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[摘要]工业废水的处理问题是环保工作中重要的一部分。本文从物理、生物和化学方法三个方面介绍了工业废水的处理方法,并且对COD检测进行详细的探讨。
[关键词]废水处理COD环保化学方法
中图分类号:X324 文献标识码:X 文章编号:1009―914X(2013)31―0611―01
工业废水的处理问题是现在社会普遍关注的问题之一,对其进行研究在环保与资源再利用方面具有重要意义。COD是水质检测中的一项重要指标,在污水处理中,主要用于对处理过的水进行质量质量检测。
一、工业废水处理方法
1、物理处理法
工业废水的物理处理方法是指在不改变物质本身的条件下,采用物理的方法将工业废水中的有害物质转化成无害物质或者分离出来的方法。物理处理的方法只能完成物质的转移,回收效果并不是很好,往往还可能导致二次污染。一般情况下,物理处理方法都是和其他处理方法一起进行的。常用的物理处理法包括沉淀、萃取、离心分析、吸附、过滤和膜分离。
(1)沉淀分离法
这是最常见也是最简单的物理处理方法。沉淀分离法不需要特殊的机械设备,只利用物理学中重力和密度的关系,将工业废水中的悬浮物沉降到溶液底部,从而分离出去。
(2)萃取法
萃取法是利用相似相容原理,采用与水不相容但是却能溶解污水中特定成分的溶剂,将废水中的某些成分从原溶液中萃取出来,实现有害物质与水的分离。例如,利用生物柴油可以萃取有机废水中的苯酚。
(3)吸附法
这是将多孔的粉末或者颗粒和工业废水充分混合,使得工业废水中的有害物质被孔隙吸收,从而达到处理目的。常用的吸附剂有活性炭、硅藻土等等。
(4)膜分离法
膜分离法是使用由特殊材料制成的半透膜将废水分开,从而使水中的某些物质渗透出来的方法。膜分离法又包括很多种,比如渗析、超滤、液膜、电渗析等等。
2、生物处理法
工业废水的生物处理方法是通过微生物活动将废水中的有害物质转换成无害物质的方法,一般是使用污泥或者生物膜作为载体。微生物会将工业废水中的有机物当做营养源进行牺牲,经过其本身的新陈代谢转化成无机物。这种方法在生活污水的处理中广泛应用。用生物处理法处理工业生产中产生的废水,处理效率非常高,而且处理过后的水质非常好,价格也低,但是具有针对性,只适合某些特定的水质,局限性较强,处理过程比较复杂。
3、化学处理方法
(1)化学沉淀法
化学沉淀法是在工业废水中加入化学药剂,这些药剂能够与水中存在的离子发生化学变化,从而生成难溶于水或者不溶于水的物质。这种方法一般用来消除废水中的重金属离子,例如铅、汞等等。常用的化学沉淀法包括钡盐沉淀法、氢氧化物沉淀法、铁氧体沉淀法等等。
(2)高级氧化法
有些工业废水中含有一些不能使用生物降解除掉的有机物,普通的处理方法都不能够产生明显的效果,这就需要用到高级氧化法。这种方法的原理是:羟基自由基有效破坏水相中污染物的化学反应,在有机废水中放入强氧化剂,并且提供紫外线或者电子束等具有辐射作用的条件,就能够产生羟基。常用的高级氧化法包括:湿式氧化技术、多相催化氧化法、Fenton法等等。
(3)电化学方法
这种方法需要在特殊的反应器皿内进行,通过电极的反应导致复杂的化学物理变化,从而达到出去污水中污染物的目的。其技术主要包括:电解气浮法、电化学氧化法、电化学膜分离法等等。电化学方法是目前使用最广泛的方法,具有设备简单、维护费用较低、容易控制等许多优点,被誉为最有发展前景的技术。
化学需氧量COD
