氧化还原法原理
氧化还原法是通过氧化还原反应将废水中的溶解性污染物质去除的方法。 化学反应中，失去电子的过程叫氧化，失去电子的物质称还原剂，在反应中被氧化，得到电子的过程叫还原，而得到电子的物质叫氧化剂，在反应中被还原。每个物质都有各自的氧化态和还原态，其氧化还原电 位的高低决定了该物质的氧化还原能力。 废水的氧化还原处理法又可分为氧化法和还原法两类。
常用的氧化剂：空气中的氧、纯氧、臭氧、氯气、漂白粉、次氯酸钠、二氧化氯、三氯化铁、过氧化氢和 电解槽的阳极等。
1、氯氧化法
原理：
氯氧化法采用氯系氧化剂，如次氯酸钠、漂白粉和液氯等，主要用于去除废水中的氰化物、硫化物、酚、 醇、醛、油类以及对废水进行脱色、脱臭、杀菌等处理。
2、臭氧氧化法
(1)臭氧的特性
臭氧是一种强氧化剂，其氧化能力仅次于氟，比氧、氯及高锰酸盐等常用的氧化剂都高。在理想的反应条 件下，臭氧可以把水溶液中大多数单质和化合物氧化到它们的最高氧化态，对水中有机物有强烈的氧化降 解作用，还有强烈的'消毒杀菌作用。
臭氧的性质主要有： ①不稳定性;②溶解性;③毒性;④氧化性;⑤腐蚀性。
(1)臭氧氧化的接触反应装置
废水的臭氧处理是在接触反应器中进行，为了使臭氧与水中充分反应，应尽可能使臭氧化空气在水中形成 微小气泡，并采用气液两相逆流操作，以强化传质过程。常用的臭氧化空气投加设备有多孔扩散器、乳化 搅拌器、射流器等。
(2)臭氧处理工艺设计
设计内容主要有两方面：一是臭氧发生器型号和台数的确定，确定的依据是臭氧投加量，臭氧化空气中臭 氧的浓度和臭氧发生器工作的压力，二是臭氧布气装置和接触反应池容积的确定，确定的依据是布气装置 性能和接触反应时间，一般为5～10 分钟。
(3)臭氧在废水处理中的应用发展很快，近年来，随着一般公共用水污染日益严重，要求进行深度处理，国 际上再次出现了以臭氧作为氧化剂的趋势。臭氧氧化法在水处理中主要是使污染物氧化分解，用于降低 ，脱色，除臭、除味、杀菌、杀藻、除铁、锰、氰、酚等。
(4)臭氧氧化法的优缺点
优点：氧化能力强，对脱色、除臭、杀菌、去除有机物和无机物等效果，无二次污染，制备臭氧只用空气 和电能，操作管理方便;
缺点：投资大，运行费用高。
3、过氧化氢氧化法
过氧化氢价格较高，单独使用时氧化反应过程过于缓慢，所以目前多利用投加催化剂的方法以促进氧化过 程。常用的催化剂有硫酸亚铁、络合铁、铜、锰、天然酶或芬顿试剂等。过氧化氢与二价铁离子作用，能 产生羟基自由基，其氧化能力仅次于氟，能使许多难于生物降解及一般化学氧化法难于氧化的有机物氧化 分解。
4、光氧化法
目前由光分解和化学分解组合成的光催化氧化法已成为废水处理领域中的一项重要技术。常用光源为紫外 光，常用氧化剂有臭氧和过氧化氢等。紫外光和臭氧法是光催化氧化法中比较成功的一种，能有效地去除 水中卤代烃、苯、醇类、酚类、醛类、硝基苯、农药和腐殖酸等有机物以及细菌和病毒等，而且在处理过 程中不会产生二次污染。
5、湿式氧化法
在高温(150～350℃)和高压(～20MPa)的操作条件下，以氧气和空气作为氧化剂，将废水中的有机物转化 为二氧化碳和水的过程称为湿式氧化法。
(1)原理
在高温和高压下，水及氧气的物理性质都发生了变化，在100℃以内，氧的溶解度随温度升高而降低，但 当温度大于150℃时，氧的溶解随温度升高而增大，而且氧在水中的传质系数也增大。湿式氧化过程主要 有两个过程：空气中的氧从气相到液相的传质过程以及溶解氧与基质之间的化学反应。
(2)湿式氧化法的应用
目前，湿式氧化法主要应用在两大方面：一是进行高浓度难降解有机废水生化处理的预处理，以提高可生 化性，二是用于处理有毒有害的工业废水。
(3)特点
湿式氧化法由于系统设备复杂，投资大，操作管理难和运行费用高等原因而未能广泛应用。
6、电解法
(1)原理
电解法就是利用电解原理处理废水的方法。在废水的电解处理过程中，因阴极与电源负极相连，放出电子， 废水中的阳离子则在阴极上得到电子而被还原，阳极与电源正极相连，得到电子，废水中的阴离子则在阳 极上失去电子而被氧化。因此，废水中的有害物质在电极上发生了氧化还原反应，生成了新的物质，新的 物质则过沉积在电极表面或沉淀于水中或转化为气体而被去除。
(2)法拉第电解定律
电流通过电解质溶液时，在电极上发生化学反应的物质的量与通过的电量成正比，在电极上析出或溶解 1mol 的任何物质时，都需要96500 库仑的电量，这就是法拉第电解定律。
(3)电解法在废水处理中的应用
利用废水中物质通过电解后能沉积在电极表面的特点，处理贵重金属废水，同时又能回收纯度较高的贵重 金属，如含银、含汞废水的电解处理。利用废水中的物质通过电解后能沉积于水中的特点，处理重金属有 毒废水，此时，一般以铁、铝为电极，极板溶解下来的铁、铝离子兼有混凝作用，有助于沉淀分离，如含 铬废水的电解处理。利用废水中物质通过电解后生成气体的特点，处理非金属有毒废水，如含氰、含酚废 水的处理。电解法处理含氰废水时，一般采石墨作为电极，当不加食盐电解质时，CN-首先在阳极被氧化 为CNO-，然后CNO-再被氧化为无毒的二氧化碳和氮气，同时也有部分CNO-转化为氨离子。若投加食盐 后，不但增加了废水的导电性，降低了电解电压，电解反应也发生了变化，首先水中的氯离子被氧化为具 强氧化性的游离性氯，然后游离性氯再将CN-和CNO-氧化为无毒的二氧化碳和氮气，从而加速了电解反应。
(4)电解槽的结构形式和极板
电解槽多采用矩形，槽内水流为折流式，有回流式和翻腾式两种布置形式，其中水流在水平方向折流的称 为回流式，水流在上下方向折流的为翻腾式。回流式水流程长，容积利用率高，但施工和检修困难。翻腾 式的极板为悬挂式，可减少漏电现象发生。在工程应用中，应定期倒换电极，以减少电极钝化，保证电解 反应正常进行，倒换时间与废水性质有关，应由试验确定。
(5)微电解
目前在废水处理中也采用微电解，与电解的区别是工艺过程中不需要外接电源。原理是，铁和碳在废水中 形成无数个微电池，铁是阳极,碳是阴极，在酸性条件下发生电化学反应，从而去除部分COD
工业废水是水环境污染的主要来源，环境保护是我国的一项基本国情。下面是由我整理的工业废水处理技术论文，谢谢你的阅读。
浅谈工业废水处理技术
【摘要】随着工业现代化的大力发展，国民经济和人民生活水平得到了显著提高，但是产生的废水越来越多，废水是造成环境污染的原因之一。工业废水是指含有生产原料、中间产物和产品以及在生产过程中能够产生污染物的废水、污水和废液。文章结合实际工作岗位，阐述了工业废水特点、分类、处理原则以及方法。
【关键词】环境污染 工业废水 处理原则及方法
