几十年BOB综合体育官方App下载废水的特点及应用

BOB综合体育官方App下载中国在享受几十年经济高速增长红利的同时，也面临着严重的环境污染和生态破坏。以水为例。近年来，各地发生多起水污染事件，说明全国水环境形势十分严峻。

今年4月，媒体披露河北、天津等地发现多处超大型工业污水渗坑，对环境的破坏程度令人震惊。

BOB综合体育官方App下载图 | 污水渗坑航拍

渗坑内污水成分复杂，处理难度大，对周围土壤和地下水的破坏不可估量。如何快速恢复污染区环境，减少渗坑对地下水的侵入，一定是地方政府和环境治理工作者面临的最大挑战。

有机废水的来源很多，如印染、化肥、农药、医药、食品加工、有机化工等行业都是有机废水的出口大户。有机物容易导致水质富营养化，有的甚至含有对生物有毒的物质。如果直接排放，将造成严重污染。

BOB综合体育官方App下载有机废水的特点

有机物浓度高，COD一般在2000mg/L以上，有的甚至高达几万甚至几十万mg/L；色度高，有异味，部分废水散发刺鼻恶臭，对周围环境造成不良影响；强酸 强碱，在工业产生的有机废水中，酸碱成分较多，常带有强酸或强碱。

不可生物降解的有机废水中所含的有机污染物结构稳定，不易降解。含毒废水中的有机化合物多为芳香族化合物和杂环化合物，包括硫化物、氮化合物、重金属和有毒有机化合物。

BOB综合体育官方App下载传统加工

物理定律

如萃取、吸附、膜过滤、浓缩等，可作为有机污水的预处理方法，如回收废水中的有用成分，或处理一些难降解的可生物降解物质以提高生物降解性。

BOB综合体育官方App下载物理法一般不单独作为污水处理工艺，需要与其他方法联合使用，而且萃取剂、吸附剂和滤膜需要定期再生，投资较大。

化学法

如焚烧、催化氧化、电化学氧化等。焚烧法适用于高浓度有机废水的处理。它需要使用燃料油、煤等助燃剂，有机废水单独燃烧或与其他废弃物混合燃烧，可将有害废水中的有机物一步完全转化为二氧化碳和水。

但设备投资大，处理成本高，除一些特殊废水（如医院废水）外，使用困难。

催化氧化法需要大量的氧化剂和催化剂，对废水的pH值和污染物种类有一定的要求。电化学氧化对某些有机污染物的处理非常有效，但这一过程耗电量惊人，而且废水中的有机物在高压下可能发生副反应电化学法水处理设备公司，产生多种有害或难处理的物质。

生物法

生物处理是目前废水净化的主要工艺。它是一种利用微生物的新陈代谢作用，将水体中有毒有害物质分解转化的生物技术。降解部位主要是含有微生物、生物膜及其相应反应的活性污泥。设备。

生物处理污染物阈值低、残留物少、无二次污染，但该工艺需要调节废水的浓度、含氧量、pH值等，使其适合微生物的生长繁殖。

且加工周期长，工艺流程复杂，占地面积大。

电化学废水处理的重大突破！

来自麻省理工学院和德国达姆施塔特理工大学的研究人员在《能源与环境科学》上发表的一篇论文中向公众展示了他们的最新成果，一项废水处理的突破性技术可能对有机废水处理领域具有与计算机同等的意义从“电子管时代”进入“晶体管时代”。

图 | 部分实验装置的图片来源：Melanie Gonick/MIT

该技术采用新型电化学方法，可以有效处理不同浓度范围（低至ppm级）的污水，甚至可以选择性去除农药、化学废物、药品等有机污染物和其他有害物质，将其降低到更低水平。到 ppm 范围。而且该工艺能耗低，偏远地区甚至可以利用太阳能驱动，解决饮水困境。

现有的低浓度废水处理技术包括膜过滤、电渗析和电容去离子，这些技术基本上是能源和资源密集型的。

膜过滤价格昂贵，处理低浓度废水的能力有限，而电渗析和电容方法由于使用高压电，容易产生副反应和其他物质。这些方法的一个共同缺点是相关的高盐度废水更难处理。

新技术如何运作

图 | 经过特殊化学处理的电极 图片来源：Felice Frankel

在这个电化学系统中，正极和负极经过特殊的化学处理（或“功能化”），表面涂有电流感应材料，水在正极和负极表面之间流动。在反应过程中电极表面带正电或负电。

这些带电的反应基团可以与特定的污染物分子牢固结合。研究人员对布洛芬和各种杀虫剂进行了实验电化学法水处理设备公司，发现该系统即使在 ppm 浓度下也能有效去除这些分子。

加工优势

传统电化学分离方法的一个关键限制是由于表面竞争反应导致的酸度波动和性能下降。以前的研究通常集中在导电电极或仅对一个电极板进行功能化，但其他污染化合物通常在高电压下产生。

通过使用不对称形式的功能化正极和负极，几乎完全消除了副反应。此外，不对称性允许同时选择性地去除正负毒离子，正如该团队在除草剂百草枯和氯化奎宁的实验中所证明的那样。

根据研究成员哈顿的说法电化学法水处理设备公司，新系统在较低的电压和压力下工作，这与膜系统和其他高压电化学系统的高压不同。他还指出，虽然传统的离子交换系统需要添加化学物质来释放被捕获的化合物并再生吸附剂，但新系统只需轻按开关并切换电极的极性即可达到相同的处理效果。

应用前景

该系统可用于环境修复、有毒有机化学品去除或化工厂、制药厂等高附加值产品的回收电化学法水处理设备公司，所有这些都基于相同的原理：从复杂的多离子系统中提取少量离子。

尽管该系统具有高度选择性，但在实践中，它可能被设计为处理多个阶段以依次处理各种化合物，具体取决于具体应用。

另一位研究人员苏说：“对于因生产农药、染料和其他化学品而面临饮用水问题的欠发达地区，这种高效的用电净化系统可以由偏远村庄的太阳能供电。”

该研究团队因其对可持续水处理技术的贡献而获得了多项荣誉，包括 J-WAFS 解决方案奖和马萨诸塞州清洁能源催化剂竞赛奖，以及去年 MIT 最佳水创新奖获得者。

研究人员已为该技术的新工艺申请了专利。目前电化学法水处理设备公司，他们正在努力扩大实验室中的原型设备并进一步提高化学稳定性。

以色列理工学院机械工程助理教授 Matthew Suss 评论说，这项技术非常有意义，将电化学系统的功能从非选择性扩展到高选择性，并利用这一特性去除关键污染物。

“与许多新兴的净水技术一样，它仍然需要在现实条件下进行长期测试，以检查其耐用性。然而，鉴于系统原型已经完成了 500 多个周期，这项技术指日可待。”

BOB综合体育官方App下载伊利诺伊大学机械科学与工程教授凯尔史密斯同意他们的方法，但表示该技术面临的主要挑战是如何在工业上扩大规模。