COD 是使用化学检测方法检测工业废水中的一个重要指标。化学需氧量简称COD,是水质检测中非常重要的一个指标。COD的测量方法有很多,而且受到反应物的影响较大,因为氧化剂的浓度与反应条件对于测定结果的影响很大,只有在相同的条件下测得的结果才能够进行比较。常用的方法包括重铬酸钾氧化法与高锰酸钾高温氧化法。
以重铬酸钾法为例子,对废水中COD测定方法进行分析:
1、测定原理
在酸性环境中,将污水中加入过量的重铬酸钾溶液,在硫酸银的催化作用下,水中就会发生氧化还原反应。在测定中,选用亚铁灵作为反应的指示剂,就能够根据消耗亚铁灵的质量得出消耗重铬酸钾的质量,从而计算出污水的化学需氧量。此反应的化学反应时表示为:
Cr2O72-+14H++6Fe2+=6Fe3++2Cr3++7H2O
在此文中使用基于恒电库伦滴定法分析原理设计出的化学耗氧量测定仪对污水中的COD进行检测。基于恒电库伦滴定法的原理为:在试液中加入特殊的物质后对溶液通入稳定的电流,溶液在电流的作用下会发生电解反应而在工作电极上产生滴定剂,可以拿这种滴定剂与被检测的物质进行定量试验,根据电化学的指示确定反应的重点。如此,就建立了电量和被检测物质含量的数学关系,被成为法拉第定律,其具体表示为:
W=
在这个式子中。Q的单位为C(库伦),M指被测物质的相对分子质量,n指的是在反应过程电子转移的数量,W(g)代表物质的质量,96485是法拉第常数。
2、测定方法
(1)重铬酸钾总氧化量的标定
在消解杯中加入重蒸馏水(10ml)、硫酸汞溶液(2滴)和重铬酸钾溶液(0.050mol/L,3ml),缓慢的加入硫酸—硫酸银催化剂(17.0ml)后混匀,并进行回流操作。
回流进行15分钟后停止,待稍微冷却后从冷凝管的上端接入重蒸馏水3ml。
取下消解杯后再加入硫酸铁(0.5mol/L)7ml,冷却到和室温相同的温度并且摇匀。
在消解杯中加入带电机的搅拌子,标记好开关后进行库伦滴定。仪器根据电位变化自动控制终点并显示重铬酸钾相对的COD标定值,测定值的范围一般都会在102mg/L——121mg/L。测定完成以后需要将测定结果记录到拨码盘之中。
(2)水样的测定
在消解杯中加入重蒸馏水(10ml)、硫酸汞溶液(2滴)和重铬酸钾溶液(0.050mol/L,3ml),缓慢的加入硫酸—硫酸银催化剂(17.0ml)后混匀,并进行回流操作。
回流进行15分钟后停止,待稍微冷却后从冷凝管的上端接入重蒸馏水3ml。
取下消解杯后再加入硫酸铁(0.5mol/L)7ml,冷却到和室温相同的温度并且摇匀。
在消解杯中加入带电机的搅拌子,标记好开关后进行库伦滴定。仪器根据电位变化自动控制终点并显示重铬酸钾相对的COD标定值,
对于COD过高的污水可以稀释后检测或者减少取样。仪器测得的COD实际值为 仪器读数(V表示取样的质量)。在测试过程中,一般还要在消解杯中加入(10-V)毫升的蒸馏水消解,以保持酸的浓度保持在10.2M。
3、结果计算
根据仪器的现实结果,只需进行如下计算:
CODcr(O2,mg/L)=COD读数
结论
COD是水质检测中的一个重要指标,在工业废水处理中用途很广。随着科技的发展,环境污染的问题越来越突出。虽然环保技术也在不断发展,但是我们决不能走“先污染再治理”的老路。工业污水的处理方法是环保工作中重要的一环,需要我们所有人共同付出。
参考文献
[1] 成晓娟,朱倩倩.化学工业污水处理综述[J].广东化工,2010.37(5):154——156.
[2] 苏振华,林瞧元.膜分离技术及其在造纸工业水污染防止中的应用[J].国际造纸,2006.25(2):45——48.