工业废水是水环境污染的主要来源，环境保护是我国的一项基本国情。20世纪50年代，我国的工农业开始发展，水污染程度低，国家提倡采用废水混合灌溉的方式来处理废水;60、70年代，随着工农业的迅速发展，水污染程度升高，污染成分增多，国家开始设置环保组织机构，建立废水处理厂;20世纪末期，由于国家大量人力和财力的投入，我国的废水处理技术得到了显著提高，一些技术达到了国际领先水平，并引进了国外废水处理的新技术、新工艺、新设备;近些年来，随着国家政策全力支持，全国大力新建废水厂和改造工艺落后的废水厂，大大提高了废水处理数量和质量以及废水处理后的二次利用比例。建立大型废水处理厂和废水处理的全过程需要巨大的费用，要想把工业废水处理好，尽可能降低对环境的污染，我们就必须有一套科学完整的废水处理工艺和先进的废水处理设备。
1 工业废水特点和分类
与城市生活废水相比，工业废水的主要特点包括：
(1)种类多，防治途径复杂多样，废水处理后可以单独排放，或与城市废水一起处理，或是经过预处理后进入污水处理厂;
(2)污染物成分多，处理难度大，费用高，需要多种处理技术;
(3)有的污染物含量高，如果直接排放，会对环境造成很大影响;
(4)排放数量大，约占整个废水的70%左右;
(5)处理工艺复杂，往往需要多种化学、物理、生物代谢等工艺;
(6)具有明显的酸碱度;
(7)有的废水温度高，容易造成环境的热污染;
(8)常常含有易燃易爆有毒物质。
为了划分工业废水的类别，了解各种工业废水的性质和危害性，并制定出相应的废水处理方法，工业废水主要按下面方法分类：
(1)按废水中所含主要污染物的化学性质分为无机废水和有机废水。例如电解废水、电镀水、硝酸废水及合成氨废水是无机废水;食品、皮革及造纸加工过程产生的废水，是有机废水。
(2)按企业的产品和加工对象分类，如皮革制衣废水、催化重整废水、炼焦煤气废水、金属酸洗废水、纺织印染废水、医药农药废水等。
(3)按废水中所含污染物的主要成分分类，如酸性废水、碱性废水、含氰废水、含金属废水、含油废水、含有机磷废水和放射性废水等。
第(1)、第(2)种分类法没有指出废水中所含污染物的主要成分和危害;第(3)种分类法，明确地指出废水中主要污染物的成分，并能表明废水具有一定的危害性。此外，也可以按处理难度、危害性大小将废水分为：
(1)废热，主要是指设备和装置的冷却水，冷却水可以循环利用;
(2)一般污染物，无毒、易于生物代谢降解;
(3)有毒害污染物，有毒性而又不易生物降解的物质，主要是指重金属、有毒化合物等。
在实际生产活动中，单一的工业生产可以排出多种不同性质的废水，而一种废水可能含有多种污染物并且污染物的浓度不同。例如：皮革、纺织工厂既排出酸性废水，又排出碱性废水。具体的一套生产设备或装置排出的废水，也可能同时含有几种污染物，如石油化工厂的蒸馏、重整、裂化、催化等装置的塔顶油品蒸气凝结水中，常常含有酚类、油类、硫化物等。不同的工业企业，即使原料、产品和生产工艺不同，也可能排出性质相同或相似的废水，如石油化工厂和农药化肥厂的废水，可能均有含油类、酚类物质。
2 废水处理的原则和方法
由于工业废水量大，成分复杂，处理难，不易降解和净化，对环境的影响大，所以在进行工业生产同时要考虑如何控制废水的产生，加强工业废水的科学管理，处理废水应该遵循一些基本原则：
(1)首选无毒生产工艺，改革淘汰落后工艺，从源头尽可能杜绝或减少有毒有害废水排放;
(2)生产原料、中间产物、产品、副产品涉及有毒有害物质时，要加强监管，提高操作人员技能，避免有毒有害物质流失;
(3)废水分类回收，特别是含有剧毒、重金属、放射性成分的废水要与其他废水分流，便于处理和回收其他有用物质;
(4)排放量大而污染较轻的废水，经过处理后可以循环使用，但不宜直接排入下水道;
(5)生物可以降解代谢的有毒废水，如含有酚、硫酸盐废水，要经处理达到国家废水排放标准后，再做进一步生化处理;
(6)一些生物不能降解代谢的有毒有害废水，应单独处理，禁止排入城市下水道;
(7)类似生活废水的有机废水，如食品、造纸等废水，可以直接排入城市污水管道。
19世纪末期，国外就开始了对废水处理的研究，做了大量的试验并用于生产实践。工业废水处理方法主要包括：物理法、化学法和生物法。
物理处理法是在不改变废水的化学性质的前提下利用过滤、分离等物理方法去除废水中不溶解的悬浮状颗粒污染物质，是对废水的预处理，也是废水处理的第一阶段。格栅和筛网工艺是用金属栅条制成一定间隔的框架结构，放置于废水渠里，主要用来去除悬浮颗粒物，保护后面的废水处理设备不堵塞;沉淀工艺是指利用污染物自身的重力，使废水中比水重的物质下沉，达到与水分离的效果，沉淀的类型分为：自由沉淀、絮凝沉淀、区域沉淀和压缩沉淀;气浮工艺是在废水中通入空气，产生气泡并附着在细小污染物上，形成比水轻的浮体，使之浮在水面上，用来分离密度接近或者比水小的细微颗粒;离心分离工艺是借助离心设备产生离心力，使不同质量的悬浮物、水体分离。
化学处理法主要是向废水中加入化学物质，与废水反应，产生无害物，例如：酸碱中和法用来平衡废水中的酸碱度;萃取法是根据可溶物(溶质)在两种互不相溶的溶剂里溶解度不同，把溶质从一种溶剂中提出到另一种溶剂中;氧化还原法可以出去废水中还原性或氧化性污染物。
生物法是利用微生物降解代谢有机物为无机物来处理废水。自然界中，微生物种类繁多、数量巨大、分布范围广、繁殖力强，具有氧化分解有机物的能力等特性。因此，被广泛应用于处理生活废水以及炼油化工、印染纺织、制革造纸、食品制药等多种工业废水。根据微生物代谢过程中对氧的要求，废水的生物处理主要可分为好氧处理和厌氧处理两大类，常用生物过滤、活性污泥、藻类的光合作用等工艺。
上述废水处理原则和方法各有其适应范围和优缺点，某一种废水究竟优选哪种方法处理，必须经过详细调研和科学试验，根据废水性质和特点、水排放时对水的要求、废物回收的经济价值等来选择，同时还要考虑废水处理过程中产生的污泥、残渣以及二次污染，取长补短，相互补充，往往需要使用多种方法才能达到良好的处理效果。
3 结语
水资源缺乏是全球性问题，经过处理后的废水可以二次利用，随着科技的进步，废水处理技术越来越完善，废水二次利用的数量和领域日益扩大。目前我国工业废水处理还处于大力发展阶段，所面临的环境污染压力大，并且随着国民经济提高和城市化建设日益加快，工业废水排放量会持续增长。环境科学的出现和发展，促进了废水处理技术的发展，采用新技术、新工艺和新设备，对废水进行安全有效环保经济处理，引起了世界各国人民和政府部门的极大关注。
参考文献
[1] 邹家庆.工业废水处理技术[M].北京：化学工业出版社，2003
[2] 金兆丰，余志荣. 污水处理组合工艺及工程实例[M].北京：化学工业出版社，2003
[3] 黄霞. 水处理工程[M].北京：清华大学出版社，1985
[4] 田波文.工业废水污染的检测与控制[J].广西轻工业，2009，(7)
作者简介
王青华(1983-)，女，河北石家庄人，化工分析助理工程师，研究方向：工业污水分析。
