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电化学水处理技术
浏览次数:896    日期:2018/12/26 17:07:44

 

世间万物,都是有一利就有一弊。社会的进步和人们生活水平的提高,也不可避免地对环境产生污染。废水就是其中之一。随着石化、印染、造纸、农药、医药卫生、冶金、食品等行业的迅速发展,世界各国的废水排放总量急剧增加,且由于废水中含有较多的高浓度、高毒性、高盐度、高色度的成分,使其难以降解和处理,往往会造成非常严重的水环境污染。

 

为了处理每天大量排出的工业废水,人们也是蛮拼的。物、化、生齐用,力、声、光、电、磁结合。今天笔者为您总结用“电”来处理废水的电化学水处理技术。

电化学水处理技术,是指在电极或外加电场的作用下,在特定的电化学反应器内,通过一定的化学反应、电化学过程或物理过程,对废水中的污染物进行降解的过程。电化学系统设备相对简单,占地面积小,操作维护费用较低,能有效避免二次污染,而且反应可控程度高,便于实现工业自动化,被称为“环境友好”技术。

 

1、持久性有机污染物污水的处理技术

对于造纸、印染、制药等行业废水,含有机物浓度高、组分复杂、难降解物质多,这些物质的处理较为困难。电化学水处理技术可有效提高难降解物的可生化性。

处理过程中阳极表面能起到吸附、催化、氧化等多种转化功能。氧化能力极强的羟基自由基能够甚至能够使使持久性有机污染物发生分解,高效的将其转化为无毒的、容易讲解的物质。该方法还能够将持久性有机污染物彻底生成二氧化碳或碳酸盐等物质。

在实际应用中,考虑到废水电导率很低,为了增强溶液导电性,一般还需要加入强电解质(如氯化钠、硫酸钠),从而提高处理效率和处理质量。

 

2、 酚类污染废水的电化学处理技术

炼焦、炼油、造纸、塑料、陶瓷、纺织等工业产生的酚类有机污染物废水中含苯酚和其衍生物等芳香族化合物,处理一般较为复杂,且效率不高。同时含酚废水的来源广、污染重。通过电化学氧化水处理技术,能够对这类污水进行有效处理。影响含酚废水的处理的因素包括苯酚初始浓度、废水pH值、电流密度、支持电解质种类等。周明华等以经氟树脂改性的β-PbO2为阳极,处理含酚模拟废水,在电压为7.0 VpH值为2.0的条件下,其COD可降至60mg/L以下,挥发酚可完全去除。

 

3、 硝基苯类化合物污染废水的电化学处理技术

医药、农药、染料、炸药及其他化工产品的生产过程中,会产生含硝基苯类化合物的废水。硝基苯类化合物属于生物难降解物质,在污水处理中具有较大的难度。提出用电化学催化系统处理此类废水,能够达到良好的效果。一般以形稳性阳极(金属阳极),对模拟硝基苯废水进行处理。在已有的相关实验结果中可以发现,在选择合适的电流密度为后硝基苯类化合物的去除率非常客观,甚至能够达到90%以上。因此,利用电化学法对此类污水进行处理具有良好的应用前景。

 

4、 重金属离子废水的电化学法处理

重金属主要指汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)、砷(As)、铜(Cu)、锌(Zn)、钴(Co)、镍(Ni)等。采矿、冶金、化工等行业是水体中主要的人为污染源。重金属在食物链中的过量富集会对自然环境和人体健康造成很大的危害,因此重金属离子废水的处理一直是科学家关注的热点。电化学法在此类废水的处理领域也有较多的探索和应用,主要的应用方法是电沉积法。电沉积法的三维电极与传统的二维电极相比具有明显的优势,三维电极能够增加电解槽的面体比,同时增大物质传质的速度,提高电流效率和处理效果。在实际中,利用三维电极处理含铜离子和汞离子污染的重金属废水取得过较好的效果。

 

5、 电化学与其他方法相结合的废水处理方法

电化学水处理法同样能够与其他方法结合使用,从而大大提高污水处理的效率和处理质量,这是学界研究的重点方向。研究较多的主要是电化学法与生物法结合后的污水处理技术。将这两种方法进行结合后,水中的多种污染物能在生物技术和电化学技术的共同处理中,被有效的降解和处理。值得一提的是,电化学反应过程产生的微弱的电流,能够有效刺激微生物的代谢活动,从而促进生物处理的效率。因此,这两种方法的结合在处理难生物降解污水、电解不彻底的废水处理等方面具有其他方法不可比拟的优点。

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