[3] 王晓兵,胡国强.溶剂萃取法对甲醛废水的处理研究[J].辽宁石油化工大学学报,2009.29(3):85——88.
[关键词]废水处理COD环保化学方法
中图分类号:X324 文献标识码:X 文章编号:1009―914X(2013)31―0611―01
工业废水的处理问题是现在社会普遍关注的问题之一,对其进行研究在环保与资源再利用方面具有重要意义。COD是水质检测中的一项重要指标,在污水处理中,主要用于对处理过的水进行质量质量检测。
一、工业废水处理方法
1、物理处理法
工业废水的物理处理方法是指在不改变物质本身的条件下,采用物理的方法将工业废水中的有害物质转化成无害物质或者分离出来的方法。物理处理的方法只能完成物质的转移,回收效果并不是很好,往往还可能导致二次污染。一般情况下,物理处理方法都是和其他处理方法一起进行的。常用的物理处理法包括沉淀、萃取、离心分析、吸附、过滤和膜分离。
(1)沉淀分离法
这是最常见也是最简单的物理处理方法。沉淀分离法不需要特殊的机械设备,只利用物理学中重力和密度的关系,将工业废水中的悬浮物沉降到溶液底部,从而分离出去。
(2)萃取法
萃取法是利用相似相容原理,采用与水不相容但是却能溶解污水中特定成分的溶剂,将废水中的某些成分从原溶液中萃取出来,实现有害物质与水的分离。例如,利用生物柴油可以萃取有机废水中的苯酚。
(3)吸附法
这是将多孔的粉末或者颗粒和工业废水充分混合,使得工业废水中的有害物质被孔隙吸收,从而达到处理目的。常用的吸附剂有活性炭、硅藻土等等。
(4)膜分离法
膜分离法是使用由特殊材料制成的半透膜将废水分开,从而使水中的某些物质渗透出来的方法。膜分离法又包括很多种,比如渗析、超滤、液膜、电渗析等等。
2、生物处理法
工业废水的生物处理方法是通过微生物活动将废水中的有害物质转换成无害物质的方法,一般是使用污泥或者生物膜作为载体。微生物会将工业废水中的有机物当做营养源进行牺牲,经过其本身的新陈代谢转化成无机物。这种方法在生活污水的处理中广泛应用。用生物处理法处理工业生产中产生的废水,处理效率非常高,而且处理过后的水质非常好,价格也低,但是具有针对性,只适合某些特定的水质,局限性较强,处理过程比较复杂。
3、化学处理方法
(1)化学沉淀法
化学沉淀法是在工业废水中加入化学药剂,这些药剂能够与水中存在的离子发生化学变化,从而生成难溶于水或者不溶于水的物质。这种方法一般用来消除废水中的重金属离子,例如铅、汞等等。常用的化学沉淀法包括钡盐沉淀法、氢氧化物沉淀法、铁氧体沉淀法等等。
(2)高级氧化法
有些工业废水中含有一些不能使用生物降解除掉的有机物,普通的处理方法都不能够产生明显的效果,这就需要用到高级氧化法。这种方法的原理是:羟基自由基有效破坏水相中污染物的化学反应,在有机废水中放入强氧化剂,并且提供紫外线或者电子束等具有辐射作用的条件,就能够产生羟基。常用的高级氧化法包括:湿式氧化技术、多相催化氧化法、Fenton法等等。
(3)电化学方法
这种方法需要在特殊的反应器皿内进行,通过电极的反应导致复杂的化学物理变化,从而达到出去污水中污染物的目的。其技术主要包括:电解气浮法、电化学氧化法、电化学膜分离法等等。电化学方法是目前使用最广泛的方法,具有设备简单、维护费用较低、容易控制等许多优点,被誉为最有发展前景的技术。
化学需氧量COD
COD 是使用化学检测方法检测工业废水中的一个重要指标。化学需氧量简称COD,是水质检测中非常重要的一个指标。COD的测量方法有很多,而且受到反应物的影响较大,因为氧化剂的浓度与反应条件对于测定结果的影响很大,只有在相同的条件下测得的结果才能够进行比较。常用的方法包括重铬酸钾氧化法与高锰酸钾高温氧化法。