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芬顿氧化法加硫酸亚铁后多久加入双氧水芬顿试剂rightleder的主要药剂是硫酸亚铁与双氧水与碱。硫酸亚铁与双氧水的投加顺序会影响到废水的处理效果。先通过正交实验将硫酸亚铁与双氧水的投加比例得出(一旦控制不好便容易返色)。再按照先调PH值，投加硫酸亚铁，再投加双氧水，再进芬顿试剂投加顺序与污泥沉降处理行pH值调节的顺序进行投加。在硫酸亚铁投加后反应15分钟左右，再进行双氧水的投加，反应20~40分钟后再加入碱回调pH值，处理效果更佳。芬顿氧化后污泥沉降如何处理由于芬顿氧化过程中硫酸亚铁的大量投加，使得硫酸亚铁中铁离子的大量沉淀，产了大量的铁泥。甚至会造成大量的污泥悬浮物在废水中难以沉降。出现这种情况的原因大多数是因硫酸亚铁与双氧水的投加比例没有控制好，或双氧水投加过量、反应不彻底导致。出现这种情况后可以通过投加絮凝剂(聚丙烯酰胺)进行强化絮凝沉淀。或者通过投加石灰粉进行PH值调节及助凝对悬浮物进行凝聚沉淀。
芬顿氧化反应原理： 是以亚铁离子(Fe2 )为催化剂用过氧化氢(H2O2)进行化学氧化的废水处理方法。由亚铁离子与过氧化氢组成的体系，也称芬顿（Fenton）试剂，它能生成强氧化性的羟基自由基，在水溶液中与难降解有机物生成有机自由基使之结构破坏，最终氧化分解。氛顿氧化技术处理有机污染物的实质是•OH与有机污染物作用
1 含磷废水的处理目前的主要处理方式仍然是生物法和化学沉淀。2 芬顿试剂的主要特点在于其高级氧化特性，其产生的氢氧自由基等氧化体能够对各种复杂化学有机物进行氧化，从而对多种难降解的有机物有良好的降解作用，因而被应用在难处理工业废水的预处理及深度处理过程。3 你的废水中的磷的存在形式是什么？如果是正磷酸盐，那么已经无法被氧化；如果是有机磷，这种氧化的潜力有多大，目前据我所知还没有什么研究。你倒是可以试试看，比例多少也没有个定论，得试验摸索了
芬顿工艺原理：就是过氧化氢(H2O2)与二价铁离子的混合溶液具有强氧化性，可以将当时很多已知的有机化合物如羧酸、醇、酯类氧化为无机态，氧化效果十分显著。具有去除难降解有机污染物的高能力的芬顿试剂，在印染废水、含油废水、含酚废水、焦化废水、含硝基苯废水、二苯胺废水等废水处理中体现了很广泛的应用。芬顿氧化法主要适用于含难降解有机物废水的处理，如造纸工业废水、染整工业废水、煤化工废水、石油化工废水、精细化工废水、发酵工业废水、垃圾渗滤液等废水及工业园区集中废水处理厂废水等的处理。芬顿氧化法用于生化处理预处理时，可设置粗、细格栅、沉砂池、沉淀池或混凝沉淀池，去除漂浮物、砂砾和悬浮物等易去除污染物；芬顿氧化法用于废水深度处理时，宜设置混凝沉淀或/和过滤工序进行预处理。用于生化处理的预处理时，若进水水质水量变化较大，芬顿氧化工艺前应设置调节池。芬顿氧化法废水处理工程工艺流程主要包括调酸、催化剂混合、氧化反应、中和、固液分离、药剂投配及污泥处理系统，工艺流程。
书名:环境科学与工程进展丛书--SBR及其变法污水处理与回用技术 出版社:化学工业出版社 定价:60 条形码:9787502543594 ISBN:ISBN 7-5025-4359-7 作者:张统 印刷日期:2003-3-1 出版日期:2003-3-1 精装平装_开本_页数:平装16开，394页 中图法: 中图法一级分类: 中图法二级分类: 书号: 简介:本书为《环境科学与工程进展》系列丛书之一，对近年来国内间歇式活性污泥法污水工艺处理的研究和应用进行了介绍，基本上包括了国内的最新研究成果。主要有五个方面的内容：SBR工艺在不同废水中的应用研究；SBR脱氮除磷研究；CASS工艺研究及应用；各种SBR的变形工艺应用研究；污水处理与回用及其他技术与工艺。 本书大多数文章均为作者最新的研究成果和工程应用经验，均为宝贵的第一手资料，具有较高的学术价值和工程指导意义。本书适用于污水处理技术研究人员，污水处理工程的规划、设计、施工、管理等人员参阅；也对给水排水、环境工程专业的大专院校师生有一定参考价值。 目录:第一章 SBR工艺原理及应用 一、间歇式活性污泥工艺的发展与应用 二、SBR的工艺发展和应用适用性问题的讨论 三、SBR工艺的分类和特点 四、SBR法与活性污泥膨胀 …… 二十三、UASBAF-SBR工艺处理屠宰废水 二十四、铁屑过滤-SBR工艺处理棉纺印染废水的研究 二十五、开发厌氧/好氧序批式一体化反应器的构想 二十六、猪场废水厌氧消化液SBR处理技术研究及工程应用 第二章 SBR工艺用于污水脱氮除磷 一、供氧方式对SBR法硝化反应控制参数的影响 二、间歇式生物膜法除磷工艺特性研究 三、间歇式生物膜法除磷机理研究 四、间歇式生物膜法的脱氮特征及机理研究 …… 十二、应用SBR工艺强化生物除磷系统的研究 十三、SBR法处理城市污水的脱氮除磷功效 十四、活性污泥外循环SBR系统的生物除磷能力 十五、SBR工艺用于生活污水除磷脱氮的试验研究 第三章 CASS工艺原理及应用 一、建筑小区污水处理技术及设计实例 二、CASSL+膜过滤工艺处理中小城市污水与水回用 …… 十四、循环式活性污泥法(CAST)工艺及设计 十五、CASS工艺在处理低温生活污水中的应用研究 第四章 SBR其他变形原理及应用 一、MSBR系统的特点及其除磷脱氮的机理分析 二、MSBR工艺的运行机理 …… 九、SBR法DAT-IAT技术在大型城市污水处理厂的应用 十、UNITANK工艺处理城市污水工程实践 第五章 污水处理与回用其他技术进展 一、我国城市污水回收和再用的实例分析 二、我国污水处理事业现状及今后发展的趁势 三、生态卫生(排水)系统国内外发展比较 四、关于天津市城市污水污泥处理与处置的技术研究与探索 …… 二十一、集成电路废水处理系统设计 二十二、新型气浮器及其处理造纸废水的工程设计 二十三、航天发射场推进剂废水对地下水影响程度分析与研究 二十四、集中供暖主管道腐蚀查定及防腐方法 阅读地址：
农村分散生活污水处理存在的问题及解决方法论文
摘要：
随着社会的发展，经济水平的提高，城乡一体化进程越来越快，农民越来越关注生活环境的质量，我国农村人口多，生活污水的排放量较大，处理不及时，导致农村生活污水引发的环境问题愈加突出。文章考虑对接触氧化法进行一定的改进优化，在保证其处理效果的基础上尽量降低其运行成本，使其适用于农村分散生活污水处理。
关键词：
农村生活污水存在问题解决方法
农村生活污水包括洗涤、洗浴和厨房用废水及人、畜粪、尿和家禽养殖废水等，污染物主要以有机污染物为主，相对城镇生活污水，农村生活污水具有分散、污染物成分简单、易处理，水量变化大等特点。
1农村生活污水处理现状
随着农村生活水平的不断提高，农村生活污水的排放量也逐渐增加，农村的生态环境遭到了严重的破坏，对农民的身体健康造成了很大的威胁，农村的环境令人担忧。调查报告显示，我国大部分村庄的排水设备缺乏，不经过处理而直接排放污水。89%的.村庄的生活垃圾直接丢弃在住房前后、村内的池塘中，而且村里没有人对垃圾进行处置。生活污水的任意排放，不仅对河流、池塘造成破坏，而且污染了村民的生存环境，严重影响了村民的身体健康。
