山東帕克環(huán)保工程有限公司

 電化學(xué)該方法治理污水或廢水，具有無(wú)需添加氧化劑，絮凝劑等化學(xué)藥品，設(shè)備體積小，占地面積小，操作簡(jiǎn)單靈活，排污量小，不僅可以處理無(wú)機(jī)污染物，也可以處理有機(jī)污染物，特別是一些無(wú)法用生物降解的有毒有機(jī)物可用電化學(xué)方法處理，用電還原法處理一些重金屬午睡時(shí)還可回收廢水時(shí)還可回收廢水中的金屬等優(yōu)點(diǎn)。但電化學(xué)方法存在能耗大，成本高及電解時(shí)吸氫，吸氧或吸氯氣不安全的缺點(diǎn)。隨著電力工業(yè)的發(fā)展，特別是近代大力發(fā)展水力發(fā)電和核電，電能成本降低，為電化學(xué)在治理廢水方面的應(yīng)用開(kāi)辟里很好的前景。

    用于廢水處理的電化學(xué)方法有電解法（氧化或還原），電氣俘法，電凝聚法和電滲析法等。電化學(xué)方法已用于電鍍廢水，化工廢水，染料廢水，造紙廢水，皮革廢水，生化廢水和制藥廢水等廢水治理。以及用于水處理劑的電化學(xué)合成。

內(nèi)電解法處理廢水。

一、內(nèi)電解法也稱還原電解池或腐蝕電解池，通常是以顆粒炭，煤渣或其他導(dǎo)電惰性物質(zhì)為陰極，鐵為陽(yáng)極，廢水中導(dǎo)電電解質(zhì)起導(dǎo)電作用構(gòu)成原電池.

陽(yáng)極反應(yīng)為Fe → Fe2+  + 2e-

陰極反應(yīng)為2H+  + 2 e- → H2↑

酸性條件下O2+2H2O+4 e-→ 4OH-

堿性或中性條件下Fe2++  2H2O  +  → 2H+  Fe(OH)2

電解質(zhì)中反應(yīng)為H++Fe(OH)2+1/2O2 → Fe(OH)3↓

Fe具有較強(qiáng)的還原作用，可使廢水中的某些氧化性組份還原，同時(shí)Fe(OH)3及Fe(OH)2還具有絮凝和吸附作用。原電池的某些位電流也可直接氧化還原作用，還能刺激水中微生物的代謝作用，促進(jìn)微生物處理廢水。已用此法處理含油有廚房廢水，煤氣洗滌廢水和染料廢水等。

該法優(yōu)點(diǎn)是以廢治廢，不消耗能源，能去除多重污染劑成分和脫色，還能提高難降解物的可生化性。其缺點(diǎn)是反應(yīng)速率慢，處理廢水少，反應(yīng)柱易堵塞，對(duì)高濃度廢水處理比較困難，其反應(yīng)操作彈性差。如內(nèi)電解法處理印染廢水和內(nèi)電解法處理含油廢水內(nèi)電解法處理含油廢水，廚房污水的成分極為復(fù)雜，含有各種有機(jī)物，動(dòng)物油，蛋白質(zhì)，淀粉，糖，纖維素，無(wú)機(jī)鹽，表面活性劑等。對(duì)這類污水大多采用生化處理，采用腐蝕電池處理廚房廢水可用過(guò)濾床裝置和絮凝床等兩類。本法是在反應(yīng)器出水進(jìn)入沉淀池中加入少量混凝劑使水質(zhì)澄清。

廚房污水含油量在（30～200）×10-6范圍，處理后水中的含油量降至（0～12）×10-6油脫出率達(dá)96％，進(jìn)水COD(200～600)×10 -6出水COD（60～200）×10 -6。去除率平均72.5％，BOD進(jìn)水為500×10-6，出水約40×10 -6，去除率90％，處理污水藥劑費(fèi)0.1元/t。

二、電解凝聚法處理廢水

該法采用可溶性陽(yáng)極如Fe,Al等金屬板，再外加直流電壓的作用下，金屬陽(yáng)極氧化溶解，生成金屬離子 Fe2+ 、Fe 3+、AI3+ ，這些離子在水中與OH-作用生成 Fe(OH)2、Fe(OH)3與AI(OH)3氫氧化物沉淀，最后這些沉淀物吸附，絮凝廢水中的污染物。在廢水中有有機(jī)酸，則能生成鐵，鋁等的有機(jī)酸化合物，同樣能起絮凝作用。