以重铬酸钾法为例子,对废水中COD测定方法进行分析:
1、测定原理
在酸性环境中,将污水中加入过量的重铬酸钾溶液,在硫酸银的催化作用下,水中就会发生氧化还原反应。在测定中,选用亚铁灵作为反应的指示剂,就能够根据消耗亚铁灵的质量得出消耗重铬酸钾的质量,从而计算出污水的化学需氧量。此反应的化学反应时表示为:
Cr2O72-+14H++6Fe2+=6Fe3++2Cr3++7H2O
在此文中使用基于恒电库伦滴定法分析原理设计出的化学耗氧量测定仪对污水中的COD进行检测。基于恒电库伦滴定法的原理为:在试液中加入特殊的物质后对溶液通入稳定的电流,溶液在电流的作用下会发生电解反应而在工作电极上产生滴定剂,可以拿这种滴定剂与被检测的物质进行定量试验,根据电化学的指示确定反应的重点。如此,就建立了电量和被检测物质含量的数学关系,被成为法拉第定律,其具体表示为:
W=
在这个式子中。Q的单位为C(库伦),M指被测物质的相对分子质量,n指的是在反应过程电子转移的数量,W(g)代表物质的质量,96485是法拉第常数。
2、测定方法
(1)重铬酸钾总氧化量的标定
在消解杯中加入重蒸馏水(10ml)、硫酸汞溶液(2滴)和重铬酸钾溶液(0.050mol/L,3ml),缓慢的加入硫酸—硫酸银催化剂(17.0ml)后混匀,并进行回流操作。
回流进行15分钟后停止,待稍微冷却后从冷凝管的上端接入重蒸馏水3ml。
取下消解杯后再加入硫酸铁(0.5mol/L)7ml,冷却到和室温相同的温度并且摇匀。
在消解杯中加入带电机的搅拌子,标记好开关后进行库伦滴定。仪器根据电位变化自动控制终点并显示重铬酸钾相对的COD标定值,测定值的范围一般都会在102mg/L——121mg/L。测定完成以后需要将测定结果记录到拨码盘之中。
(2)水样的测定
在消解杯中加入重蒸馏水(10ml)、硫酸汞溶液(2滴)和重铬酸钾溶液(0.050mol/L,3ml),缓慢的加入硫酸—硫酸银催化剂(17.0ml)后混匀,并进行回流操作。
回流进行15分钟后停止,待稍微冷却后从冷凝管的上端接入重蒸馏水3ml。
取下消解杯后再加入硫酸铁(0.5mol/L)7ml,冷却到和室温相同的温度并且摇匀。
在消解杯中加入带电机的搅拌子,标记好开关后进行库伦滴定。仪器根据电位变化自动控制终点并显示重铬酸钾相对的COD标定值,
对于COD过高的污水可以稀释后检测或者减少取样。仪器测得的COD实际值为 仪器读数(V表示取样的质量)。在测试过程中,一般还要在消解杯中加入(10-V)毫升的蒸馏水消解,以保持酸的浓度保持在10.2M。
3、结果计算
根据仪器的现实结果,只需进行如下计算:
CODcr(O2,mg/L)=COD读数
结论
COD是水质检测中的一个重要指标,在工业废水处理中用途很广。随着科技的发展,环境污染的问题越来越突出。虽然环保技术也在不断发展,但是我们决不能走“先污染再治理”的老路。工业污水的处理方法是环保工作中重要的一环,需要我们所有人共同付出。
参考文献
[1] 成晓娟,朱倩倩.化学工业污水处理综述[J].广东化工,2010.37(5):154——156.
[2] 苏振华,林瞧元.膜分离技术及其在造纸工业水污染防止中的应用[J].国际造纸,2006.25(2):45——48.
[3] 王晓兵,胡国强.溶剂萃取法对甲醛废水的处理研究[J].辽宁石油化工大学学报,2009.29(3):85——88.