水的電化學(xué)處理方法

1FROM：王曉寧10091740113水的電化學(xué)處理方法引言：電化學(xué)法處理廢水應(yīng)用起始于20世紀(jì)40年代，但由于投資較大，電力缺乏，成本較高，因而發(fā)展緩慢。直到60年代，隨著電力工業(yè)的發(fā)展，電化學(xué)法才被真正地用于廢水處理過(guò)程。近年來(lái)，由于電化學(xué)方法在污水凈化、垃圾滲濾液、制革廢水、印染廢水、石油和化工廢水等領(lǐng)域的應(yīng)用研究進(jìn)展，引起人們對(duì)這一方法的廣泛關(guān)注,電化學(xué)方法被稱為“環(huán)境友好”工藝。一：電化學(xué)技術(shù)的原理二：電化學(xué)處理的種類

1，電化學(xué)氧化法2，電化學(xué)還原法3，電解氣浮法4，電解凝聚法三：電化學(xué)處理的優(yōu)缺點(diǎn)四：電化學(xué)法在環(huán)境工程發(fā)展前景主要內(nèi)容一：回顧電解池電解池：把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置，也叫電解槽。（1）電極名稱：陽(yáng)極：與電源正極相連的電極（或溶液中陰離子趨向的電極）陰極：與電源負(fù)極相連的電極（或溶液中陽(yáng)離子趨向的電極）（2）電極反應(yīng)：陽(yáng)極：氧化反應(yīng)陰極：還原反應(yīng)。電解過(guò)程：電解質(zhì)電離產(chǎn)生的陰、陽(yáng)離子在電流的作用下定向移動(dòng)，陽(yáng)離子在陰極得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，陰離子在陽(yáng)極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，電子從電源負(fù)極沿導(dǎo)線流入陰極，從陽(yáng)極流出，沿導(dǎo)線回到電源的正極。二：電化學(xué)處理的分類1，電化學(xué)氧化法

電化學(xué)氧化法主要用于有毒難生物降解含有氰、酚等有機(jī)廢水的處理，根據(jù)不同的氧化作用機(jī)理，可分為直接陽(yáng)極氧化、間接陽(yáng)極氧化直接陽(yáng)極氧化主要依靠在陽(yáng)極上發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)選擇性氧化降解有機(jī)物。間接陽(yáng)極氧化是通過(guò)陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生的強(qiáng)氧化劑間接氧化水中的有機(jī)物，達(dá)到強(qiáng)化降解的目的

由于間接電氧化既在一定程度上發(fā)揮了陽(yáng)極氧化作用，又利用了產(chǎn)生的氧化劑，因此處理效率大為提高。例如：處理含酚廢水時(shí)，加入食鹽做電解質(zhì)，氯化鈉被氧化成氯氣，氯氣和水反應(yīng)生成次氯酸，進(jìn)而將酚氧化。2，電化學(xué)還原法電化學(xué)還原法主要用于重金屬離子的去除

電解槽的陰極相當(dāng)于還原劑，可使廢水中的重金屬還原并沉積于陰極，從而得以回收利用，同時(shí)廢水得到處理。應(yīng)用：間接電化學(xué)還原含鉻溶液在許多行業(yè)均有應(yīng)用，如在電鍍、金屬加工中用作氧化劑或還原劑。鉻在這些行業(yè)的廢水中以六價(jià)形式存在，毒性很高。以鋼板作電極，陽(yáng)極不斷溶解產(chǎn)生亞鐵離子，在酸性條件下，將六價(jià)鉻還原成三價(jià)鉻：CrO42-+3Fe2++8H+→Cr3++3Fe3++4H2O電解過(guò)程中消耗大量的H+，使廢水pH逐步升高，這使得Cr3+和Fe3+形成氫氧化物沉淀而從溶液中析出。3，電解氣浮法電氣浮工藝是一種運(yùn)用電化學(xué)方法去除固態(tài)顆粒、油污的廢水處理單元操作方法。其上浮原理是：通過(guò)電解水產(chǎn)生氫氣、氧氣和氯氣(有氯離子時(shí))攜帶廢水中的膠體顆粒、油污共同上浮，達(dá)到分離凈化的目的。PAC:聚合氯化鋁，絮凝劑，助凝劑，混凝劑PAM：聚丙烯酰胺，能與分散于溶液中的懸浮粒子架橋吸附，有極強(qiáng)的絮凝作用電解氣浮法的特點(diǎn)(1)電解產(chǎn)生的氣泡微小，直徑小于60um，一般氣浮直徑大于100um，與廢水中雜質(zhì)的接觸面積大，氣泡與絮粒的吸附能力強(qiáng)。通過(guò)調(diào)節(jié)電流、電極材料、pH值和溫度可以改變產(chǎn)氣量及氣泡大小以滿足各種需要。(2)陽(yáng)極過(guò)程中陽(yáng)極表面會(huì)產(chǎn)生中問(wèn)產(chǎn)物(如羥基自由基、原生態(tài)氧)，它們對(duì)有機(jī)物有一定的氧化作用。4，電解凝聚法電絮凝法是利用鋁或鐵陽(yáng)極在電流作用下溶解生成鋁或鐵的氫氧化物，凝聚水中的膠體物質(zhì)從而使水獲得凈化的一種電化學(xué)方法。