陽(yáng)極產(chǎn)生原子養(yǎng)，陰極產(chǎn)生原子氫，還能起氧化還原作用，氣體能起到氣浮作用。在傳統(tǒng)的平版電極凝聚法基礎(chǔ)上，有發(fā)展里脈沖電凝聚和交流電凝聚。在反應(yīng)器電極發(fā)展方面發(fā)展了活性炭纖維（ACF）鐵復(fù)合電極，籠式點(diǎn)擊，堆積床電極，旋轉(zhuǎn)電機(jī)。電機(jī)的機(jī)型有單極性，復(fù)極性。傳統(tǒng)的點(diǎn)凝聚法處理染料廢水電流效率為70％左右。使用脈沖電源時(shí)，電極上的反應(yīng)時(shí)斷時(shí)續(xù)，有利擴(kuò)散，降低過(guò)單位，從而降低能耗和鐵耗，如鐵耗可降低一半。交流電凝聚是兩級(jí)都為可溶性鐵，鋁電極，當(dāng)交流電通過(guò)時(shí)兩極均可溶解，從兩極產(chǎn)生金屬陽(yáng)離子，兩極極性經(jīng)常變化，可起到防止電極鈍化作用。使用活性炭纖維—鐵復(fù)合電極時(shí)，活性炭纖維對(duì)廢水中的有機(jī)物有富集作用，使其容易與Fe(OH)2、Fe(OH)3 AI(OH)3發(fā)生絮凝作用。用該法直接處理染料廢水及較高濃度印染廢水，脫色率達(dá)95％～100％，COD去除率為40％～80％。

1、電解絮凝法處理印染廢水  用ACF—FE復(fù)合電極對(duì)印染廢水進(jìn)行凝聚實(shí)驗(yàn)，電壓15V,PH=6.0,電解時(shí)間60min，去除率達(dá)60％—80％；電解時(shí)間為90min，COD去除率達(dá)80％以上。

2、電解絮凝法處理織布廢水  

3、電解絮凝法處理造紙廢水

 造紙黑液中含有一定量的木質(zhì)素，而木質(zhì)素中含有苯丙烷單元的立體生物高聚物，有用的低分子量的芳香族化合物，如芳香醛和丁香醛。其氧化降解方法有氧化氨解，高溫堿性空氣氧化降解，電化學(xué)氧化降解，酶降解等。

4、電解絮凝法處理有機(jī)廢水

 電解絮凝法實(shí)驗(yàn)用石墨做陰極，陽(yáng)極分別用不銹鋼，旅伴和鐵板實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)用鋁電極效果好，槽電壓為10V，電流密度12.5/Am2 ，電解12 h.原水COD2458mg/L ,BOD5355.80mg/ L ,TP 7078mg/ L , TN  37.59mg/L,  懸浮物670 mg/ L  ，色度160，電凝聚后，懸浮物去除率100％，COD去除率94.62％，BOD5去除率90.83％，tp去除率為100％，TN去除率為77.76％，色度去除率為100％，表明有明顯的處理效果，具有設(shè)備簡(jiǎn)單，操作容易，處理費(fèi)用很低等優(yōu)點(diǎn)。

三、電解氣浮法處理廢水

電解氣浮工藝是一種運(yùn)用電化學(xué)方法去除固態(tài)微粒，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)）攜帶廢水中的膠體微粒，油污共同上浮，達(dá)到分離進(jìn)化的目的。與常用的加壓溶氣氣浮發(fā)相比，其具有以下特點(diǎn)。

1、電解產(chǎn)生的氣泡微小約8～15 um，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)極會(huì)有中間產(chǎn)物，它們對(duì)有機(jī)物有一定的氧化作用。有氯離子存在時(shí)陽(yáng)極產(chǎn)生氯氣有氧化作用，氯氣分解產(chǎn)生次氯酸根也有氧化作用，因此對(duì)水體中的有機(jī)物有降解作用。

3、工藝裝置緊湊，站的面積少。

電解氣浮法通常用不不溶性電極，常用電極有不銹鋼，石墨，二氧化鉛，金屬氧化物鈦基電極等。通常將電解池安裝在水處理池底部，水緩緩流過(guò)電解池，氣泡魚(yú)懸浮物接觸后吸附，達(dá)到分離目的。電解氣浮陽(yáng)極析氧氣，有氯離子存在時(shí)析出氯氣，陰極析氫，其超電壓服從他菲爾經(jīng)驗(yàn)公式，即η=α+βī 。選擇中低超電勢(shì)材料做電極，可以提高析氫速度，降低電能消耗。

