电化学法处理重金属废水的应用研究

电化学法处理重金属废水的应用研究

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（1.广东雅迪环保设备有限公司广东东莞523000；2.广东威特雅环境科技有限公司广东东莞523000）

摘要：在当前社会经济快速发展的过程中，工业生产中产生的污水量在不断的增加，造成环境的污染，因此，在工业生产的过程中要对重金属废水进行处理，减少废水对环境的污染。

关键词：电化学法；重金属；废水处理

1前言

在重金属废水处理的过程中有很多的方法，我们要根据废水产生的数量采取有效的措施，来提高重金属废水的处理质量。

2主要技术内容

2.1基本原理

电化学技术的基本原理是铜，铁等金属作为阳极，在直流作用下，阳极溶解并形成金属阳离子，通过一系列水解，聚合和氧化过程，产生各种羟基配合物，复合物和氢氧化物具有较强的微絮凝剂吸附能力，废水中重金属等污染物浓缩析出和分离。同时，带电的污染物颗粒在电场中游动，电荷的一部分被电极中和，使其稳定和稳定。电解絮凝处理废水不仅对胶体杂质和悬浮杂质有凝结作用，而且由于阳极的氧化和阴极的还原，可以去除水中的各种污染物。

2.2技术关键

独特的立式电化学反应器，高电流和低压脉冲功率;反冲洗系统配置可以在设备运行高压水中安装，增加水的混合，充分响应提高加工效果，当设备关闭时，还可以进入高压水回洗，减少并避免板块污染，延长板的寿命;自动控制系统可以实现对水处理全过程的全面控制，最大限度地提高废水处理标准的稳定性。

3电化学工艺原理

电化学是一个复杂的过程，电场在金属离子的作用下由阳离子产生，当人体引起许多三个主要阶段：（1）在电场作用下，阳极产生电子形成“微絮凝剂”-铁或氢氧化铝；（2）悬浮颗粒在水中，胶体污染物在“微絮凝剂”中失去稳定作用。由于双离子相互作用引起的离子离子之间的相互作用（3）污染物颗粒与“微絮凝剂”的稳定化后，微絮凝剂颗粒和微絮凝剂颗粒，絮凝剂颗粒“彼此碰撞，结合成肉眼可见的大絮体。电极材料中通常使用的电极材料为铝和铁，阳极和阴极之间通过直流电，可发生电极反应。电化学重金属废水处理方法具有多功能性，除电化学作用外，还有电凝氧化，还原，电浮法等。

4电化学技术的主要方法与特点

4.1电化学处理技术

主要的电化学处理技术包括:

（1）电凝方法：采用外界压力作用下的可溶性阳极（铁或铝）产生大量阳离子，胶体污染物达到分离污染物。

（2）电化学氧化法：该方法分为直接氧化和间接氧化两种，均为阳极工艺。直接氧化法是将污染物的阳极氧化直接转化为无害物质。间接氧化法是通过中间反应以外的阳极反应，使污染物氧化，最终形成无害物质。

（3）电沉积方法：该方法利用电解液中不同金属成分的电位差，使阴离子中溶解金属的游离态或结合态析出。适当的电位是电沉积发生的关键。

（4）电解浮选：在直流电场的作用下，通过废水的电解在阳极和阴极上产生氧气。这些气体是微气泡的形式，可以粘附到胶体或形成絮状物，形成浮渣，以便除去水中的污染物。

（5）内部电解法：使用活性金属填料原来形成的原始电池，通过表面的填料进行电化学反应和后絮凝，达到净化废水的目的。

（6）其他电化学工艺：电吸附，电渗析，离子交换辅助电渗析和电化学膜分离技术，不仅可以用作清洁生产过程，以防止环境污染，而且也是有效的工业废水处理方法。

4.2电化学技术特点

电化学技术主要有以下特点:

