丁志剛

（山東新匯建設(shè)集團有限公司，山東 東營 257000）

1 污水處理廠尾水分析

污水處理廠尾水具有排放量大且集中的特點，目前多數(shù)污水處理廠尾水排放執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準》（GB18918-2002）一級A標(biāo)準，達標(biāo)后直接排入地表水體，但一級A排放標(biāo)準劣于《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準》（GB3838-2002）中V類水質(zhì)標(biāo)準，在河湖水質(zhì)敏感、河道生態(tài)脆弱的區(qū)域，對環(huán)境的質(zhì)量就會造成嚴重影響。因此，加強污水處理廠尾水處理，實施提標(biāo)已成為改善水環(huán)境質(zhì)量、保障水生態(tài)系統(tǒng)的重要舉措。

2 電化學(xué)深度處理技術(shù)分析

2.1 概述

（1）間接氧化。間接氧化是電化學(xué)深度處理技術(shù)中一項重要的方法，其原理主要是利用電化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生具有強氧化性的中間產(chǎn)物，并且通過中間產(chǎn)物可以將尾水中的難降解污染物質(zhì)進行氧化分解去除。電化學(xué)深度處理技術(shù)的間接氧化原理主要是采用多孔碳素材料、陽極采用鈦基氧化物陽極，涂層氧化物為TiO2、RuO2和IrO2。

同時，在反應(yīng)過程中，污染物去除效率與添加的電解質(zhì)有關(guān)，不同的電解質(zhì)會產(chǎn)生不同的強氧化性產(chǎn)物，例如，NaCl的電解質(zhì)過程為：，Na2SO4的電解質(zhì)過程為：。另外，根據(jù)間接氧化的原理，將不同電解質(zhì)的存在會產(chǎn)生不同氧化劑產(chǎn)生，并且添加NaCl、Na2SO4電解質(zhì)的時候，電極會對廢水中的有機物質(zhì)進行去除，其效果也是非常好的。電極表面Cl-與ClO-直接產(chǎn)生的作用，然而，Na2SO4需要通過間接的反應(yīng)產(chǎn)生Na2S2O8，并且也消耗了OH，對其他有機物質(zhì)反應(yīng)也起到了弱化的效果。

（2）直接氧化。直接氧化主要將水中的有機物質(zhì)直接與陽極接觸產(chǎn)生反應(yīng)，并且在反應(yīng)中失去電子，或者是被高電勢差生的羥基自由基氧化為小分子化合物和二氧化碳，以保證尾水處理的效果。

2.2 新型電化學(xué)技術(shù)原理

該電化學(xué)技術(shù)中陰極采用多孔碳素材料、陽極采用鈦基氧化物陽極，涂層氧化物為TiO2、RuO2和IrO2。污染物去除的機理主要包括：

（1）電Fenton氧化作用。氣體擴散陰極產(chǎn)生的H2O2與Fe2+發(fā)生Fenton反應(yīng)生成具有強氧化能力的·OH將有機污染物礦化為二氧化碳、水和無機離子（H2O2+Fe2+→Fe3++·OH+OH–）。

（2）陽極氧化作用。鈦基氧化物陽極表面產(chǎn)生的吸附態(tài)·OH同樣可以將有機污染物礦化為二氧化碳、水和無機離子；而陽極氧化產(chǎn)生的Cl2和HClO除了去除有機物外，還可將氨氮轉(zhuǎn)化為氮氣從水中清除。

（3）鐵離子水解絮凝/電氣浮作用。電化學(xué)處理后，調(diào)節(jié)廢水pH值可使水中Fe3+水解生成Fe（OH）3，因此部分有機物也可通過Fe（OH）3絮凝沉淀作用去除。

電化學(xué)處理過程中，膠體態(tài)污染物質(zhì)可通過電氣浮作用去除。

3 實驗分析

主要是通過實驗，分析電化學(xué)深度處理技術(shù)在污水處理廠尾水處理中的應(yīng)用，具體內(nèi)容如下。

3.1 實驗室

電化學(xué)深度處理技術(shù)在污水處理廠尾水處理中，主要使用的實驗設(shè)備為：主反應(yīng)器容積200L，陽極數(shù)量5，其尺寸為：300mm×600mm，并且陽極的數(shù)量為6，其尺寸150mm×600mm。同時，所使用的陽極材料為鈦基氧化物材料（Ti/SnO2-Sb2O5-RuO2-IrO2），陰極為碳素氣體擴散電極。

3.2 實驗過程

電化學(xué)深度處理技術(shù)在污水處理廠尾水處理實驗的時候，首先，需要在尾水中提取樣本，主要是電化學(xué)深度反應(yīng)電解槽的出口進行取樣，并且在取樣完成后，可以利用納氏試劑渡法模式對尾水的有毒、污染濃度進行測試，并且在測試的時候，需要利用標(biāo)準的曲線對測試結(jié)果進行繪制，這樣可以一目了然。