农村生活污水主要包括洗浴、厨房、冲厕以及农民养殖牲畜的粪便水。农村的污水处理率不高，污水分散分布，水量排放没有规则，污水中的有机物含量高，重金属等有害物质的含量不高。农村人口居住的较为分散，但是由于居民有很相似的生活规律，这就造成农村生活污水的排放流量白天要比早晚的少，夜间的排水量不大，数量变化较大。
2农村分散型生活污水处理技术选择
农村分散型生活污水处理技术的选择原则
针对农村分散型生活污水特点以及处理难点，在选择处理技术时，应遵循以下原则：
因地制宜
在农村开展生活污水处理，必须要结合该区域的实际情况，选用合适的处理技术。农村地区的人口、地形、地质、气候以及经济水平等，因地域地理位置的不同，存在很大差别，所以在选用污水处理技术时，也应当因地制宜的选用合适的处理技术。在土地面积有限的情况下，可采用生物生态组合处理技术实现污水物的生物降解和氮、磷的生态去除，以降低污水处理能耗，节约建设、运行成本。此外，还应结合当地农业生产，加强生活污水源头消减和尾水的回收利用。
抗冲击负荷能力强
农村生活污水水质水量变化很大。当污水排放量较小时，容易造成处理系统的资源浪费，污水排放量大时，容易超出污水处理系统的处理负荷，造成出水恶化，所以应尽量选择抗冲击负荷能力强的污水处理技术。
管理简易
当前我国农村地区的经济虽然已经有了很大改善，但是在技术方面还存在欠缺。例如，在农村建设起处理生活污水的基础设施，由于专业技术的匮乏，使其在建成之后不能正常得以应用，更不要说能够对其进行科学的管理了。所以，农村生活污水处理技术方法在选用时，一定要遵循管理简单容易的原则，这样才能真正发挥出污水处理技术的作用。
花费造价低
当前我国很多农村地区针对生活污水处理并不重视，同时针对其成本造价也缺少相对稳定的经费来源，例如，很多农村地区在进行生活污水处理时，经常会选用好氧处理技术，但是该项处理技术运行所需的成本费用太高，因此势必会在应用时受到资金的限制。所以，在开展农村生活污水处理时，应尽可能选用花费造价低的处理技术，将污水处理的能量消耗降到最低。
占地面积相对较小
农村地区虽然土地面积较广，但是对有些农村地区来说，大部分是山地，丘陵，可供农村居民生活、生产所用的土地较少，考虑到农村今后的发展，应节约土地，应考虑采用占地面积较小的污水处理工艺。
无二次污染
在城市污水处理中，在使水质得到净化的同时，有时也会带来空气污染、蚊虫增多、化学药剂污染等其它环境问题，因而，在农村生活污水处理中，应尽量选择无二次污染或少二次污染的处理工艺。总体来说，农村生活污水处理方式，应结合农村当地的地理条件、经济条件、环境条件、管理水平综合考虑，生活污水处理方式必须符合经济、高效和简便易行的原则。
农村分散生活污水处理技术
农村分散型生活污水处理技术可大体上分为生物、生态技术两种，生物技术主要指活性污泥法、生物膜法、厌氧生物滤池法、化粪池法等，生态技术主要指氧化塘、人工湿地、土地渗滤等。针对农村土地稀少，生态处理方式受限的情况，许多学者提出了组合生态与生物处理方法的模式，经实践验证其不但处理效率高，而且占地面积小、能源消耗低，非常适用于农村分散型生活污水的处理。生物生态组合模式主要包括化粪池或沼气池+生态处理组合技术、化粪池或沼气池+生物处理组合技术、生物+生态深度处理组合技术三种形式。其中化粪池或沼气池对后续生态T艺往往只是起到一个预处理的作用，处理效果有限，负荷减低作用也有效，其往往不能有效达到减少系统占地面积大的问题。因此，通常所说的生态+生物组合技术中的生物技术往往指的是好氧生物技术，好氧生物技术主要有活性污泥法、SBR法、膜生物反应器法、生物滤池法、接触氧化法等。
3结语
生物接触氧化技术对水质、水量波动具有较强的适应性，这已经在很多实际工程运用中得到证实。与活性污泥法相比，生物接触氧化法不仅能够处理高浓度生活污水，也能处理低浓度生活污水，另外，其所产生的剩余污泥较少，不需污泥回流，无污泥膨胀等问题。接触氧化法所具有的这些优点，使其对于土地资源比较紧张的农村地区的生活污水处理具有一定的优势。
参考文献
[1]肖丽红.分析农村生活污水的治理方法[J].科技与生活，2012，15（18）：32-33.
[2]侯慧.我国农村生活污染处理现状及建议[J].资源节约与环保，2014，10（02）：16-17.
工业废水是水环境污染的主要来源，环境保护是我国的一项基本国情。下面是由我整理的工业废水处理技术论文，谢谢你的阅读。
浅谈工业废水处理技术
【摘要】随着工业现代化的大力发展，国民经济和人民生活水平得到了显著提高，但是产生的废水越来越多，废水是造成环境污染的原因之一。工业废水是指含有生产原料、中间产物和产品以及在生产过程中能够产生污染物的废水、污水和废液。文章结合实际工作岗位，阐述了工业废水特点、分类、处理原则以及方法。
【关键词】环境污染 工业废水 处理原则及方法
工业废水是水环境污染的主要来源，环境保护是我国的一项基本国情。20世纪50年代，我国的工农业开始发展，水污染程度低，国家提倡采用废水混合灌溉的方式来处理废水;60、70年代，随着工农业的迅速发展，水污染程度升高，污染成分增多，国家开始设置环保组织机构，建立废水处理厂;20世纪末期，由于国家大量人力和财力的投入，我国的废水处理技术得到了显著提高，一些技术达到了国际领先水平，并引进了国外废水处理的新技术、新工艺、新设备;近些年来，随着国家政策全力支持，全国大力新建废水厂和改造工艺落后的废水厂，大大提高了废水处理数量和质量以及废水处理后的二次利用比例。建立大型废水处理厂和废水处理的全过程需要巨大的费用，要想把工业废水处理好，尽可能降低对环境的污染，我们就必须有一套科学完整的废水处理工艺和先进的废水处理设备。
1 工业废水特点和分类
与城市生活废水相比，工业废水的主要特点包括：
(1)种类多，防治途径复杂多样，废水处理后可以单独排放，或与城市废水一起处理，或是经过预处理后进入污水处理厂;
(2)污染物成分多，处理难度大，费用高，需要多种处理技术;
(3)有的污染物含量高，如果直接排放，会对环境造成很大影响;
(4)排放数量大，约占整个废水的70%左右;
(5)处理工艺复杂，往往需要多种化学、物理、生物代谢等工艺;
(6)具有明显的酸碱度;
(7)有的废水温度高，容易造成环境的热污染;
(8)常常含有易燃易爆有毒物质。
为了划分工业废水的类别，了解各种工业废水的性质和危害性，并制定出相应的废水处理方法，工业废水主要按下面方法分类：
(1)按废水中所含主要污染物的化学性质分为无机废水和有机废水。例如电解废水、电镀水、硝酸废水及合成氨废水是无机废水;食品、皮革及造纸加工过程产生的废水，是有机废水。
(2)按企业的产品和加工对象分类，如皮革制衣废水、催化重整废水、炼焦煤气废水、金属酸洗废水、纺织印染废水、医药农药废水等。