電絮凝主要包含3個(gè)過(guò)程：①犧牲陽(yáng)極電解氧化產(chǎn)生混凝劑；②水中膠體顆粒的脫穩(wěn)；③脫穩(wěn)膠體形成絮凝體。三：電化學(xué)處理的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：(1)在廢水處理過(guò)程中，主要試劑是電子，不需要添加氧化劑，沒(méi)有或很少產(chǎn)生二次污染，可給廢水回用創(chuàng)造條件；(2)能量效率高，反應(yīng)條件溫和，一般在常溫常壓下即可進(jìn)行；(3)兼具氣浮、絮凝、殺菌作用，可以通過(guò)去除水中懸浮物和選用特殊電極來(lái)達(dá)到去除細(xì)菌的效果，可以使處理水的保存時(shí)間持久；(4)反應(yīng)裝置簡(jiǎn)單，工藝靈活，可控制性強(qiáng)，易于自動(dòng)化，費(fèi)用不高。不足：(1)能源消耗量大；(2)電極材料消耗過(guò)多；(3)操作工通常對(duì)電化學(xué)裝置不熟悉；(4)當(dāng)反應(yīng)物濃度不高時(shí)，處理時(shí)間延長(zhǎng)，電流效率降低。四：在環(huán)境工程中的應(yīng)用前景

對(duì)于電化學(xué)法處理廢水，影響處理效果的最關(guān)鍵因素就是電極，因此對(duì)電極材料和電極構(gòu)造的研究意義重大。電極的要求是導(dǎo)電性良好、耐蝕、電流效率高且有良好的機(jī)械物理性能。目前在水處理研究中采用的電極種類很多，應(yīng)根據(jù)其處理對(duì)象對(duì)電極進(jìn)行合理選用。目前電極發(fā)展類型一：催化電極良好的電催化特性是指電極對(duì)所處理的有機(jī)物表現(xiàn)出高的反應(yīng)速率和好的選擇性。到目前為止，其中TiSno。(TiSno!一SbO)，Ti／PbO及BDD電極發(fā)展前景較好。二：三維電極三維電極是在傳統(tǒng)二維電解槽電極問(wèn)填充導(dǎo)電性粒子或其他碎屑狀工作電極材料(如活性炭、二氧化鉛、金屬碳復(fù)合電極、網(wǎng)狀玻碳電極等)，使裝填工作電極材料表面帶電成為第三極。與二維電極相比，它能使單位電解槽電極面積增大，且因粒子間距小，物質(zhì)傳質(zhì)效果極大改善，因此具有較高電流效率和單位時(shí)空產(chǎn)率，從而加快電催化氧化反應(yīng)速率。即：形成很多的微電極三：電化學(xué)復(fù)合技術(shù)的應(yīng)用采用電化學(xué)與其他技術(shù)相結(jié)合的方法，使廢水得到更經(jīng)濟(jì)、更高效的處理，并且使電化學(xué)技術(shù)的應(yīng)用得到推廣比如：電化學(xué)和電滲析技術(shù)、固定化微生物聯(lián)合技術(shù)、超聲波技術(shù)的結(jié)合部分參考文獻(xiàn)：[1]林海波，伍振毅工業(yè)廢水電化學(xué)處理技術(shù)的進(jìn)展及其發(fā)展方向化工進(jìn)展[2]李青，周雍茂環(huán)境污染