電解析氣的過(guò)程包括氣泡的形成，長(zhǎng)大和氣拋脫離三個(gè)階段。電解氣泡的生成，本質(zhì)上屬于新向的生成，由于電極表面的微觀不均勻性，并涉及氣體的溶解，過(guò)飽和，擴(kuò)散等，成粒過(guò)程十分復(fù)雜。氣泡長(zhǎng)大過(guò)程，包括電極表面笑氣泡聚并，以中等氣泡為中心兼并周圍小氣泡以及打起泡的滑移聚并。氣泡的脫離發(fā)生在上升力大于附著力，氣泡脫離的臨界尺寸與電解工業(yè)條件，電極表面狀態(tài)有關(guān)。電解氣浮工業(yè)設(shè)備：氣浮槽有平流式和豎流式或回流式和翻滾式。

四、電化學(xué)氧化法處理廢水

1、直接氧化法處理廢水  

已用此法直接降解無(wú)機(jī)污染物（如含CN-廢水、含NH4+和含硫沸水等），對(duì)有機(jī)物氧化降解（如降解染料、酚）以及造紙、皮革垃圾填埋場(chǎng)滲析液等各種廢水。含氰廢水主要來(lái)自化工、制藥、焦化、冶煉、電鍍等行業(yè)，處理方法很多，如化學(xué)法、電解氧化法、活性炭法、離子交換法等。       

2、 間接氧化法處理污水  

    間接氧化法實(shí)在陽(yáng)極反應(yīng)過(guò)程中，先生成具有較強(qiáng)氧化性質(zhì)的化學(xué)活性物質(zhì)，在利用這些物質(zhì)對(duì)難降解物質(zhì)徑行分解，氯氣、次氯酸跟等均可作為有機(jī)物的氧化中介，其還原電勢(shì)越弱，氧化中介效果越好。間接氧化已經(jīng)在苯、苯酚、油和氯化物的氧化過(guò)程中得到驗(yàn)證。由硝基氯苯生產(chǎn)隊(duì)硝基酚的廢水，進(jìn)沉淀、萃取分離后，酚的質(zhì)量濃度仍有數(shù)百毫克美升 ，并含有大量的氯化鈉，可用電解法生產(chǎn)氯與次氯酸跟氧化廢水中的有機(jī)物，氧化侯尾液中仍含有次氯酸跟，再與原水混合作進(jìn)一步氧化，脫酚率達(dá)99％。

五、電還原法處理廢水

電換元法可用于鉻離子去除、重金屬回收、氯代烴還原脫氯、銅請(qǐng)絡(luò)合物電鍍廢液治理。   

六、電滲析法處理廢水

電滲析技術(shù)作為一種特殊的電解技術(shù)，早已在氯堿工業(yè)和水處理中應(yīng)用。電滲析的原理是在直流電場(chǎng)下，溶液中的正負(fù)離子分別向不同方向遷移，正離子向負(fù)極遷移，負(fù)離子向正極遷移。若在溶液中間安裝離子交換膜，由于陽(yáng)離子只允許正極通過(guò)，而陰離子交換膜，只允許負(fù)離子通過(guò)，因此可以限制不同區(qū)域溶液中離子的遷移，最終達(dá)到分離、濃縮、提純、回收離子或淡化水的目的。電滲析技術(shù)主要用來(lái)淡化苦咸水和海水、處理酸性廢水、處理赤泥堿性廢水、處理硫酸鈉廢水、處理造紙黑液。

七、水處理藥劑的電化學(xué)合成    

1、高效聚合氯化鋁的電化學(xué)合成

 聚合氯化鋁是應(yīng)用比較廣泛的一種水處理劑，主要用于廢水的絮凝混凝。其有效的絮凝作用來(lái)源于AI13,它是鋁離子水解—聚合—沉淀過(guò)程的中間產(chǎn)物。目前工業(yè)化生產(chǎn)聚合氯化鋁的方法有化學(xué)酸溶法、中和法、電滲析法和熱分解發(fā)等。

2、電解海水生成氯氣和次氯酸鈉用于殺滅生物和細(xì)菌

3、電化學(xué)合成過(guò)氧化氫

過(guò)氧化氫是常用的無(wú)二次污染而有效的滅菌、消毒、水處理氧化劑。通常用化學(xué)法制備，也可用電化學(xué)方法制備。