化肥工业水处理技术现状综述.doc

化肥工业水解决技术现状与发展综述许明言用电-多相催化新技术解决化肥厂工业废水电-多相催化新技术在解决难降解有机工业废水中有着显著的优点,已建成解决恒昌化肥厂废水的工业化规模装置,经解决过的废水进行回用,节省了大量的工业用水。恒昌化肥厂是集化肥工业、热电、精细化工为一体的综合性国家大型公司。重要生产合成氨、浓硝酸、苯胺、碳酸氢铵、硝酸钠、亚硝酸钠等产品。该厂的排污水量大,排污量已达成9600m3/d,严重污染环境,污水治理工程是省级限期治理的项目。该厂生产系统的污水重要来源于合成氨生化系统的造气、脱硫冷却系统的降温水,浓硝酸、苯胺生产系统和锅炉水膜除尘的废水。该厂废水的重要污染因子为:pH值、化学需氧量、悬浮物、氨氮、石油类、氰化物、挥发酸、硫化物、铜、苯胺类和硝基苯类。该厂曾建立过高约7m的生化解决塔,由于废水具有难降解的有机物,致使废水的解决效率不高,效果不好而放弃。针对这种废水的情况,该厂采用中国科学院大连化学物理研究所的电-多相催化新技术对这种废水进行治理。1实验方法应用电-多相催化法的关键是针对要解决的废水,研制出高效的催化剂,然后装入塔式或槽式的固定床反映器中,用配置好的电极施加电压,一方面,电场起激活催化剂的作用,另一方面,同时产生活性很高的OH自由基,使难降解的有机物分子降解和矿化。在常温常压下,难降解有机工业废水通过电)多相催化反映器,就能达成COD减少、色度减少的好效果。该技术解决废水,具有设备简朴、操作方便、占地面积少的特点。2实验结果和讨论在研究中,我们发现电-多相催化技术显现出非法拉第效应,即实际观测到转化的污染物量要比根据法拉第定律由所耗电量计算得到的污染物转化量多得多,因此电-多相催化技术具有耗能少的优点。另一方面,对同一种工业废水,应用不同的催化剂,在同样的工艺操作条件下,有不同的解决效果,表白了电-多相催化技术对催化剂的依赖作用。再者,虽然采用同样的电压、电流、催化剂,解决同样的废水,但若电极的配置方式如电极的形状等不同,就会得到差得很多的解决效果。表白用电-多相催化技术解决废水的效果还和电-多相催化反映器的设计、优化工艺条件有关。在研究中还发生用电-多相催化技术解决工业废水,可以提高出水的可生化性。如对吡虫灵废水,在解决前COD为8950mg/L,BOD为563mg/L,可生化性为0.06,在用电-多相催化技术解决2h后,COD降为5642mg/L,而BOD变为2582mg/L,可生化性提高到0.46。表白对有些工业废水,电-多相催化技术可作为一种预解决手段。例如和生化解决废水的方法联用,可以提高废水的解决效率。此外,电-多相催化技术还可和其他废水解决技术如絮凝,湿式催化氧化等)联用,提高废水的解决效果,如对某化工厂的H酸废水,用湿式催化氧化解决后,COD为8316mg/L,色度500倍,再经电-多相催化技术解决,COD降为2730mg/L,色度减少到20倍。采用联用技术解决工业废水,除可提高解决废水的效果外,还可优化操作,减少成本。在研究将电-多相催化技术进一步扩展到光催化后,发现可以产生光电协同作用,可使光催化效率大幅度的提高。如用光催化法解决某化肥厂的废水,出水COD为205mg/L,若用光电催化法,出水COD降为54mg/L。综上所述,电-多相催化技术在难降解有机工业废水解决中可以起到重大的作用。以解决恒昌化肥厂的工业废水为例,一方面对该厂的水平衡进行分析,考虑了污染物和废水解决技术的特点,对污水解决设施工艺流程采用了先解决、后回用、余者排的方针,使大量的废水得到回用,减少污水的排放,努力做到零排放,节约了水资源,产生很大的经济和社会效益。非均相光催化氧化法降解有机污染随着工业的迅猛发展,环境中难降解的有机污染物已经成为环境治理中的一个焦点问题。最常用的生化法对这种分子量从数千到数万的有机污染物的解决存在一定困难。1972年,日本学者Fujishi-ma和Honda一方面发现光催化降解法。2978年,laze等提出的高级氧化法厂(Advaneedoxidationrocesses,简称AOPs)克服了一般生化法存在的问题,且在难降解的有机污染物解决中发挥着日益重要的作用。根据产生轻基自由基方法的不同,高级氧化法分为均相光催化氧化法和非均相光催化氧化法。在均相光催化氧化法中,具有H:0:,O:或同时具有两者的均相溶液受到紫外光(UV)的辐射,过氧化物发生光分解,产生活泼的·OH自由基。在非均相光催化氧化法中,半导体胶体微粒(如Tio:,Cu20等)吸取紫外光,在胶体和溶液界面产生OH。可见,高级氧化法的解决原理是运用·OH的强氧化性。高级氧化法中的非均相光催化法虽然起步早,但近几年仍得到了诸多关注,发展迅速。均相光催化氧化法的发展空间受限,重要因素是:(1)能耗高,解决成本高;(2)试剂