探究電解法凈化處理屠宰廠廢水的應(yīng)用試驗(yàn)

李 健 李 蘊(yùn)

（河南清波環(huán)境工程有限公司，河南 鄭州 450000）

探究電解法凈化處理屠宰廠廢水的應(yīng)用試驗(yàn)

李 健 李 蘊(yùn)

（河南清波環(huán)境工程有限公司，河南 鄭州 450000）

隨著生活的日益改善和提高，人們對(duì)肉類食品的需求量逐漸增加，屠宰場(chǎng)的數(shù)量也在不斷增加，但毋庸置疑的是，屠宰場(chǎng)廢水的處理已經(jīng)成為社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)和談?wù)摰脑掝}之一。本文就電解法凈化處理屠宰廠廢水的原理和應(yīng)用試驗(yàn)以及廢水處理的常見處理步驟、方法作簡(jiǎn)單分析和探究。

摘要：電解法 凈化處理 屠宰廠廢水 試驗(yàn)

我國(guó)自改革開放以來，各方面都取得了舉世矚目的成就，尤其是在經(jīng)濟(jì)建設(shè)方面，我國(guó)的國(guó)內(nèi)人民生產(chǎn)總值的增長(zhǎng)率始終保持在兩位數(shù)，并且成功超越日本，成為了僅次于美國(guó)的世界第二大經(jīng)濟(jì)體；政治更加民主，十八大以來反腐工作也取得明顯效果；人民生活更加富裕，生活水平有了顯著改善，文化和物質(zhì)需求日益增加，如何保障和提高人民生活質(zhì)量成為各部門的重要工作之一。近些年來，市場(chǎng)上的肉類食品種類愈加豐富，人們有了更多的選擇；但是，另一方面，屠宰場(chǎng)的增加也對(duì)環(huán)境造成了無法避免的負(fù)擔(dān)。其中，屠宰場(chǎng)排出的廢水尤為令人擔(dān)憂，其嚴(yán)重降低了屠宰場(chǎng)附近水域的水質(zhì)，甚至造成了污染。

一、屠宰廠廢水的主要成分

隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的進(jìn)一步推進(jìn)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，水污染的情勢(shì)嚴(yán)峻，已經(jīng)嚴(yán)重威脅到了人們正常的生活和工作，成為社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的障礙。伴隨著生活水平的提高，企業(yè)機(jī)械化養(yǎng)殖場(chǎng)的數(shù)量在短短幾年的時(shí)間里激增數(shù)倍，禽肉屠宰行業(yè)的廢水排放已經(jīng)引起了社會(huì)的關(guān)注。其實(shí)，屠宰行業(yè)在我國(guó)是一個(gè)非常普遍的行業(yè)，也是一個(gè)歷史悠久的行業(yè)，該行業(yè)最早可以追溯到原始社會(huì)時(shí)期，在封建時(shí)期有了很大的進(jìn)步和發(fā)展。但是近代以來，隨著兩次工業(yè)革命的進(jìn)行和工業(yè)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，屠宰行業(yè)發(fā)生了前所未有的改變。我國(guó)自新中國(guó)成立以來，經(jīng)過多年的發(fā)展和探索，在生產(chǎn)技術(shù)上基本形成了較成熟的制作工藝和生產(chǎn)設(shè)備，同時(shí)，我國(guó)工作人員也許多的工藝技術(shù)經(jīng)驗(yàn)及其他方面的諸多經(jīng)驗(yàn)，有著一定成熟的屠宰廢水處理技術(shù)。針對(duì)屠宰廢水自身的特點(diǎn)，采用單一的、落后的污水處理技術(shù)是根本不行的，必須積極學(xué)習(xí)國(guó)外技術(shù)，綜合采用多種不同的處理方法，從根本上全面去除屠宰廢水中的污染物，使廢水各項(xiàng)污染指標(biāo)達(dá)國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，減少對(duì)環(huán)境的污染。

