的應(yīng)用對(duì)企業(yè)水處理的意義
山西芮海環(huán)�？萍加邢薰� 王海剛
工業(yè)化的迅速發(fā)展，帶來了經(jīng)濟(jì)的快速增長，也帶來了環(huán)境污染。近幾年環(huán)境污染已直接影響到了人們的正常生活，水資源的短缺與水體的嚴(yán)重污染已經(jīng)到了刻不容緩的地步。毫不客氣的講，如果不采取有效的措施，10年之后國人將無水可喝，凈水機(jī)市場(chǎng)的火爆客觀上說明了水污染的嚴(yán)峻狀況，試想，當(dāng)水污染嚴(yán)重到連凈水機(jī)都無能為力時(shí)，我們?cè)撛趺崔k？國務(wù)院與各級(jí)政府對(duì)環(huán)境治理的要求已上升到前所未有的高度，藍(lán)天碧水的夢(mèng)想與保證飲水質(zhì)量是提高生活質(zhì)量的基本要求。各路專家與眾多企業(yè)投身于水污染的治理與節(jié)水技術(shù)的推廣，縱觀全國，大多數(shù)技術(shù)是解決污水處理與廢水回用，解決水污染后的治理技術(shù)，各種濃縮、分離、回用的技術(shù)做出很大貢獻(xiàn)。有專家指出，許多技術(shù)只是將污染物從一種形勢(shì)轉(zhuǎn)化為另一種形式，沒有從根本上減少污染物總量。污染物的總體減少與消化，改善工藝，從源頭減少污染物的產(chǎn)生是徹底治理污染的根本，包括日益嚴(yán)重的土壤污染問題，其根本原因是水污染治理沒有從根本上消除污染物，進(jìn)一步造成土壤污染與地下水污染，部分處理工藝還無形中造成二次污染，大量的工業(yè)鹽與某些藥劑使用加重了水污染問題。也有很多技術(shù)在污染物轉(zhuǎn)化利用與污染物減少做了許多工作。走出先污染再治理的怪圈，探索一種從源頭減少污染物的產(chǎn)生的技術(shù)改進(jìn)現(xiàn)有工藝顯得尤為至關(guān)重要，工業(yè)循環(huán)冷卻水占工業(yè)用水80%，解決好工業(yè)循環(huán)冷卻水污水排放問題意義重大。
電化學(xué)水處理技術(shù)在工業(yè)循環(huán)冷卻水的應(yīng)用，既很好的解決了循環(huán)水的結(jié)垢、腐蝕與微生物問題，又避免了添加化學(xué)藥劑帶來的二次污染；減少循環(huán)水排污量的同時(shí)，節(jié)約近一半的新鮮補(bǔ)充水；大幅降低了循環(huán)水污水處理費(fèi)用，減少補(bǔ)充水水費(fèi)；降低了企業(yè)水處理生產(chǎn)成本，減少了污水排放對(duì)水環(huán)境的影響。
電化學(xué)水處理工作原理，電化學(xué)水處理技術(shù)的主要工作原理是利用電化學(xué)的氧化還原反應(yīng)，將水中的Ca2+、Mg2+以固體形式排出，降低水體的硬度，同時(shí)產(chǎn)生氧化性物質(zhì)，抑制循環(huán)水系統(tǒng)中菌藻的滋生，達(dá)到殺菌滅藻功能。
電化學(xué)除垢原理，在電流的作用下水在陰極發(fā)生電解反應(yīng)生成OH-。由陰極反應(yīng)產(chǎn)生的OH-離子打破陰極附近溶液中堿度與硬度的平衡，溶液中的HCO3-離子轉(zhuǎn)化為CO32-離子。同時(shí)水中的Ca2+、Mg2+等成垢離子在靜電引力的作用下向陰極區(qū)遷移，分別生成CaCO3、Mg(OH)2沉淀析出。同時(shí)在電場(chǎng)的作用下，CaCO3在陰極板表面的結(jié)晶形式由堅(jiān)硬的方解石結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)檩^為疏松的文石型結(jié)構(gòu)，更易于剝離去除。
電化學(xué)殺菌原理，電化學(xué)殺菌不是一個(gè)簡(jiǎn)單的過程，其包括了物理、化學(xué)和生物等多種作用機(jī)制與反應(yīng)歷程，可以認(rèn)為是多種因素共同作用完成的。其中主要涉及如電解氯化、活性基團(tuán)作用等。
在電場(chǎng)的作用下，水中的氯離子會(huì)被氧化成氯氣、次氯酸、次氯酸根等自由氯組分。一般認(rèn)為，電解氯化作用，主要通過次氯酸起作用。次氯酸為很小的中性分子，只有它才能擴(kuò)散到帶負(fù)電的細(xì)菌表面，并通過細(xì)菌的細(xì)胞壁穿透到細(xì)菌內(nèi)部。當(dāng)次氯酸到達(dá)細(xì)菌內(nèi)部時(shí)，能起氧化作用破壞細(xì)菌的酶系統(tǒng)而使細(xì)菌死亡。在電催化反應(yīng)中，通過電解水以及溶解在水中的氧氣在電極表面生成一些短壽命的中間產(chǎn)物，即臭氧、羥基自由基、過氧化氫和氧自由基等，這些強(qiáng)氧化性的物質(zhì)能使微生物細(xì)胞中的多種成分發(fā)生氧化，從而使微生物產(chǎn)生不可逆的變化而死亡。
電化學(xué)防腐蝕原理，提高冷卻水pH值，最大限度降低水的腐蝕性；濃縮的鎂硬度在冷卻水中以氫氧化鎂的形式沉積在管道內(nèi)壁，起到緩蝕和抑制生物膜的作用。
很多人將電化學(xué)設(shè)備的除垢效果與離子交換系統(tǒng)和反滲透系統(tǒng)比較，這是水處理兩個(gè)領(lǐng)域的問題，電化學(xué)水處理設(shè)備與這兩種系統(tǒng)相比較，單次除垢率是較低的，是不適用于鍋爐軟化水要求的。樹脂交換的濃水與反滲透的反沖洗水是需要處理的，電化學(xué)技術(shù)處理工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)最大的優(yōu)勢(shì)是可以大幅減少循環(huán)水系統(tǒng)的排污，同時(shí)節(jié)約近半補(bǔ)充水，設(shè)計(jì)合理的化，還可以消化部分濃水等廢水，用于循環(huán)水系統(tǒng)，進(jìn)一步減少補(bǔ)充水量，同時(shí)替代藥劑處理工藝，杜絕循環(huán)水污水的產(chǎn)生，大量節(jié)省后期循環(huán)水污水處理費(fèi)用。經(jīng)過調(diào)查，很多大型煤化工與電廠污水處理系統(tǒng)，80%以上的污（廢）水來源來自于循環(huán)水污水，運(yùn)用電化學(xué)水處理技術(shù)處理循環(huán)水的意義顯而易見。對(duì)合理優(yōu)化水處理工藝與降低水處理成本是非常有意義的。在整個(gè)行業(yè)的推廣與普及價(jià)值是不可估量的。對(duì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的技術(shù)價(jià)值也很大。
經(jīng)過一年多的多方努力，該技術(shù)已在部分企業(yè)得到應(yīng)用，芮城藍(lán)星、山東日月、東營鋼簾、內(nèi)蒙烏審召等用戶在節(jié)約補(bǔ)充水，減少污水處理費(fèi)用，減輕環(huán)保壓力等方面都取得了良好效果。
