|
|
发表于 2014-5-17 20:18:01
|
显示全部楼层
电化学水处理技术的基本原理是使污染物在电极上发生直接电化学反应或间接电化学转化，即直接电解和间接电解。
1. 直接电解直接电解是指污染物在电极上直接被氧化或还原而从废水中去除。直接电解可分为阳极过程和阴极过程。阳极过程就是污染物在阳极表面氧化而转化成毒性较小的物质或易生物降解的物质，甚至发生有机物无机化，从而达到削减、去除污染物的目的。阴极过程就是污染物在阴极表面还原而得以去除，主要用于卤代烃的还原脱卤和重金属的回收。
2. 间接电解间接电解是指利用电化学产生的氧化还原物质作为反应剂或催化剂，使污染物转化成毒性更小的物质。间接电解分为可逆过程和不可逆过程。可逆过程（媒介电化学氧化）是指氧化还原物在电解过程中可电化学再生和循环使用。不可逆过程是指利用不可逆电化学反应产生的物质，如具有强氧化性的氯酸盐、次氯酸盐、H2O2和O3等氧化有机物的过程，还可以利用电化学反应产生强氧化性的中间体， 包括溶剂化电子、?HO、?HO2、O2-等自由基。
另外根据具体的使用方法还可分为： 
1.电凝聚电气浮法：在外电压作用下，可溶性阳极（铁或铝）被氧化产生大量阳离子继而形成胶体使废水中的污物凝聚，同时在阴极上产生的大量氢气形成微气泡与絮粒粘附在一起上浮，这种方法称为电凝聚电气浮。在电凝聚中，常常用铁铝做阳极材料。 
2.电沉积法：利用电解液中不同金属组分的电势差,使自由态或结合态的溶解性金属在阴极析出。适宜的电势是电沉积发生的关键。无论金属处于何种状态，均可根据溶液中离子活度的大小，由能斯特方程确定电势的高低，同时溶液组成、温度、超电势和电极材料等也会影响电沉积过程。 
3.电化学氧化：电化学氧化分为直接氧化和间接氧化两种，属于阳极过程。直接氧化是通过阳极氧化使污染物直接转化为无害物质；间接氧化则是通过阳极反应产生具有强氧化作用的中间物质或发生阳极反应之外的中间反应，使被处理污染物氧化，最终转化为无害物质。对于阳极直接氧化而言，如反应物浓度过低会导致电化学表面反应受传质步骤限制;对于间接氧化,则不存在这种限制。在直接或间接氧化过程中，一般都伴有析出H2 或O2 的副反应，但通过电极材料的选择和电势控制可使副反应得到抑制。
4.光电化学氧化：通过半导体材料吸收可见光和紫外光的能量,产生“电子-空穴”对,并储存多余的能量,使得半导体粒子能够克服热动力学反应的屏障,作为催化剂使用,进行一些催化反应。 
5.电渗析：依靠在电场作用下选择性透过膜的独特功能，使离子从一种溶液进入另一种溶液中，达到对离子化污染物的分离和浓缩。利用电渗析处理金属离子时并不能直接回收到固体金属，但能得到浓缩的盐溶液，并使出水水质得到明显改善。目前研究最多的是单阳膜电渗析法。
6.电化学膜分离：利用膜两侧的电势差进行的分离过程。常用于气态污染物的分离。
电化学系统设备相对简单，占地面积小，操作维护费用较低,能有效避免引起二次污染，而且反应可控程度高,便于实现工业自动化,被称为“环境友好”技术。 
这种新技术完全不再使用其它任何化学药剂的，完全是使用纯物理的方式来处理多种废水和污水的，如生活污水、各种工业污水、含废油、醇、苯等废水和污水的处理，可以将被处理的污水在短时间内进行分离、絮凝、沉淀、脱色、脱臭、消毒、杀菌，含铬废水和含氰废水的处理。大幅度降低污水中的COD、BOD、SS并实现再利用的创新技术。
这种技术处理各种污水、废水时仅仅是消耗一些电能，可以达到快速、大量的处理废水和污水，成本低、占地少、速度快，是一种完全暂新的高科技前沿技术，它具有： 体积小占地特别少（是传统方式的1/10）；速度快（处理时间仅几十秒至几分钟，处理很大的数量也更容易，同时不受环境条件影响）；投资小（一般是传统方式的1/2或者更低）；不用药（绝对不使用任何药剂）；环保性（没有任何二次污染）、还可以替代氯仿处理自来水，处理后的沉渣还可以循环再利用等优点。 比如造纸厂废水可以实现“零排放”，电镀厂废水中通过这种方法可以低成本的回收大量的多种金属，多种化工厂的排放废液都可以进行快速、低成本处理。
经过处理的液体中的有机物、COD、BOD、SS等污水指标，大幅度的降低，绝大部分都可以回收利用，处理后的废水及沉渣也可得到充分的利用，最大限度地实现“零排放”。
这种技术特别省钱，据估算1吨造纸废水处理费仅6-9角，1吨生活污水处理费用也仅5-8角钱，处理其它污水、废水估算在1-3元左右（不同的污水，处理费用不同）。由于这种技术可以大大的减少处理设备的占地面积，所以可以节省大量的传统处理设备的占用土地面积，其潜在的巨大的经济效益是显而易见的（节省的土地价值大大的超过设备的投资）。
|
|
/2 