另外，在尾水試驗的時候，根據(jù)試驗要求，在實驗管設(shè)備中添加適當(dāng)?shù)乃?，并且根?jù)標(biāo)準的曲線步驟進行測試，分析其結(jié)果。其次，在試驗的時候，采用一定量的強化劑氧化對尾水中物質(zhì)進行還原和分解，但是，在此期間對消耗一定的氧化劑量，所以需要根據(jù)實際情況，添加合適的強化劑。同時，在試驗的時候，一般可以利用水中的還原性物質(zhì)進行降解，例如，有機物、亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等，這樣所測的化學(xué)需氧量的數(shù)值越高，就證明尾水受到還原性物質(zhì)午污染程度也就越高。另外，在實驗的時候，若是檢測尾水中無機還原性物質(zhì)相對數(shù)量較小，化學(xué)所需要的氧量可以作為尾水中有機物相對含量重要指標(biāo)。最后，可以用快速消解法，并且采用紫外-可見光分光光度計，對測試的結(jié)果進行預(yù)測，根據(jù)結(jié)果進行處理，以保證電化學(xué)深度處理技術(shù)在污水處理廠尾水處理的效果。

3.3 效果分析

根據(jù)上述實驗過程，對電化學(xué)深度處理技術(shù)在污水處理廠尾水處理的效果，展開了分析和闡述。

（1）處理含酚尾水效果。以處理含酚污水效果為例，主要是以200mg/L間甲基酚（難降解有機污染物）廢水為處理對象，處理效果和能耗表其1所示。同時，在處理的時候，其處理時間不能超過3h，并且COD去除超過70%，而甲基酚濃度接近100%去除，以保證良好的處理效果。

表1 處理含酚污水效果

（2）處理含氨氮尾水效果。主要是通過一些試劑，將尾水中的氨氮量進行處理，降解成為原始濃度數(shù)值，主要有氨氮初始濃度150mg/L，水中氯離子濃度3000mg/L，表2所示。

表2 處理含氨氮尾水效果數(shù)值

4 技術(shù)對比

電化學(xué)深度處理技術(shù)與常用的尾水處理技術(shù)有著很大的不同，常用的尾水處理技術(shù)主要有生物處理技術(shù)、物理或物化技術(shù)、Fenton氧化技術(shù)等方面。

4.1 生物處理技術(shù)

生物處理技術(shù)是目前污水處理廠尾水處理中常用的一項技術(shù)形式，與電化學(xué)深度處理技術(shù)有著很大的不同，主要包括以下幾個方面。

（1）生物處理技術(shù)主要是利用微生物中的生物化學(xué)作用，將尾水中的有機污染物進行轉(zhuǎn)化，形成無機物質(zhì)和微生物體的組成物質(zhì)，以此達到降解、凈化的作用。

（2）本技術(shù)在應(yīng)用的時候，主要是利用羥基自由基，以及電解產(chǎn)生的強化劑等將有機污染物降解為無機物，并且有機物沒有選擇性，所以對不能生物降解的有機物質(zhì)其降解效果依舊是很好的。

4.2 物理或物化技術(shù)

物理或物化技術(shù)與生物處理技術(shù)有著很大的不同，主要包括各類分離技術(shù)，并且主要是降有機污染從水中轉(zhuǎn)移出來。同時，在處理的時候，不能將其徹底無害化，并且處理成本也相對較高。然而，通過利用電化學(xué)深度處理技術(shù)可以徹底進行處理，徹底實現(xiàn)無害化，大大提升了污水處理廠尾水處理的效果。

4.3 Fenton氧化技術(shù)

Fenton氧化技術(shù)就目前情況來說，屬于高級氧化技術(shù)范疇，主要是利用氧化氫與亞鐵離子在酸性的條件下，反應(yīng)生成羥基自由基將有機物降解。但是，F(xiàn)enton氧化技術(shù)在應(yīng)用的時候，還是存在著一定缺點的，主要包括：第一需要使用大量的亞鐵鹽提供亞鐵離子，處理結(jié)束后產(chǎn)生大量的含鐵污泥，以此導(dǎo)致處理效果不佳；第二，對于過氧化氫的利益效率不是很高，需要進一步地提升。

5 結(jié)語

新型電化學(xué)深度處理技術(shù)在污水處理廠尾水處理應(yīng)用的效果是非常好的，本文對新型電化學(xué)深度處理技術(shù)進行了簡要的分析，并且通過實驗的方式，以及實驗數(shù)據(jù)，進一步證實新型電化學(xué)深度處理技術(shù)在污水處理廠尾水處理的效果。同時，通過比較可以有效分析出新型電化學(xué)深度處理技術(shù)的先進性，為污水處理廠的進一步發(fā)展，提供了重要的技術(shù)支持，以及提升周圍環(huán)境的質(zhì)量，實現(xiàn)良好的綜合效益。