一般情況下，屠宰廢水呈紅褐色，而且伴有有難聞的腥臭味，這主要是由于屠宰場(chǎng)在屠宰動(dòng)物和沖洗過程中，用到了許多清潔劑和洗潔精等，動(dòng)物體內(nèi)的一些成分被沖刷到水里，所以廢水中含有大量被屠宰牲畜的血污，油脂質(zhì)，毛，肉屑，骨屑，內(nèi)臟雜物，未消化的食物以及排除的糞便等污物，一些固體不溶于水，且雜物固體懸浮量高。屠宰廢水是一種難于分解的具有高有機(jī)物含量的廢水，由于有機(jī)物的含量高，降解周期較長(zhǎng)，相對(duì)比較困難。屠宰場(chǎng)廢水的可生化性好，但其中高濃度有機(jī)質(zhì)處理難度較大，這些大分子難降解的有機(jī)物時(shí)間一長(zhǎng)容易出現(xiàn)發(fā)臭的現(xiàn)象甚至造成嚴(yán)重污染。屠宰廢水中的營(yíng)養(yǎng)物主要是氮，磷，其中氮主要以有機(jī)物或銨鹽形式存在，而磷主要以磷酸鹽的形式存在。目前，屠宰場(chǎng)廢水處理的方法有很多種，有厭氧生物處理法、混凝發(fā)、SBR法、序批式生物膜法、好氧生物處理、加壓生物接觸氧化混凝沉淀組合工藝、二段高速上流式厭氧污泥床 UASB法和溶解空氣浮選升流式厭氧污泥床法、水解酸化生物吸附再生接觸氧化工藝、升流式厭氧污泥床過濾器序批式活性污泥法等等，這些處理方法的原理不盡相同，但是都能夠起到去除屠宰成廢水中大分子有機(jī)物等對(duì)環(huán)境有威脅的物質(zhì)，一般的屠宰廠廢水處理時(shí)的基本步驟也大致相同。

二、電解法凈化處理屠宰廠廢水的基本原理

總體而言，電解法凈化屠宰廠廢水所用到的儀器主要有4種，分別是電解法二氧化氯發(fā)生器，次氯酸鈉發(fā)生器，酸性氧化電位水發(fā)生器，次氯酸發(fā)生器。電解法與其他處理方法的目的一致，都是要對(duì)屠宰廠廢水的有機(jī)物進(jìn)行降解，對(duì)廢水的色度以及濁度的去除效果進(jìn)行客觀的評(píng)價(jià)，以確定主要的影響因素和最佳處理工藝。一些實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，不添加外電解質(zhì)的單純惰性電極電解和加入二價(jià)鐵離子的電解方法都可以產(chǎn)生羥基自由基，但是兩者產(chǎn)生的機(jī)理卻不一樣，前者產(chǎn)生的量較后者要少一些，后者的二價(jià)鐵離子在凈化處理反應(yīng)中充當(dāng)了催化劑的角色且可以重復(fù)使用。

電解法在處理廢水過程中的作用就是消毒殺滅微生物和凈化水。在大多數(shù)廢水處理廠中，一般采用的就是電解法，這主要是其具有殺菌效果好的特點(diǎn)。在電解時(shí)，作為電解兩極的陰、陽(yáng)極，兩極間產(chǎn)生電位差，廢水中帶負(fù)電的離子移向陽(yáng)極，而在陽(yáng)極放出電子，即發(fā)生了氧化反應(yīng)；相反，廢水中正離子向陰極移動(dòng)，在陰極得到電子，即進(jìn)行所謂的還原反應(yīng)。電解過程實(shí)際上就將是電能轉(zhuǎn)為化學(xué)能的氧化還原反應(yīng)。例如在廢水中的氯離子，在電解過程的陽(yáng)極放電，化合價(jià)升高而生成氯氣，接著氯氣和水進(jìn)行反應(yīng)生成次氯酸和次氯酸氧化劑，這種電解生成物對(duì)廢水有機(jī)物氧化分解有十分顯著的效果。此外，電解過程中，如果電極材料選擇恰當(dāng)，有可能產(chǎn)生許多強(qiáng)氧化劑，能夠起到氧化有機(jī)物和消毒殺滅微生物的作用。