(3)按废水中所含污染物的主要成分分类，如酸性废水、碱性废水、含氰废水、含金属废水、含油废水、含有机磷废水和放射性废水等。
第(1)、第(2)种分类法没有指出废水中所含污染物的主要成分和危害;第(3)种分类法，明确地指出废水中主要污染物的成分，并能表明废水具有一定的危害性。此外，也可以按处理难度、危害性大小将废水分为：
(1)废热，主要是指设备和装置的冷却水，冷却水可以循环利用;
(2)一般污染物，无毒、易于生物代谢降解;
(3)有毒害污染物，有毒性而又不易生物降解的物质，主要是指重金属、有毒化合物等。
在实际生产活动中，单一的工业生产可以排出多种不同性质的废水，而一种废水可能含有多种污染物并且污染物的浓度不同。例如：皮革、纺织工厂既排出酸性废水，又排出碱性废水。具体的一套生产设备或装置排出的废水，也可能同时含有几种污染物，如石油化工厂的蒸馏、重整、裂化、催化等装置的塔顶油品蒸气凝结水中，常常含有酚类、油类、硫化物等。不同的工业企业，即使原料、产品和生产工艺不同，也可能排出性质相同或相似的废水，如石油化工厂和农药化肥厂的废水，可能均有含油类、酚类物质。
2 废水处理的原则和方法
由于工业废水量大，成分复杂，处理难，不易降解和净化，对环境的影响大，所以在进行工业生产同时要考虑如何控制废水的产生，加强工业废水的科学管理，处理废水应该遵循一些基本原则：
(1)首选无毒生产工艺，改革淘汰落后工艺，从源头尽可能杜绝或减少有毒有害废水排放;
(2)生产原料、中间产物、产品、副产品涉及有毒有害物质时，要加强监管，提高操作人员技能，避免有毒有害物质流失;
(3)废水分类回收，特别是含有剧毒、重金属、放射性成分的废水要与其他废水分流，便于处理和回收其他有用物质;
(4)排放量大而污染较轻的废水，经过处理后可以循环使用，但不宜直接排入下水道;
(5)生物可以降解代谢的有毒废水，如含有酚、硫酸盐废水，要经处理达到国家废水排放标准后，再做进一步生化处理;
(6)一些生物不能降解代谢的有毒有害废水，应单独处理，禁止排入城市下水道;
(7)类似生活废水的有机废水，如食品、造纸等废水，可以直接排入城市污水管道。
19世纪末期，国外就开始了对废水处理的研究，做了大量的试验并用于生产实践。工业废水处理方法主要包括：物理法、化学法和生物法。
物理处理法是在不改变废水的化学性质的前提下利用过滤、分离等物理方法去除废水中不溶解的悬浮状颗粒污染物质，是对废水的预处理，也是废水处理的第一阶段。格栅和筛网工艺是用金属栅条制成一定间隔的框架结构，放置于废水渠里，主要用来去除悬浮颗粒物，保护后面的废水处理设备不堵塞;沉淀工艺是指利用污染物自身的重力，使废水中比水重的物质下沉，达到与水分离的效果，沉淀的类型分为：自由沉淀、絮凝沉淀、区域沉淀和压缩沉淀;气浮工艺是在废水中通入空气，产生气泡并附着在细小污染物上，形成比水轻的浮体，使之浮在水面上，用来分离密度接近或者比水小的细微颗粒;离心分离工艺是借助离心设备产生离心力，使不同质量的悬浮物、水体分离。
化学处理法主要是向废水中加入化学物质，与废水反应，产生无害物，例如：酸碱中和法用来平衡废水中的酸碱度;萃取法是根据可溶物(溶质)在两种互不相溶的溶剂里溶解度不同，把溶质从一种溶剂中提出到另一种溶剂中;氧化还原法可以出去废水中还原性或氧化性污染物。
生物法是利用微生物降解代谢有机物为无机物来处理废水。自然界中，微生物种类繁多、数量巨大、分布范围广、繁殖力强，具有氧化分解有机物的能力等特性。因此，被广泛应用于处理生活废水以及炼油化工、印染纺织、制革造纸、食品制药等多种工业废水。根据微生物代谢过程中对氧的要求，废水的生物处理主要可分为好氧处理和厌氧处理两大类，常用生物过滤、活性污泥、藻类的光合作用等工艺。
上述废水处理原则和方法各有其适应范围和优缺点，某一种废水究竟优选哪种方法处理，必须经过详细调研和科学试验，根据废水性质和特点、水排放时对水的要求、废物回收的经济价值等来选择，同时还要考虑废水处理过程中产生的污泥、残渣以及二次污染，取长补短，相互补充，往往需要使用多种方法才能达到良好的处理效果。
3 结语
水资源缺乏是全球性问题，经过处理后的废水可以二次利用，随着科技的进步，废水处理技术越来越完善，废水二次利用的数量和领域日益扩大。目前我国工业废水处理还处于大力发展阶段，所面临的环境污染压力大，并且随着国民经济提高和城市化建设日益加快，工业废水排放量会持续增长。环境科学的出现和发展，促进了废水处理技术的发展，采用新技术、新工艺和新设备，对废水进行安全有效环保经济处理，引起了世界各国人民和政府部门的极大关注。
参考文献
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[4] 田波文.工业废水污染的检测与控制[J].广西轻工业，2009，(7)
作者简介
王青华(1983-)，女，河北石家庄人，化工分析助理工程师，研究方向：工业污水分析。
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摘要：通过小试与中试研究，开发了一种新的炼油废水再生工艺和技术，采用悬浮载体生物深度处理、臭氧部分氧化及生物活性炭处理等工序深度处理炼油废水，COD，BOD，NH3-N，油，硫化物，SS，细菌等主要污染物被有效去除，总出水清澈，无色无味，可满足用新鲜水、生活与办公杂用、绿化等的水质要求，且处理费用低，运行稳定可靠。 关键词：炼油废水 生物深度处理 臭氧氧化 生物活性炭 ;0前言 炼油厂废水是原油炼制与加工过程中产生的一类废水，对的危害大。20世纪70年代以来，国内炼油厂大多采用老三套工艺处理此类废水，外排水基本可以达标。国外炼油厂的吨油耗水量和产生的废水量均很少，废水一般采用三级处理，外排水的污染物浓度很低，废水的回用率高［１～２］。国内炼油厂废水回用的探索早在上世纪70年代就开始了，但由于种种原因，没能坚持下去。90年代以后，我国的缺水矛盾突出，节水和废水回用成为人们的共识，废水回用的研究和应用也日益广泛。 炼油废水的再生常采用、化学和生物深度处理方法，其中膜分离、高级氧化技术和生物深度处理是当前研究的热点。膜分离技术主要用于炼油废水的脱油、去除悬浮物或者除盐�［4～5］；高级氧化技术中臭氧氧化在炼油废水回用中的应用较多，而电化学、光化学技术尚处于试验阶段［6］；生物深度处理具有除污染效率高、运行可靠、费用低等优点，能够获得良好的再生水［7～9］。还有研究者将达标外排水直接回用于循环水系统，利用剂来达到控制结垢、腐蚀和杀生的目的［10～12］。 从炼油厂废水回用的现状看，存在着一些缺陷，如污染物去除不彻底、除污染的种类单一、对循环水系统的影响大等，因此，开发简单适用、高效可靠的废水再生工艺或技术仍然十分必要和迫切。项目组经过一年多的研究，完成了相关工艺的小试和现场中试，生产性废水回用处理装置也已进入应用阶段，总出水回用到了循环冷却水、办公和生活杂用等领域。 1炼油厂废水回用处理的试验研究 外排水的水质状况 中试在大港石化公司废水处理场进行，试验用水为该废水处理场的外排水。主要水质指标如下：COD 80～140 mg/L，BOD ～ mg/L，NH3-N ～ mg/L，油一般低于10 mg/L，SS ～ mg/L，硫化物、酚低于1 mg/L，外排水的颜色呈暗红色。 工艺流程及试验装置