（1）具有多种功能，既可通过电化学氧化还原毒物即可使用，也可用于悬浮液或胶体相分离。此外，生物电化学方法可以与生物学方法相结合。

（2）电化学过程中的两个参数是电流和电压，易于确定和自动控制。

（3）电化学反应可以在较低的温度下进行，反应条件温和。

（4）高环境兼容性：电化学过程中使用的电子，是最干净的试剂。

（5）电化学过程具有较高的选择性，防止副作用的发生，减少污染物。

5工艺优点

5.1电化学方法处理重金属废水，处理工艺运行顺利，克服了制药厂商，药品质量，药物比例，用量等因素的不稳定性对加工效果的影响。

5.2在重金属废水处理中，通过电化学方法生产的污泥量比传统配料方法产生的污泥减少40％，降低了污泥处理成本。

5.3重金属废水的电化学处理不会使水分SO42-，Cl-，NO3-，PO43-和C来源等细菌和藻类生长所需的成分富集水富营养化;电极反应氢氧化物活性高，聚集和吸附能力强，处理效果好;阳极上产生的氧和氯可以使有机物变成氧化，成为有害成分，具有杀菌作用。

5.4使用电化学处理重金属废水，电化学设备投资和化工设备投资相当，但前者无补剂，反映了绿水处理的概念;和电化学设备紧凑，占地面积小，只有制药方法的1/5;设备自动化程度高，管理简单，操作人员的要求非常低。

6关键工艺参数

电化学铅冶炼废水处理系统关键工艺参数：

6.1电化学系统不能有机和油性物质，不能在酸性污水之后进行单一预处理，过度综合废水和酸性污水进气控制预处理1.5倍以上。

6.2电化学体系进入水中PH值控制在9〜10，PH值未能调整池中的均质化。

6.3当水电解为黄色时，再次立即打开事故池阀，电解1分钟左右，水为绿色或深绿色，关闭事故池阀。

6.4当当前值小于700A时，需要更换板，一般循环7d，每次关闭打开反应器潜艇阀排空，每天至少排水一次，每天清洗一次。

6.5絮凝剂输入量3‰，机器设备设定为12r/min，絮凝搅拌釜搅拌速度从第一级到第三级水速分别为14r/min，7r/min，6r/min，在混合罐中通过肉眼可以看到明显的颗粒絮状物。

6.6坡板沉淀池驱动吸泥每30分钟刮泥一次，每次关机和动力运行吸风机运行3次，以确保斜坡底部的水不会下沉泥浆。

7电化学技术的实际应用

某铜冶炼厂已成功运用电化学技术处理重金属废水，废水能够稳定达标外排。将废水收集到调节池中，均化匀浆，将废水提取到电化学设备，电解和凝结，电解气浮法和电解氧化还原反应，并在水中形成重金属絮凝;水中的氧化亚铁离子转化为氢氧化铁沉淀;在絮凝罐中加入PAM剂，同时搅拌，使废水产生，如氢氧化铁沉淀产生较大的絮凝物，易于沉降;将水倒入倾斜板沉淀池中，去除污染物絮凝组，将上清液直接进入标准监测和测量通道。其处理工见下图

由于整个厂房的污水源较多，池的均质化可使各种废水均匀化和混合。一旦废水异常波动（主要是pH波动），即在碱性污水上启动碱液给料系统进行预处理;正常运行用作调平池和紧急应急池。曝气池不应小于30miu。填充少量PAM的絮凝反应池是进一步絮凝反应，PAM（聚丙烯邻苯二甲酰胺）是有机聚合物的状态，可以加快沉淀速率。

8结束语

综上所述，在当前工业废水处理的过程中，要采有效的措施对重金属废水进行处理，保证废水的处理效果，减少重金属废水对环境产生的污染。

参考文献

[1]汪涵.电化学技术在环保领域的应用[J].化工环保,2015,(5)25-26.

[2]侯峰岩,俞彩云.现代电化学技术与环境保护[J].化工环保,2013,(5)23-24.