电化学法水处理技术的研究

化学工程与装备2014年第12期224ChemicalEngineering&Equipment2014年12月电化学法水处理技术的研究茹立军，李文友（酒泉职业技术学院（甘肃广播电视大学酒泉分校），甘肃酒泉735000）摘要：水是人类社会极其宝贵的自然资源，本文全面介绍了电化学技术在水处理工程中的应用现状，总结了电化学法对于处理有机废水、重金属离子废水和氨氮废水方面的实际应用效果和技术难题，对电化学法水处理技术的特点进行了全面概况总结，并指出了电化学法技术在水处理领域的应用中所存在的一些问题，探讨了今后的发展方向。关键词：电化学；污染物；氨氮；水处理引言随着化学、农药、医药卫生、有机、食品等行业的迅速发展，世界各国的污水排水总量也有着急剧的增加。由于相关行业排放的污水内，含有较多的高浓度、高毒性的、高色度的成分，这些成分极难自然降解，往往会造成非常严重的水环境污染。对于这类污水的处理，一般采用的技术有物理法、化学法以及新近推广的生物法等。由于处理原理的不同，物理法、化学法容易引起再次的污染；而生物法污水处理技术从经济性、处理效率等方面，具有明显的优势，是目前世界各国应用最为广泛的处理方法。生物技术能够高效的将污染成分转化成无机物或者矿物质等。然而，生物技术对于多芳香烃及其衍生物等污染物成分的处理上并不有效，很难达到理想的处理效果。因此，生物污水处理法在这方面临着较大的困难。可喜的是，近年来，国内外科学家提出好完善了一种所谓“高级氧化技术”方法，这种方法通过综合利用光、声、电、磁或无毒试剂催化氧化技术进行有机污水的处理，得到了良好的效果。高级氧化技术法能够处理之前较难降解且对生物环境危害较大的有机污染物成分，从而成为当前污水处理研究和应用的前沿。其中，电化学水处理技术作为高级氧化技术的一种，同样受到国内外科学家的广泛关注和认可。顾名思义，所谓电化学水处理技术，其基本原理就是根据氧化还原反应的原理，在电极上发生直接或者间接的电化学反应，从而将污染物从废水中减少或去除，由此一般将电化学水处理分为直接电解和间接电解法两种。通过电解法，所产生的污染能够在电极基础上，被直接氧化或者还原，进而能够将这些污染物在废水中降解。直接电解包含以下两种类型：第一，阳极过程。在电解污染物的过程中，通过阳极的表面氧化反应，毒性较小的生成物逐渐生成，或者一些比较容易降解的物质得以生成，甚至可以促使有机生物发生无机化，从而污水处理的目的就得以实现。第二，阴极过程。在电解污染物的过程中，通过阴极的表面还原作用，使其得以去除。在回收利用重金属、还原卤代烃和脱卤等方面，其所发挥的重要作用是无可替代的。所谓间接电解法，就是将产生于电化学反应过程中的氧化还原物质，作为反应剂或者催化剂，促进污染物逐渐转化为毒性较小的物质。间接电解可以划分为以下两种过程：第一，可逆过程。所谓可逆过程是指电解过程中的氧化还原物可以通过电化学反应再生和循环使用。第二，不可逆过程。在电解过程中，可以通过不可逆电化学反应的生成物，还可以通过电化学反应产生强氧化的中间体。在20世纪60年代初期，电力工业的发展速度越来越快，人们开始对电解法引起重视。之前的电解反应容器，通常运用二维平板电极，但是这样的反应器在传质上存在一定问题，电极面积较小。而在工业生产中，要求有高的电极反应速度，所以客观上需要开发新型、高效的电解反应器。综上所述，电化学水处理技术是指在特定的电化学反应器内利用设计的电极反应以及由此而引起的一系列的化学反应、电化学过程或物理过程，对污染物较小降解转化，从而达到污水净化和处理的目的。相比传统的水处理技术而言电化学水处理系统的设备相对简单，系统占地面积较小，设备操作及维护费用较低，同时该方法能够有效避免二次污染，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。在这样一个严峻的社会现实下，电化学水处理技术得到了很好的发展与使用，应用前景非常广阔。1电化学水处理技术的优点有污水需要处理的单位，如需了解完整污水处理方案或报价，可以通过污水宝发布方案报价海选公告；全国几千家茹立军：电化学法水处理技术的研究225环保公司供您选择，污水宝资深工程师团队帮您寻找最省钱的污水处理方案，货比三家花最少的钱将污水处理达标。（1）电化学水处理技术具有多功能性，电化学法不仅能够通过电化学的氧化还原反应原理使毒物降解、转化，还可通过该方法处理水体内的悬浮物或胶体体系的相分离，因此电化学技术具有多功能性，从而扩大了该方法的可选择性，使电化学法在废水、废气、有毒物处理等多方面发挥作用。（2）电化学水处理技术具有高度的灵活性。由于电化学技术包括了气浮、絮凝、杀菌等多种净化水的功能，因此必要时可通过该技术同时发挥阴极、阳极的作用。因此，电化学法既可以作单独处理工艺使用，也可以与其他处理工艺相结合。举例来说，