1、论文题目：要求准确、简练、醒目、新颖。2、目录：目录是论文中主要段落的简表。（短篇论文不必列目录）3、提要：是文章主要内容的摘录，要求短、精、完整。字数少可几十字，多不超过三百字为宜。4、关键词或主题词：关键词是从论文的题名、提要和正文中选取出来的，是对表述论文的中心内容有实质意义的词汇。关键词是用作机系统标引论文内容特征的词语，便于信息系统汇集，以供读者检索。 每篇论文一般选取3-8个词汇作为关键词，另起一行，排在“提要”的左下方。主题词是经过规范化的词，在确定主题词时，要对论文进行主题，依照标引和组配规则转换成主题词表中的规范词语。5、论文正文：（1）引言：引言又称前言、序言和导言，用在论文的开头。 引言一般要概括地写出作者意图，说明选题的目的和意义, 并指出论文写作的范围。引言要短小精悍、紧扣主题。〈2）论文正文：正文是论文的主体，正文应包括论点、论据、 论证过程和结论。主体部分包括以下内容：a.提出-论点；b.分析问题-论据和论证；c.解决问题-论证与步骤；d.结论。6、一篇论文的参考文献是将论文在和写作中可参考或引证的主要文献资料，列于论文的末尾。参考文献应另起一页，标注方式按《gb7714-87文后参考文献著录规则》进行。中文：标题--作者--出版物信息（版地、版者、版期）：作者--标题--出版物信息所列参考文献的要求是：（1）所列参考文献应是正式出版物，以便读者考证。（2）所列举的参考文献要标明序号、著作或文章的标题、作者、出版物信息。
化工企业循环水处理问题及应对策略论文
摘要： 循环水处理是化工企业工作的要点与核心。这是因为，循环水处理直接关系到化工领域的排污现状，因此有必要选择适合于处理循环水的技术措施。从目前来看，多数化工企业逐步意识到循环水处理在企业化工运行中的重要价值，因而也开始尝试运用新型的技术手段来处理循环水。然而仍有某些企业并没能依照因地制宜的基本思路来处理循环水，这种现状不利于改进水处理的措施和技术手段。对于化工循环水的处理而言，企业有必要明确现阶段的处理问题，结合循环水处理的现状，探求可行的应对策略。
关键词： 化工企业；循环水处理；存在问题；应对策略
化工企业在正常生产中，很难避免会排放某些废水。相比于其他类型的废水，化工废水通常包含更复杂的污染成分，如果任其排放那么将会污染周边环境。在节能环保的基本思路下，化工企业应当真正意识到处理循环水的必要性，从而运用适当的手段来处理化工废水。只有善于处理并且再次利用，才能保障化工企业获得优良的生产实效。进入新时期后，淡水储量与现阶段的经济进步之间突显了尖锐矛盾，这种现状在客观上也体现了循环水处理的重要价值。由此可见，作为化工企业就需要探寻循环水的基本特征及其处理方式，综合运用多样的技术手段来提升水体处理的效率。
1循环水处理现存问题
近年来，化工处理废水的综合水平获得了迅速提升。从化工处理的角度来讲，循环水的相关处理应当构成其中的核心流程与环节。从现阶段的基本趋势来看，化工生产所需的淡水总量逐渐增多，然而与之相应的淡水储能却在减少，这种现状亟待加以改进。为了缓解矛盾，化工行业就需要推广新型的循环水技术，运用适当的处理手段来实现水体循环。从根源上讲，这种措施也符合了节能与环保的基本思路，有助于杜绝化工领域消耗过多的淡水能源。对于循环水在进行处理时，化工企业通常面对如下难题：首先是主料泄漏。水体处理较大程度上存在着主料泄漏的可能性。如果发生了主料泄漏，将会大幅提升水体酸碱值。这种状态下，即便经过了水体处理，出水成分的腐蚀性依然较高。同时，负责水体处理的某些人员并没有及时清理沉淀物，这种状况很易造成过高的COD值。其次是对于滤网的阻塞。从循环水的角度来看，在进行过滤时应当增加旁滤装置，这样做有助于实现反复过滤。然而实质上，旁滤装置通常很难承受过高的水压，在循环处理时也容易阻塞滤网。长期以来，杂质阻塞滤网的不良现象都干扰了过滤效率的提升。最后是水体污染。水处理如果泄漏了部分介质，则会造成污染。从现状来看，很多企业都表现出较高的用水需求，因此企业通常忽视了循环冷却的流程。在此过程中，循环水系统设置了较低的浓缩倍数与热负荷，以至于无法符合微生物的基本指标。此外，不达标的水体处理也造成制冷设备的过多损耗。
2探求应对策略
对于水体进行反复检测
对于化工处理中的水体检测进行强化，通过反复检测的措施来提高精准性。运用水体检测的方式，也可以在根本上确保符合现阶段的循环处理指标。在检测水体的过程中，化工企业也有必要指派专人，具体负责追踪各个流程的水体处理实效。依照岗位职责的基本思路来划分水体检测责任，一旦发现检测中的某些问题那么立即予以处理。这是因为，对于循环水强化最基本的水体检测，有利于迅速判断其中的质量缺陷，然后选择适当措施来进行消除。
运用清洗与堵漏技术
对于循环水体处理所需的配套管道与换热器，有必要做到经常性的清理，对此可以选择化学清洗的手段来消除内部杂质。相比于其他处理手段，化学清洗具有独特的优势，这是因为化学清洗不必停机操作。具体在清洗时，通常选用分散剂、剥离剂或者柠檬酸进行反复清洗，在此基础上确保清除管道锈蚀。化学堵漏的.措施可以防控介质泄漏。一旦发现泄漏的介质或者物料，那么立即运用适当措施来进行封堵并且焊接管道，防止再次泄漏的发生。
确保适当的浓缩倍数
循环水处理应当设置适当的浓缩倍数，在条件允许时，对于浓缩倍数应当进行提高。具体的措施为：运用适量的缓蚀剂加入循环水中，以此来减缓锈蚀速度。同时，在控制水体微生物的过程中也可以运用氧化杀菌剂的措施，适当调整水体内部繁殖的微生物。此外，水体冷却所需的设备也会消耗较多水量，对此有必要灵活予以调整。通常情况下，可以限制于5℃的冷却温度，以此来保持适当的浓缩倍数。在进行冷却时，需要密切关注冷却装置运行的各个环节。
3结语
从化工生产的角度来讲，循环水应当起到关键作用。然而从现状来看，很多化工企业并没有灵活选择多样的循环水处理措施，因而仍面对显著的技术难题。实际上，循环水的化工处理应当包含很多流程与环节，在此过程中企业需要紧密结合现状来完成水体的循环处理。对于水体检验、装置堵漏技术、化学清洗等相关技术措施都有必要加以全面完善。未来的水处理实践中，化工企业还需要摸索经验，在此基础上服务于循环水处理的综合质量提升。
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[4]化工系统循环冷却水处理的现状与未来[J].袁永梅.科技咨询导报，2007(27).
