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    芮海水处理电化学法处理废水的基本原理

    来源: 时间:2017-02-21 16:27:09 次数:

    芮海水处理电化学法处理废水的基本原理


    3.1 电化学氧化还原法


    电化学氧化还原法是指电解质溶液在电流的作用下,在阳极和电解质溶液界面上发生反应物粒子失去电子的氧化反应、在阴极和电解质溶液界面上发生反应物粒子与电子结合的还原反应的电化学过程。电化学的氧化原理分为两类: 一种是直接氧化,即让污染物直接在阳极失去电子而发生氧化,在含氰hua物、含酚、含醇、含氮的有机废水处理中,直接电化学氧化发挥了十分有效的作用; 另一种则是间接氧化,即通过阳极反应生成具有强氧化作用的中间产物或发生阳极反应之外的中间反应来氧化污染物,达到氧化降解污染物的目的[1]。这种方法占地面积少、易操作; 但是效率低,影响的因素多(pH、电解质、电极材料等)。


    3.2 电凝聚法


    在电解过程当中,采用铝质或铁质的可溶性阳极通以直流电后,阳极材料会在电解过程当中发生溶解,形成的金属阳离子Fe3 + 和Al3 + 等与溶液中的OH-形成Fe(OH)3和Al(OH)3等具有絮凝作用的胶体物质,可促使水中的胶态杂质絮凝沉淀,从而实现污染物的去除[2]。


    3.3 电气浮法


    通过发生电极反应对废水进行电解,在阴极和阳极上分别析出氢气和氧气,产生直径很小(约20~ 100μm) 分散度很高的气泡,这些微气泡粘附在胶体或已形成的絮体上,随着气泡的上升,这些胶体或絮体会随之上升至水面形成泡沫层。再用机械方法去除,从而达到分离污染物的目的。可通过调节电流、电极材料、pH 值和温度改变产气量及气泡大小,满足不同需要。电气浮法在处理造纸废水方面有广阔的应用前景。它可使造纸废水的脱色率达94%,去除达98%,去除达75%。此外,电气浮还可使水中浮油的去除率达95%,使乳化油去除率达92%,对不同浓度的平均去除率也达到91.2%[3]。


    3.4 光电化学氧化法


    半导体材料吸收可见光或紫外光中的能量后可作为催化剂使用,使废水发生光催化反应从而达到去除有害物质的目的。常用的半导体材料有TiO2和SiO2等。实验研究表明,光催化氧化法对四氯化碳、4-氯酚、苯二酚、p-氨基酸、苯等有机物及CN-、S2-、I-、Br-、Fe2+、Cl-都有良好的去除效果。


    3.5 内电解法


    内电解法是利用废水中某些组分易被氧化还原的特点,当这些不同属性组分相遇且有导电介质时进行电化学反应的一种废水处理方法。内电解法处理染料废水是絮凝、吸附、架桥、卷扫、电沉积、电化学还原等多种共同作用、综合效应的结果[4]。工业上常用铁屑内电解法,其原理是利用铁屑中的铁和炭(或加入的惰性电极) 构成微小原电池的正极和负极,以充入的废水为电解质溶液,发生氧化还原反应,形成原电池。新生态的电极产物活性极高,能与 废水中的有机污染物发生氧化还原反应,使其结构形态发生变化,从而实现废水的处理。


    内电解法的优点是以废治废,能量消耗少,能去除多种污染成分; 缺点是反应速度较慢,对高浓度废水处理比较困难。


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