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電化學(xué)法處理工業(yè)廢水

　城市建設(shè)的不斷加快和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，造成了極其嚴(yán)重的水污染問(wèn)題，致使可持續(xù)發(fā)展的進(jìn)程受阻，甚至威脅到人民健康。因此，必須加強(qiáng)對(duì)污水廢水的處理，以達(dá)到人與自然和諧共存。

　　1、目前污水處理中存在的問(wèn)題

　　工業(yè)在推動(dòng)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)亦成為了污染環(huán)境的主要因素，污水問(wèn)題更是工業(yè)污染問(wèn)題的重中之重。工業(yè)污水比普通的生活污水復(fù)雜得多，污染物的組成成分和特征不同，所呈現(xiàn)的問(wèn)題也不同。污水污染物存在著含量較大、有毒性、復(fù)合型、壓縮型等特點(diǎn)，其特殊性質(zhì)也導(dǎo)致了處理工藝的高難度性和復(fù)雜性。

　　2、電化學(xué)技術(shù)在廢水處理上的研究進(jìn)展

　　電化學(xué)技術(shù)是一種新型的環(huán)境友好技術(shù)，受到大眾的普遍關(guān)注，該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)也是顯而易見(jiàn)：

　　①無(wú)二次污染;

　?、诩撮_(kāi)即停;

　　③電子轉(zhuǎn)移，無(wú)需外加藥劑;

　?、苁芡饨绛h(huán)境影響小;

　?、萁M合靈活;

　　⑥氣浮、絮凝、消毒作用;

　?、咴O(shè)備輕巧，操作簡(jiǎn)便。

　　電化學(xué)方法處理廢水的首次提出是在上世紀(jì)40年代，但由于經(jīng)濟(jì)條件落后、電力資源緊張等因素，該項(xiàng)技術(shù)一直難以取得突破性發(fā)展。隨著電極材料的不斷成熟，該技術(shù)在70年代后得到了較快的發(fā)展。近年來(lái)，許多研究人員從性能穩(wěn)定的電極材料入手，研究了各類(lèi)有機(jī)污染的氧化效率，探索了不同有機(jī)物在降解時(shí)的機(jī)制，考察了與其他處理技術(shù)聯(lián)用的機(jī)制，并運(yùn)用于實(shí)際，使得廢水處理技術(shù)取得了較大的突破。

　　近年來(lái)，國(guó)內(nèi)的不少學(xué)者也對(duì)電化學(xué)方法處理實(shí)際廢水進(jìn)行了廣泛的研究。王鵬等曾采用電化學(xué)氧化與上流式厭氧污泥床相結(jié)合處理垃圾滲濾液，并得出最好的實(shí)驗(yàn)條件，即pH=9,氯離子濃度2000mg/L，電流密度32.3mA/cm2,電解6h后，氨氮和COD的去除率可分別達(dá)到100%和87%。楊慧敏等采用電化學(xué)氧化法處理微污染河水，在最佳工藝條件下，氨氮和總氮去除率分別可達(dá)74.2%和63.8%。歐陽(yáng)超等選用Ti/Ti-Ru02-Ir02電極，在85mA/cm2電流密度，8g/L氯離子濃度的情況下對(duì)養(yǎng)豬廢水進(jìn)行處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，氨氮先于COD得到去除，反應(yīng)3h內(nèi)去除率可到98.22%。

　　3、電化學(xué)法在廢水處理中的應(yīng)用

　　3.1 采用電化學(xué)法處理冶金行業(yè)中含鉻廢水

　　鉻以Cr(VI)和Cr(III)的形式存在于工業(yè)廢水中，具有較強(qiáng)的毒性，是冶金行業(yè)中常見(jiàn)的重金屬污染因子。尤其是Cr(VI)，毒性為Cr(III)的100倍，可致畸、致癌，對(duì)環(huán)境有持久危害性。含鉻廢水主要來(lái)源于金屬礦山、有色冶金、制革等行業(yè)。

　　對(duì)某廠酸洗和電鍍車(chē)間產(chǎn)生的最高P[Cr(VD)]為60mg/L的含鉻廢水進(jìn)行了模擬試驗(yàn)采用投加氯化鈉(0.5g/L)的方式增大污水的電導(dǎo)率，1h取5次樣品進(jìn)行分析，結(jié)果顯示：電解槽的電壓基本不變，電流逐漸減小;pH值從3.5上升到了7.5，Cr含量從45mg/L降至0.3mg/L，滿足廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，處理效果明顯。利用鐵屑內(nèi)電解法處理Cr(VI)，極板鈍化、銹蝕、損耗等問(wèn)題均有所減輕，分析和優(yōu)化停留時(shí)間、進(jìn)水pH值、鐵碳比和鐵屑粒徑等污染物去除效率的主要影響因素，并用鐵屑內(nèi)電解+斜管沉淀池+微孔過(guò)濾機(jī)這一工藝流程配合優(yōu)選方案對(duì)某廠電鍍車(chē)間含鉻廢水進(jìn)行處理，取得明顯效果，對(duì)Cr(VI)的去除率達(dá)到99.6%，優(yōu)于國(guó)家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　3.2 采用電化學(xué)法處理海上平臺(tái)生活污水

　　海上石油開(kāi)采產(chǎn)生的環(huán)境問(wèn)題一直備受關(guān)注，電解法具有裝置體積小、處理效果穩(wěn)定、維護(hù)操作簡(jiǎn)單、水力停留時(shí)間短、維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)勢(shì)，可以同時(shí)處理黑水和灰水(生物難降解)，也可以隨時(shí)停開(kāi)機(jī)，在海上平臺(tái)的特殊環(huán)境下也具有良好的適應(yīng)性。使用電化學(xué)法處理污水，鐵板作為陽(yáng)極，將生活污水與海水按1:1進(jìn)行混合，提高其電導(dǎo)率，保留1h，即可將COD值在1300mg/L左右的污水處理成符合GB4914-2008要求的300mg/L以下的水質(zhì)，外排水COD檢測(cè)結(jié)果顯示COD處理效率可達(dá)88.46%。

　　4、結(jié)語(yǔ)

　　目前，電化學(xué)法已經(jīng)應(yīng)用于冶金行業(yè)工業(yè)廢水和生活污水的處理工藝之中，但由于廢水水質(zhì)和目標(biāo)污染物屬性差異較大，反應(yīng)器無(wú)法進(jìn)行模式化和標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。電化學(xué)方法存在著能源消耗量大、成本高等問(wèn)題，因此新能源和新型高效陽(yáng)極材料的研發(fā)亟待開(kāi)展。未來(lái)將進(jìn)一步推進(jìn)電化學(xué)法的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性，使其更廣泛地應(yīng)用于廢水處理中。

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