作者: Raymond George Klaus Hassmann【摘要】燃料电池具有非同寻常的性能： 电效率可达60％以上，而且可以在带着部分负荷运行的情况下进行维修，除了有低比率碳氧化物排放外几乎没有任何有害的排放物。文章介绍按温度划分的4种主要燃料电池(PEMFC、PAFC、MCFC和SOFC)的性能，重点介绍高温固体氧化物燃料电池(SOFC)的应用及其发展前景。 With demonstration projects fuel cells are Well uder way toward penetrating the power market,covering a wide range of application．This paper introduces the main four types of fuel cells which are PEMFC,PAFC，MCFC and SOFC．Then it puts the emphasis on SOFC and its application market． 燃料电池是通过由电解液分隔开的2个电极中间的燃料(如天然气、甲醇或纯净氢气)的化学反应直接产生出电能。与汽轮发电机生产的电能相比，燃料电池具有非同寻常的特性：它的电效率可达60％以上，可以在带部分负荷运行的情况下进行维修，而且除了排放低比率碳氧化物外，几乎没有任何其他的有害排放物。1 燃料电池的分类 目前研制的燃料电池技术在运行温度上有不同的类型，从比室温略高直到高达1000℃的范围。大多数工业集团公司的注意力集中在以下4种主要类型上：(1)运行温度在60-80℃之间的聚合物电解液隔膜型燃料电池(PEMFC)；(2)运行温度在160-220℃之间的磷酸类燃料电池(PAFC)；(3)运行温度在620-660℃之间的熔融碳酸盐类燃料电池(MCFC)；(4)运行温度在880-1000℃之间的固体氧化物燃料电池(SOFC)。 可以将这些类型的燃料电池划分为低温型(100℃及以下)、中温型(约200℃左右)及高温型(600-l000℃)燃料电池。 表1简要地列出了各种类型燃料电池的性能。中温型和高温型燃料电池适于用在静止式装置上，而低温型燃料电池对于静止装置和移动式装置都适用。 实用装置的功率容量差别也很大，可以给笔记本电脑及移动电话供电(数以W计)，也可以给居民住宅(数kW)或是分散的电热设备和动力设备(数百KW到数MW)供电。 最适于用来驱动汽车的是低温型燃料电池。 根据使用期限成本进行的经济性比较结果表明，就发电成本而言，SOFC型燃料电池要PEM型低30％。这个结果是根据SOFC型燃料电池的电效率比PEM型的高，这2种燃料电池最终都可以达到l000美元／KW的投资成本这一假设条件而推导出来的。 2 高温燃科电池 高温型燃料电池具有许多适于在静止式装置上使用的特性。但是在高温型燃料电池产生出电能之前需要较长的加热过程，因而这种技术不能应用于要求在短时间内频繁起动的各种实用装置。此外，高温型燃料电池还具有以下特点： (1)不需要使用贵金属来催化电化学反应。一般情况下使用陶瓷材料。 (2)对CO完全没有限制。CO参加到电化学反应过程并像H2一样被氧化。 (3)对燃料表现出高度灵活性。可以给这类燃料电池发电设备供应天然气，天然气在设备内部被转换成H2和CO。这意味着无需任何外部燃料，从而大大简化了发电设备的平衡问题。 (4)高温可以将燃气轮机连接到该系统上，在这种情况下，燃料电池发电设备是在300kPa压力下运行，并在不考虑燃气轮机输出的情况下将燃料电池的功率密度提高约20％，因此使总的电效率提高10％，可成倍地降低使用期限成本。 (5)较高的运行温度也为排热提供了更多的灵活性。在电效率达60％或更高水平的联合循环系统中可限制废热排放，而在单循环下则会排放出更多的热量。 MCFC和SOFC是这类高温型燃料电池的2种技术。它们使用的材料不同。MCFC是在一只陶瓷容器中放入液态的金属碳酸盐作为电解液，如果没有采取防止电极老化的措施，燃料电他的使用寿命会受到影响。 在MCFC中电化学反应是由CO3离子引发的。MCFC采用的是颊型电池，和SOFC型的管形设计方案相比，这种颊型电他的功率密度要稍微高一些。这在成本上要比SOFC型装置优越。但在另一方面，由于SOFC所用的陶瓷材料非常稳定，可以用在950-1000℃范围内，所以SOFC装置在抗老化性能上更具优越性。到目前为止，所有的长期电池试验和正在运行的试验性机组都表明SOFC型装置的使用寿命可以达到70 000-80 000h，是MCFC型的2倍。 MCFC和SOFC 2种技术在进行100-250kW功率范围的单循环现场试验中，成本都有大幅度的下降。目前在MCFC开发上占有主导地位的是美国的Fuel Cell Energy公司及其在德国的授权单位MTU，日本的Ishikawajima-Harima重工(IHI)和三菱公司等。而Siemens Westinghouse在SOFC开发上处于领先水平。3 中温型燃料电池 目前磷酸类燃料电池(PAFC)是具有最先进技术的燃料电池。80年代，IFC(国际燃料电池公司)决定对其前期商业化生产线进行投资，制造和销售200kW的PAFC装置，并将其投入市场。东芝公司在80年代末就已经努力使PAFC技术进入商用市场。从此，PAFC技术就一直在静止燃料电池的市场中占据着显赫的位置。迄今为止，全球已经安装了150多套PAFC燃料电池装置。 研究表明，这种燃料电池未能实现市场商业化的原因大致有以下几方面： (1)电效率最高为40％，超过维修期限后会降到35％甚至更低水平。通常情况下设备的使用期限不超过20 000运行h。 (2)有些试验性的设备(如东芝公司管理的1套11MW设备未能达到顶期的性能水平。 (3)美国和日本政府大幅度削缩用于PAFC技术研究和开发的投资。 (4)从迄今积累的经验及在改善设计参数和降低产品成本方面的潜力来看，让PAFC技术成功地跻身于当今的市场中的可能性是极低的。4 SOFC在配电市场方面的潜力 Siemens Westinghouse公司根据对市场的分析，决定采取必要的措施加快SOFC技术进入市场的步伐。预计在2003-2004年提供第l批产品，进入商业性生产前的试验阶段，装置容量从目前的2MW扩大到15MW。 北美和欧洲被认为是SOFC燃料电池技术最有希望的市场。Hagler Bailly公司和西门子公司对功率范围为250 kW-l MW的市场进行了调查，结果表明到2005年SOFC燃料电池的市场容量为每年10000MW。北美和欧洲几乎各占50％。考虑到北美洲用户的结构和他们的需求，在北美洲各类小型发电机组的总容量在2010年可能达到每年约1000MW，其中600MW可能是燃料电池发电装置。在各种类型的燃料电池中，SOFC的市场份额约占40％，到2010年在北美洲SOFC的全年销售额将达到亿美元。 在竞争日益激烈的配电市场中的另一个获胜者是微型燃气轮机，主要是作为备用电源或辅助电源。由于SOFC和微型燃气轮机的特性适于不同的应用场所，SOFC效率高但投资成本也高，而微型燃气轮机成本低但效率也低，因而这2种技术不会产生市场上竞争。而往复式发动机会逐渐失去其在市场中的份额。 欧洲电网要比北美洲电网强大得多，欧洲电网强化了集中的大型发电厂的作用。因此在北美洲经常出现的分散式电热设备和动力装置的供电质量和供电可靠性问题在欧洲是不突出的。但另一方面，在欧洲对能量储存更为敏感。 此外，一些国家政府将颁布新的规程和法律及新的能源价格，预计欧洲各国之间市场份额会有重大差异。在有些情况下这个过程会给SOFC用于配电装置起到一定的促进作用。此外，欧洲的自由化近程落后于北美洲。因此，市场预测结果会有很大程度的不确定性。5 SOFC技术应用的扩展 使用天然气作为燃料的SOFC是车载式装置，其扩展应用可有以下几种形式：(1)家庭应用：新一代燃料电池将是扁平管型的，其功率密度是目前所用圆柱型燃料电池技术的2倍，因而将制造出5kW的燃料电池装置。这种设计方案是可行的，在配电市场中可以替代圆柱型燃料电池。(2)l0MW以上的系统装置：很显然，只要SOFC技术占有了功率范围在250-10MW的市场，那么下一步最必然的是要争取占有l0MW以上更大规模发电设备的市场。通过把更多SOFC链接起来便能实现这个目标，也满足了高效率低成本的要求。20MW级规模燃料电池的电效率已经接近甚至超过70％。(3)用液态燃料运行：使用天然气作为燃料将SOFC的应用局限在靠近天然气供气网的区域内，从而使这项新技术的应用受到限制。因此存在着让SOFC使用液态燃料的迫切要求。因此，应与大型石油公司合作进行该课题的研究开发，选择一种适宜的液体燃料并设计出最适于使用这种新燃料的SOFC发电装置，以便为边远的用户服务。 (4)C02的分离：Shell公司和 Siemens Westinghouse公司正在共同研制一种能将CO2从完全反应后的燃料中分离的SOFC设飞方案。例如，当把其装在用于回收油的平台上时，可以把CO2用泵压到地下储层中，这不但可省去CO2的排放税，还可提高原油的产出量。 (5)综合性应用：CO2分离装置可能是点火的火花装置，它使得SOFC在一种封闭且可再生的能量循环中成为关键性部件。经过-段时间，SOFC能产生出热量和电力，例如用于大型暖房的设施中，SOFC装置产生的C02可用来加快植物的生长。而任何一种农作物收获后的剩余有机物都可以转化为气体供给SOFC作燃料。
