污水处理实验设备大全

本文介绍一种实验室，特别是化学实验室污水处理的方法，共分为两步，第一步为铁碳微电解，第二步为超声氧化，两者联合可大大降低实验室废水的危害，做好环保工作，实现绿水青山的目标。

01

理论：

铁炭微电解是基于电化学中的原电池反应。当铁和炭浸入电解质溶液中时，由于Fe和C之间存在1.2V的电极电位差，因而会形成无数的微电池系统,在其作用空间构成一个电场。

阳极反应产生的新生态二价铁离子具有较强的还原能力，可使某些有机物还原，也可使某些不饱和基团(如羧基-COOH、偶氮基-N＝N-)的双键打开，使部分难降解环状和长链有机物分解成易生物降解的小分子有机物而提高可生化性。

此外，二价和三价铁离子是良好的絮凝剂，特别是新生的二价铁离子具有更高的吸附-絮凝活性，调节废水的pH可使铁离子变成氢氧化物的絮状沉淀，吸附污水中的悬浮或胶体态的微小颗粒及有机高分子，可进一步降低废水的色度，同时去除部分有机污染物质使废水得到净化。

阳极：Fe-2e—→Fe2+ Eo(Fe/Fe2+)=0.4

阴极：2H++2e—→H2 Eo(H+/H2)=0V

表1. 铁炭微电解参数

02第二步、超声氧化

超声氧化法是利用频率范围为16kHz-1MHz的超声波辐射溶液，使溶液产生超声空化，快速降解有机污染物，生成无毒无害的二氧化碳和水或其他低毒化合物。超声氧化法集合了自由基氧化、焚烧、 超临界水氧化等多种水处理技术的特点，降解条件温和、 效率高、 适用范围广、 无二次污染。

单独超声氧化技术能够去除水中的大部分有机污染物，但对亲水性、难挥发的有机物处理效果较差，因此，常与其他氧化技术联用，例如过氧化氢，提高处理效果。

理论：

存在于液体中的微小气泡（空化核）在超声场的作用下振动、生长并不断聚集声场能量，当能量达到某个阈值时，空化气泡急剧崩溃闭合。污水处理实验设备大全

空化泡的寿命约0.1μs，它在急剧崩溃时可释放出巨大的能量，并产生速度约为110m/s、有强大冲击力的微射流，使碰撞密度高达1.5kg/cm2。空化泡在急剧崩溃的瞬间产生局部高温高压（5000K，1800atm），冷却速度可达10的9次方K/s。

空化泡在水体中破裂的瞬间产生的高温高压微环境，促使水蒸气热解为羟基和氢自由基，当液相中存在有机物时，羟基和氢自由基与有机物结合形成最终产物,从而使难降解有机物被降解，在污水中加入过氧化氢氧化剂，可提高羟基和氢自由基的浓度，大大提高降解速率和效果。

表2.超声波/过氧化氢联合氧化污水处理参数