電解過程中，水溶液容易形成一個(gè)方向一定的電場(chǎng)，廢水中的微生物在電場(chǎng)的作用，當(dāng)細(xì)胞膜內(nèi)外形成的電壓達(dá)到一定的值以后，細(xì)胞膜會(huì)遭到破壞 ，導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)向外泄漏而死亡。與此同時(shí)，電場(chǎng)的長(zhǎng)時(shí)間作用也會(huì)改變了微生物的生存環(huán)境，在新的環(huán)境中，微生物由于不能適應(yīng)環(huán)境的變化而死亡，也可能是電極間頻繁移動(dòng)的電子，也會(huì)使細(xì)胞的基本功能喪失而無法生存。此外，廢水中許多微生物所帶電荷是負(fù)的，在電場(chǎng)的作用下，微生物遷移至陽(yáng)極，在陽(yáng)極放電而死亡。由此可以得出結(jié)論，電解是具殺死微生物作用的。

利用上述的電解法產(chǎn)生的三種效應(yīng)，即電解氧化反應(yīng)，電解絮凝和電解氣浮，可以處理廢水的多種有機(jī)物、重金屬等，對(duì)許多廢水的處理都有十分顯著的效果。電化學(xué)方法用于處理難降解的有機(jī)物具有很好的效果，它可以使非生化降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為可生化降解的有機(jī)物。但是有機(jī)物的電化學(xué)轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率一般相比較會(huì)慢一些，所以常用增大電極的過電位，增加電極表面積，選用優(yōu)秀的電極材料，以及改進(jìn)電極結(jié)構(gòu)等方法加以提高。

在電化學(xué)反應(yīng)中，電極表面區(qū)域隨著電荷移動(dòng)而伴生非均相催化反應(yīng)，該反應(yīng)類似于化學(xué)催化作用。在一定的電解液中，同樣的過電位下，電極反應(yīng)速率及反應(yīng)類型因電極基體材料的不同而變化，這在電化學(xué)中統(tǒng)稱為電催化。在電催化反應(yīng)中，作為電催化劑，不同的電極材料可以使電化學(xué)反應(yīng)速率發(fā)生數(shù)量級(jí)上的變化。所以，選擇適當(dāng)?shù)碾姌O材料是提高電化學(xué)催化反應(yīng)效率的有效途徑。

電極材料的選擇對(duì)電解效果也有較大的影響，譬如鈦?zhàn)鳛殡姌O材料時(shí)，為了減少新生態(tài)氧擴(kuò)散到鈦表面上，在鈦電極基體與活性層之間加一層中間層。在含酚污水的處理中，該陽(yáng)極有很高的電催化活性和電化學(xué)穩(wěn)定性。

三、試驗(yàn)的總結(jié)

總之，電解法既具有優(yōu)點(diǎn)，也存在著諸多的缺點(diǎn)。電解法處理屠宰廠廢水的效果明顯，電解效果與電解電流的大小、電解時(shí)間的長(zhǎng)短電極板的面積、電極板之間的間距和電解容易的電導(dǎo)率都密切相關(guān)。但是電解是的電損耗比較嚴(yán)重，因此處理成本相應(yīng)會(huì)比較高，對(duì)一些中小企業(yè)不是最佳的選擇；然而，單單從凈化處理效果來看，電解法無疑是一個(gè)很好的選擇。所以，如何在保證處理效果的前提下更好地節(jié)約成本是今后研究的一個(gè)重要方向和目標(biāo)。

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1007-6344（2015）03-0272-01