水的电化学处理方法解析
• 间接阳极氧化是通过阳极发生氧化反应产生的强 氧化剂间接氧化水中的有机物,达到强化降解的 目的
由于间接电氧化既在一定程度上发挥了阳极氧化作用,又 利用了产生的氧化剂,因此处理效率大为提高。 例如:处理含酚废水时,加入食盐做电解质,氯化钠被氧化 成氯气,氯气和水反应生成次氯酸,进而将酚氧化。
• 2,电化学还原法
• 电化学还原法主要用于重金属离子的去除 电解槽的阴极相当于还原剂,可使废水中的重金 属还原并沉积于阴极,从而得以回收利用,同时 废水得到处理。
应用:间接电化学还原
• 含铬溶液在许多行业均有应用,如在电镀、金属加工中用 作氧化剂或还原剂。铬在这些行业的废水中以六价形式存 在,毒性很高。 • 以钢板作电极,阳极不断溶解产生亚铁离子,在酸性条件 下,将六价铬还原成三价铬: • CrO42-+3Fe2+ + 8H+→Cr3+ + 3Fe3+ + 4H2O • 电解过程中消耗大量的H+,使废水pH逐步升高,这使得 Cr3+和Fe3+形成氢氧化物沉淀而从溶液中析出。
主要内容
一:电化学技术的原理 二:电化学处理的种类
1,电化学氧化法 2,电化学还原法 3,电解气浮法 4,电解凝聚法
三:电化学处理的优缺点 四:电化学法在环境工程发展前景
一:回顾电解池
• 电解池:把电能转变为化学能的装置,也 叫电解槽。 • (1)电极名称: 阳极:与电源正极相连的 电极(或溶液中阴离子趋向的电极) 阴极 :与电源负极相连的电极(或溶液中阳离 子趋向的电极) • (2)电极反应: 阳极:氧化反应 阴极 :还原反应 。
• 电解过程: 电解质电离产生的阴、阳离子 在电流的作用下定向移动,阳离子在阴极 得到电子,发生还原反应,阴离子在阳极 失去电子,发生氧化反应,电子从电源负 极沿导线流入阴极,从阳极流出,沿导线 回到电源的正极。
二:电化学处理的分类
• 1,电化学氧化法
电化学氧化法主要用于有毒难生物降解含有氰 、酚等有机废水的处理,根据不同的氧化作用机 理,可分为直接阳极氧化、间接阳极氧化 直接阳极氧化主要依靠在阳极上发生的电化学反应 选择性氧化降解有机物。
电解气浮法的特点
• (1)电解产生的气泡微小,直径小于60um,一般气浮直径
大于100um,与废水中杂质的接触面积大,气泡与絮粒 的吸附能力强。通过调节电流、电极材料、pH值和温度 可以改变产气量及气泡大小以满足各种需要。 • (2)阳极过程中阳极表面会产生中问产物(如羟基自由基、 原生态氧),它们对有机物有一定的氧化作用。
物理性能。目前在水处理研究中采用的电极种类很多,应 根据其处理对象对电极进行合理选用。
目前电极发展类型
一:催化电极
• 良好的电催化特性是指电极对所处理的有机物表现出高的 反应速率和好的选择性。到目前为止,其中Ti Sno。(Ti Sno!一Sb O ),Ti/PbO 及BDD电极发展前景较好。
二:三维电极
三:电化学复合技术的应用
• 采用电化学与其他技术相结合的方法,使废水得到更经济 、更高效的处理,并且使电化学技术的应用得到推广 • 比如:电化学和电渗析技术、固定化微生物联合技术、超 声波技术的结合
部分参考文献:
• [1]林海波,伍振毅 工业废水电化学处理技术的进展及其 发展方向 化工进展 • [2]李青,周雍茂 环境污染物的电化学处理技术 江苏化工 • [3]吴高明,魏松 焦化废水电化学处理技术研究进展工 业 水处理 • [4]王辉 含苯酚废水电化学氧化降解研究 • [5]余峰,马香娟,吴祖 电化学法处理含盐有机废水研究进 展 水处理技术
• 4,电解凝聚法
• 电絮凝法是利用铝或铁阳极在电流作用下溶解生 成铝或铁的氢氧化物,凝聚水中的胶体物质从而 使水获得净化的一种电化学方法。
电絮凝主要包含3个过程: ①牺牲阳极电解氧化产生混凝剂; ②水中胶体颗粒的脱稳; ③脱稳胶体形成絮凝体。
三:电化学处理的优缺点
优点:
• (1)在废水处理过程中,主要试剂是电子,不需要添加氧 化剂,没有或很少产生二次污染,可给废水回用创造条件 ; • (2)能量效率高,反应条件温和,一般在常温常压下即可 进 行; • (3)兼具气浮、絮凝、杀菌作用,可以通过去除水中悬浮 物和选用特殊电极来达到去除细菌的效果,可以使处理水 的保存时间持久; • (4)反应装置简单,工艺灵活,可控制性强,易于自动化 ,费用不高。
• 不足:
(1)能源消耗量大; (2)电极材料消耗过多; (3)操作工通常对电化学装置不熟悉; (4)当反应物浓度不高时,处理时间延长,电流效率降低。
四:在环境工程中的应用前景
• 对于电化学法处理废水,影响处理效果的最关键因素就是 电极,因此对电极材料和电极构造的研究意义重大。电极
的要求是导电性良好、耐蚀、电流效率高且有良好的机械
• 三维电极是在传统二维电解槽电极问填充导电性粒子或其 他碎屑状工作电极材料(如活性炭、二氧化铅、金属碳复 合电极、网状玻碳电极等),使装填工作电极材料表面带 电成为第三极。与二维电极相比,它能使单位电解槽电极 面积增大,且因粒子间距小,物质传质效果极大改善,因 此具有较高电流效率和单位时空产率,从而加快电催化氧 化反应速率。 • 即:形成很多的微电极
水的电化学处理方法
FROM :王晓宁 10091740113
1引言:Βιβλιοθήκη • 电化学法处理废水应用起始于20世纪40年代,但 由于投资较大,电力缺乏,成本较高,因而发展 缓慢。直到60年代,随着电力工业的发展,电化 学法才被真正地用于废水处理过程。 • 近年来,由于电化学方法在污水净化、垃圾渗滤 液、制革废水、印染废水、石油和化工废水等领 域的应用研究进展,引起人们对这一方法的广泛 关注,电化学方法被称为“环境友好”工艺。
• 3,电解气浮法
• 电气浮工艺是一种运用电化学方法去除固态颗粒 、油污的废水处理单元操作方法。 • 其上浮原理是:通过电解水产生氢气、氧气和氯 气(有氯离子时)携带废水中的胶体颗粒、油污共 同上浮,达到分离净化的目的。
PAC:聚合氯化铝,絮凝剂,助凝剂,混凝剂 PAM:聚丙烯酰胺,能与分散于溶液中的悬浮粒子架桥吸 附,有极强的絮凝作用