燃料电池的演化及发展探析摘要：对燃料电池的工作原理进行了详细的分析；对其演化过程进行了简述；对其最新技术进行了详细的研究；对国内燃料电池技术的发展提供了参考意见。关键词：燃料电池；碱性燃料电池；磷酸型燃料电池；熔融碳酸型燃料电池；固体氧化物燃料电池；直接醇类燃料电池；固体高分子膜燃料电池随着工业化过程的进一步加强，大气中二氧化碳的排放量和污染程度加剧，导致了温室效应越来越明显，因此环保问题引起了各国政府的重视。为此，绿色能源技术引起了各国的普遍关注，并且正在逐步成为一种趋势。经过了各方的互相协作和努力，燃料电池技术正日趋成熟。作为一项重要技术，从本质上讲，它是一种电化学的发电装置，等温地按电化学方式，直接将化学能转化为电能而不必经过热机过程，不受卡诺循环限制，因而能量转化效率高，且无噪音，无污染，因此正在成为理想的替代能源。1 燃料电池的演化过程1．1 燃料电池的演化过程燃料电池是一种新型的无污染、高效率汽车、游艇动力和发电设备，在本质上是一种能量转化装置。1839年，格罗夫发表了第一篇有关燃料电池研究的报告。1889年，蒙德和朗格尔采用了浸有电解质的多孔非传导材料为电池隔膜，一铂黑为电催化剂，以钻孔的铂或金片为电流收集器组装出燃料电池。但此后的一段时间里，奥斯卡尔德等人在探索燃料电池发电过程的实验都因为反映速度太慢而使实验没有成功。与此同时，热机研究却取得了突破性进展并成功运用而迅速发展。因此燃料电池技术在数十年内没能取得大的进展。直到1923年，由施密特提出了多孔气体扩散电极的概念，在此基础上，培根提出了双孔结构电池概念，并成功开发出中温度培根型碱性燃料电池。以此为基础，经过一系列发展，这项燃料电池技术得到了突飞猛进的发展。在20世纪60年代由普拉特一惠特尼公司研制出的燃料电池系统，并成功应用于宇航飞行，使得燃料电池进入了应用阶段。1．2 燃料电池的基本工作原理燃料电池是一种能量转化装置，它就是按电化学原理，即原电池工作原理，等温地把贮存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能，因而实际过程是氧化还原反应。从本质上说是水电解的一个“逆”装置。电解水过程中，通过外加电源将水电解，产生氢和氧；而在燃料电池中，则是氢和氧通过电化学反应生成水，并释放出电能。因此，燃料电池的基本结构与电解水装置是相类似的，它主要由4部分组成，即阳极、阴极、电解质和外部电路。其阳极为氢电极，阴极为氧电极。通常，阳极和阴极上都含有一定量的催化剂，目的是用来加速电极上发生的电化学反应。两极之间是电解质，电解质可分为碱性型、磷酸型、固体氧化物型、熔融碳酸盐型和质子交换膜型等类型。燃料电池的工作原理如下(以磷酸型或质子交换膜型为例)：(1)氢气通过管道或导气板到达阳极；(2)在阳极催化剂的作用下，1个氢分子解离为2个氢离子，即质子，并释放出2个电子；(3)在电池的另一端，氧气(或空气)通过管道或导气板到达阴极，同时，氢离子穿过电解质到达阴极，电子通过外电路也到达阴极；(4)在阴极催化剂的作用下，氧与氢离子和电子发生反应生成水；与此同时，电子在外电路的连接下形成电流，通过适当连接可以向负载输出电能。1．3 燃料电池的特点由上所述可知，燃料电池在本质上是电化学转化装置，它能够通过电化学过程直接将化学能转化为电能和热能，因而具有如下优点：1)干净清洁。利于环保，可减少二氧化碳的排放；无噪音，并自给供水；2)高效。由于其转化过程没有经过热机过程，因此效率高。3)适用性。由于污染小，无噪音，可靠，可使用于终端用户，因而可减少各种损失，并节省设备投资。4)可调制性。由于它是组合的结构，因而可以调节，以满足需求。5)燃料多样性。由于燃料可以是氢气、天然气、煤气、沼气的功能碳氢化合物燃料。基于以上特点。燃料电池成为绿色能源技术发展的重点。成为本世纪最有发展前途的技术之一。2 国内外燃料电池的最新进展2．1 碱性燃料电池（AFC）AFC技术是第一代燃料电池技术，已经在20世纪60年代就成功地应用于航天飞行领域。它是最早开发的燃料电池技术。目前德国一家公司开发的AFC在潜艇动力实验上获得了成功。国内对AFC的研究工作是从20世纪60年代开始的，主要是集中在中科院的下属研究机构。武汉大学和中科院长春应化所在上世纪60年代中期即开始对AFC进行基础研究。上世纪70年代，由于航天工业的需求，天津电源研究所研制出lkW AFX2系统。与此同时，A型号(即以纯氢、纯氧为燃料和氧化剂)、B型号(即以N2H4分解气、空气氧为燃料和氧化剂)燃料电池系统也在中科院大连化物所研制成功。此外，其它的研究机构也都展开了对AFC的研究。2．2 磷酸型燃料电池（PAFC）PAFC也是第一代燃料电池技术，也是目前最为成熟的应用技术。已经进入了商业化应用和批量生产。目前美国、日本、欧洲各国已有100多台200KW 发电机组投入使用或在安装中，最长的已经运行了37000小时。因此已经证实了PAFC是高度可靠的电源。只是由于其成本太高，目前只能作为区域性电站来现场供电、供热。国内对PAFC的研究工作相对较少。尽管如此，在对PAFC的研究过程中仍进行了卓有成效的工作，取得了不俗成绩。如国内学者魏子栋等人在对氧化还原发应的电催化剂研究过程中发现了Fe、Co对Pt的锚定效应。2．3 熔融碳酸型燃料电池(MCF℃)MCFC是属于第二代燃料电池技术。目前对MCF℃ 的研究国家有美国、日本和西欧，主要是应用于设备发电，目前还处于试验阶段。美国对MCFC的研究单位有国际燃料电池公司和能源研究公司及M—C动力公司。而日本对MCFC的主要是NEIX)公司、电力公司、煤气公司和机电设备厂商组成的MCFC研究开发组。大坂工业技术研究所从1991年开始10kW的MCFC单电池的长期运行试验，到1995年l1月止，累计运行了4万小时，确证了MCFC实用化的可能。德国MTU宣布在MCFC技术方面取得了突破。由该公司开发出来的世界上最大的280kW 的单电池还在运行。国内对MCFC的研究是中科院大连化物所从1993年开始的。现在正处于组合电池的研究阶段。而经过多年的艰苦努力与创新突破，上海交通大学科研人员率先在国内成功进行了1～1．5l 的熔融碳酸型燃料电池(M ℃)发电实验，取得了在国外一些国家至少需要6年甚至10年左右时间才能获得的成果。参加项目评审的专家认为，它整体水平达到了当前国内领先水平、国际20世纪90年代初同类技术的先进水平。2．4 质子交换膜型燃料电池系统(PEMF℃)PEMFC是属于第三代燃料电池技术。20世纪60年代，美国就已将PEMFC应用于宇航飞行，但由于技术问题，使得在其发展过程中受到了影响。直到20世纪80年代，加拿大Ballad公司才展开对PEMFC的研究工作。并取得了突破性进展。目前开发出来的电池组合功率达到了1000W／L、700W／kg的指标，因此这一技术引起了各国的广泛关注。目前Ballad公司在这一技术领域处于领先地位。国内对PEMFC的研究是从20世纪70年代天津电源研究所展开一聚苯乙烯蟥酸膜为电解质的PEM—FC基础研究。但进展缓慢。而国外在这一领域发展较快。因此在90年代开展了PEMFC的跟踪研究。目前，在PEM 方面，国内技术在多个方面取得了突破，北京富原新技术开发总公司已出现了50W、75W、150W、5KW 等样机。而上海神力科技有限公司已研制出5KW，10KW 的大功率型质子交换墨燃料电池系统，这大大缩小了与世界先进水平的距离。
其主要原理是基于原子的杂化掺杂改变了碳原子的电子云分布，使氧气容易被碳材料所吸附从而提高介孔碳的氧还原催化性能。