浅析微电解
摘要：本文首先阐述了铅锌废水来源及危害，然后分别分析了铁碳微电解和电絮凝气浮这两种废水处理技术的技术原理和优缺点，最后指出了微电解—电絮凝耦合技术的可行性和最佳工艺条件。
abstract：this paper describes the lead and zinc wastewater sources and hazards, and then analyzes the technical principles and the advantages and disadvantages of
iron-carbon micro electrolysis and electrical flocculation flotation wastewater treatment technologies, and concluded the feasibility and optimum conditions of the micro the electrolysis - electroflocculation coupling technology. keywords: micro-electrolysis; electroflocculation; coupling; lead and zinc; refining wastewater.
关键词：微电解；电絮凝；耦合；铅锌；冶炼废水
中图分类号：tf803.27 文献标识码：a 文章编号：
近年来，重金属污染事件频频发生，国家对含重金属废水整治给予了高度重视。
铅锌冶炼工业是我国重金属污染物排放的有色金属行业中的污染物排放的主要大户之一。
铅锌冶炼废水水质复杂，对环境污染重，其主要污染物包括重金属离子(铅、锌、镉、铬、钴、镍、铜等)、砷、酸、氟化物、氯化物等。
目前国内外对该类废水的处理技术主要有中和法、硫化法、铁氧体法等，其中石灰中和法因其处理成本低、流程简单而被广泛使用，但该处理方法产渣量大、
处理过程中 ph 值调节控制要求高、处理效率较低，废水常达不到综合排放标准，需与其他方法联用；硫化法和铁氧体法目前仅少数企业采用，硫化法的处理成本高、过程中产生有害气体、副产物不易沉淀；铁氧体法的工艺条件要求高、能耗高、处理成本高。
由于这些方法在实际应用中存在许多缺陷，不能满足实际处理需要，因此急切需要一种高效率、高可用性的铅锌冶炼废水处理技术。
铁碳微电解技术是一种简单易行、低廉有效的废水处理技术应用于废水处理技术，是目前该领域中研究的热点之一。
罗发生等人研究了铁碳微电解-絮凝法处理该废水，他们的研究结果证明微电解-絮凝法无疑是一种高效、简单、低成本的处理技术，但是该技术对电极电位比铁低的重金属离子和砷的处理率仍旧较低，处理后的终水回用会影响冶炼工艺。
电絮凝是一种较成熟的处理工艺，其通过絮凝、络合、氧化还原、气浮等综合作用去除水中污染物，处理效率高，对低浓度废水去除效率也较好，但是该技术能耗较高、而且进水ph值要求高。
1铅锌废水来源及危害
1.1铅锌冶炼废水来源
在国内，铅锌冶炼厂炼铅锌工艺目前主要的冶炼技术分为火法冶炼和湿法冶炼，不论哪种冶炼技术，矿石中的重金属、砷等污染物都将部分转移到生产用水中，从而产生大量的酸性含重金属铅锌冶炼废水。
由于矿石中除了提炼的主金属(锌、铅)外，还伴生有多种有色金属(镉、铜、铁、汞等)，因此废水中同时含有多种金属离子
和有害物质。
铅锌冶炼废水的主要特点是水量大、种类多、水质复杂多变、污染强度大、毒性高。
废水按用途和特点主要分为工艺冷却水、冶炼过程酸洗废水、洗涤冶炼烟气废水、冲渣水及设备反冲洗水等。
按特点进行分类，主要有:工艺冷却水，酸洗废水，除尘和煤气、烟气洗涤废水，冲渣废水以及山生产工艺中凝结、分离或溢出的废水等。
工艺冷却水在铅锌冶炼废水中所占的比例最大，分为间接冷却水和直接冷却水。
间接冷却水为受其他污染而循环使用；直接冷却水因受备冷却物料的污染，将含有大量的重金属离子和其他污染物。
冶炼过程酸洗废水来自冶炼工艺，湿法冶炼过程中的锌浸出、净液电解、附属产品回收等工段都会产生大量的含重金属酸性废水。
原矿的预处理、沸腾焙烧、鼓风炉还原炼铅等过程会产生大量烟气，这些烟气含有大量的颗粒物、金属离子、砷等污染物，高so2的烟气进行制酸和低s02的烟气的直接淋洗净化都会产生大量的酸性洗涤废水。
这些废水含有大量悬浮物、重金属离子、砷等污染物。
冶炼厂工段产生的渣需要进行冲洗冷却，这些冲渣水中含有大量悬浮物、重金属离子等污染物质。
1.2铅锌冶炼废水危害
铅锌冶炼废水毒性很大，一旦外泄对环境污染十分严重。
废水中含有一般含有氟化物、酸碱、氰化物、悬浮物、砷以及汞、镉、砷、铅、锌、铜等重金属离子。
这些污染成分排放到环境中去不能内降解，只能改变形态或被转移、累积、稀释，不仅会造成大量金属的
流失，还严重污染了水资源，直接威胁着人的身体健康。
几种主要污染物的毒性和危害如下:
1.2.1酸
铅锌冶炼产生的废水基本是酸性废水，酸性废水直接排放危害性较大。
酸污染会使水体的ph发生改变，从而不利于水生生物的生产，抑制微生物的生产，同时还影响水体的自净能力。
1.2.2铅
铅是一种富集型毒物，一旦摄入量超过1.omg，会有明显积累。
铅离子能与多种酶络合，从而干扰机体的生理功能，危害人体的神经系统、肾和脑，儿童受铅污后会造成永久性的脑受损，可以导致血液病和脑病。
1.2.3锌
锌是人体的必需的营养元素，一旦摄入不足，人体会得营养性锌缺乏病。
但是一旦过量，锌会人体健康和环境的危害极大。
过量的锌会引起急性肠胃炎症状，人误食可溶性锌盐对消化道黏膜有腐蚀作用，严重时导致休克死亡。
但水中浓度锌浓度达到1-3mg/l时，废水的生物处理受抑制。
1.2.4镉
镉是一种毒性很大的物质，被镉污染的空气和食物对人体危害严重，日本因镉中毒曾出现“痛痛病”。
镉化合物一旦经呼吸被体内吸收，积存于肝或肾脏造成危害，尤以对肾脏损害最为明显。
同时镉还可导致骨质疏松和软化。
1.2.5砷
砷是一种以有毒著名的类金属，例如最为人所知的三氧化二砷(俗称砒霜)，国际癌症研究机构将砷及其化合物归类于第一类致癌物质。
2铁碳微电解废水处理技术概述
2.1铁碳微电解废水处理技术原理
铁碳微电解就是利用金属腐蚀和原电池的原理，即利用两铁碳颗粒物之间存在的电位差而形成的无数微小的原电池，对废水中的污染物进行去除。
电位低的活性炭作为阴极，电位高的铁屑作为阳极，存在电位差的铁碳颗粒混合物在酸性的电解质溶液中将会发生电
子迁移变化，从而产生一系列相关的电化学反应，包括氧化、还原、吸附、絮凝等作用。
2.2微电解废水处理技术优缺点
微电解在应用过程中表现出其独特的优点，但是同时也存在着目前难以克服的缺点。
微电解的优点是:采用铁屑作为处理材料之一，铁屑是废物，实现以废治废；微电解采用的是颗粒物之间的电位差进行电化学反应，无需外加电场，处理成本较低；微电解反应器设备简单，操作较方便；设备系统的投资较少。