)我們采用微電(dian)解處理(li)(li)方法(fa)以(yi)提高處理(li)(li)效果,即依靠自身物質(zhi)(一般是金屬(shu)廢(fei)料)形(xing)成微電(dian)池(chi)進(jin)行(xing)凈化廢(fei)水的(de)反應,那么此時電(dian)流(liu)的(de)密(mi)度是26a/㎡,后采用砂濾。完成之后我們對現(xian)場(chang)的(de)餐飲(yin)(yin)污水進(jin)行(xing)了(le)水質(zhi)分析,發現(xian)進(jin)水codcr,值為200~l000mg/l。這種微電(dian)解處理(li)(li)方法(fa)可以(yi)實(shi)現(xian)除去率的(de)70%以(yi)上(shang)。
四、工業廢水和生活污水零排放的意義
4.1、保(bao)證油田的(de)安全生產如(ru)果將(jiang)含(han)(han)有油污(wu)(wu)(wu)的(de)污(wu)(wu)(wu)水隨意不合理的(de)排放(fang)(fang)和回注(zhu)不僅(jin)(jin)僅(jin)(jin)會使得油田不能正常(chang)的(de)運行,還會給地層帶(dai)來堵塞的(de)危害,同時造成環境的(de)污(wu)(wu)(wu)染(ran)的(de)也會影(ying)響油田的(de)安全生產,因此,我們必須要合理且零排放(fang)(fang)的(de)處理工業污(wu)(wu)(wu)水,尤其是(shi)含(han)(han)油的(de)污(wu)(wu)(wu)水。
4.2、緩(huan)解(jie)水(shui)(shui)資(zi)源(yuan)的(de)匱乏,解(jie)決一(yi)部分工業用(yong)(yong)水(shui)(shui)問題(ti)使這些處理(li)過的(de)水(shui)(shui)再一(yi)次發(fa)揮它的(de)巨大作用(yong)(yong),從(cong)而(er)在一(yi)定的(de)程(cheng)度(du)上(shang)緩(huan)解(jie)了(le)水(shui)(shui)資(zi)源(yuan)的(de)匱乏現(xian)狀,而(er)且還在很大的(de)程(cheng)度(du)上(shang)解(jie)決了(le)一(yi)部分工業用(yong)(yong)水(shui)(shui)問題(ti)和生活用(yong)(yong)水(shui)(shui)問題(ti)。
4.3、降(jiang)低地(di)(di)下(xia)水(shui)的(de)(de)污(wu)染我們(men)將工業廢(fei)水(shui)和生活(huo)(huo)污(wu)水(shui)隨意的(de)(de)排放(fang)會給地(di)(di)下(xia)水(shui)帶來污(wu)染,造(zao)成污(wu)染一片的(de)(de)慘重后果,是我們(men)本來就不(bu)充足的(de)(de)地(di)(di)下(xia)水(shui)資源(yuan)變得更加的(de)(de)拮據,將會導(dao)致更多的(de)(de)居民無法飲用(yong)到干凈的(de)(de)水(shui)。所以,我們(men)說(shuo)對工業廢(fei)水(shui)和生活(huo)(huo)污(wu)水(shui)進行零排放(fang)的(de)(de)新科技處理就能(neng)很有效的(de)(de)降(jiang)低地(di)(di)下(xia)水(shui)的(de)(de)污(wu)染。
4.4、促進節約(yue)型(xing)社(she)(she)會(hui)和(he)和(he)諧社(she)(she)會(hui)的(de)建(jian)設(she)我們對工業廢水和(he)生(sheng)活(huo)污水的(de)零排放(fang)(fang)處理能夠(gou)有效(xiao)地促進國民的(de)節約(yue)用(yong)(yong)水意識(shi)和(he)觀念,對于我們一直致(zhi)力建(jian)設(she)的(de)環境友好(hao)型(xing)社(she)(she)會(hui)、節約(yue)型(xing)社(she)(she)會(hui)、和(he)諧社(she)(she)會(hui)都有重要的(de)促進意義。五(wu)、總結由(you)于現(xian)代(dai)工業的(de)迅速發(fa)展和(he)城市人口的(de)增加(jia),加(jia)之生(sheng)活(huo)用(yong)(yong)水和(he)工業用(yong)(yong)水的(de)急(ji)劇增加(jia),因此(ci)水資源不足已經(jing)是我們急(ji)需面(mian)對且需要盡快解(jie)決的(de)問題(ti),而解(jie)決水源短(duan)缺的(de)重要方(fang)法(fa)就是采用(yong)(yong)新技(ji)術實現(xian)污水的(de)零排放(fang)(fang),這樣,不僅(jin)可(ke)(ke)以節省大量(liang)清水資源和(he)取水設(she)施(shi)的(de)建(jian)設(she)費(fei)用(yong)(yong),既帶(dai)來經(jing)濟的(de)效(xiao)益又(you)保(bao)護了(le)環境,實施(shi)可(ke)(ke)持(chi)續發(fa)展,也(ye)促進了(le)環境友好(hao)型(xing)和(he)諧社(she)(she)會(hui)的(de)建(jian)設(she)。