针对普通平板电极电还原较慢的缺点

点击次数:197   更新时间2018-09-30     【关闭分    享:

  】鉴于重金属废水浓度稀,成分复杂,处理达标要求又非常严格,传统的废水处理技术具有难以克服的缺点,主要表现为:处理剂使用量大、价格昂贵、反应不易控制、反应较慢、效果不理想、水质差、残渣不稳定、回收贵金属难。因此,重金属废水治理技术的研发,有下述几方面的发展方向。

  目前,电镀废水、重金属废水处理的主要传统工艺一般有以下几种方法:化学加药沉降法、离子交换法、膜分离法和生化处理等。但这些传统的处理工艺很难达到提标后的排放要求,尤其是重金属和COD排放限值的要求,有的工艺即使可以实现重金属废水的达标排放,其投资成本和运行成本也给企业的生产经营造成很大压力。环境保护所面对的问题更加复杂,重金属废水治理已成为一个跨越环境工程学科的课题。

  电化学法是近年发展起来的颇具竞争力的电镀废水、重金属废水处理方法。它利用电化学原理处理废水,具有如下优点:

  电化学法处理重金属废水,系统运行成本明显降低,去除污染物的效果和企业经济效益显著,为实现重金属废水治理提供了一条有效途径。

  利用电解氧化铁屑、铁板或铝板等生成Fe2˙Fe3+或Al3+,再形成Fe(OH)2、Fe(OH)3、Al(OH)3等沉淀物,通过絮凝、沉降去除水中污染物。电凝聚法的最新研究方向是周期换向的脉冲信号电凝聚,既具备高压脉冲电凝聚法的优点,又由于两极均可溶,更有利于金属离子与胶体间的絮凝作用,防止电极钝化。

  在电解槽外加磁场构成电解体系对重金属废水进行电解的过程。其机理是重金属废水在电解时离子受到电场力和磁场力的共同作用,使其离子运动轨迹复杂化并降低浓差极化,促进电解过程的传质和电化学反应,提高电解效率。磁电解技术常常和其他电化学处理工艺相结合,以提高处理效果。

  在直流电场的作用下,利用阴离子或阳离子交换膜对溶液中阴、阳离子进行选择性透过,使阴、阳离子定向迁移,从而实现水体中的溶质与水分离。是一项比较成熟的膜分离技术,可处理电镀废水、冶金工业废水及其他含铜、铬离子的废水。电渗析在运转过程中,两极有电化学反应,电极腐蚀物聚集,电阻增大,电耗随之增加,所以必须向电极室通入较大流量的水以排除电极反应产生的腐蚀物。电渗析可分为单极性膜电渗析、双极性电渗析。传统的单机性膜存在电极耐久性欠佳及易发生堵槽等不足,因此目前研究热点是双极性膜电渗析。将双极性膜与单极性膜组合,是重金属废水处理工艺未来发展的新方向。

  用于重金属废水处理属于阴极还原法。其机理为阳极采用惰性电极,对废水进行电解,重金属离子在静电引力的作用下,向阴极迁移,从而在阴极表面发生沉积。该法技能去除溶液中的重金属离子,又能从废水中回收高纯度重金属。但一般重金属废水浓度低,采用传统二维电极电解时,电流密度小,电解效率低,电耗大。因此,传质问题也成为要解决的难点,各类高效传质的电化学反应器也成为研究重点。针对普通平板电极电还原较慢的缺点,固定床、流化床、四级连续流动电化学反应器已成为电还原法的研究方向。

  又称微电解。其机理是在电解槽中填充活性填料,当废水通过电解槽时,以废水为电解质媒介,活性填料就形成了原电池,通过填料表面发生的电化学反应和絮凝作用达到净化废水的目的。在微电解工艺中,常用反应材料为铁屑(铸铁屑、钢铁屑)或铝铁屑加入石墨或炭粒。探讨复合微电解技术的反应机理、过程动力学是目前该领域的研究重点。

  为满足日益严格的环保要求,实现废水再生回用和重金属回收,可将电化学、络合、超滤等几种技术集成起来处理电镀废水、重金属废水,同时发挥各种技术的长处,实现对废水重金属离子的最有效去除。

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