电解法处理废水的实质,就是直接或间接的利用电解作用,把水中污染物去除,或把有毒物质变成无毒或低毒物质。电解槽阳极可分为可溶性阳极与不溶性阳极两类,不溶性阳极是用铂,石墨制成的,在电解过程中本身不参与反应,只起传导电子的作用。而可溶性阳极是采用铁,铝等可溶性金属制成的,在电解过程中本身溶解,金属原子放出电子而氧化成正离子进入溶液,这些正离子或沉积于阴极,或形成金属氢氧化物,可作为混凝剂,起凝聚作用。用电解法或电化学法处理废水,按照去除对象以及产生的电化学作用来区分,又可分为电化学氧化,电化学还原,电气浮,电凝聚等法。 电化学方式 1.电化学氧化法[17] 电化学氧化法是利用阳极的直接电极反应(如CN-的阳极氧化)与某些阳极反应产物(如Cl2,ClO-,O2等)间接的氧化作用(如阳极产物Cl2除氰脱色)来使废水中污染物氧化破坏。实际上,为了强化阳极的氧化作用,同常投加一定量的食盐,进行所谓电氯化,这时阳极的直接氧化作用和间接氧化作用往往同时起作用。电化学氧化法主要用于去除水中氰,酚以及COD,S2-等。 2.电化学还原 电解槽的阴极可以给出电子,相当于还原剂,可使废水中的重金属离子还原出来,沉积于阴极,予以回收利用。还可把六价铬(CrO2-4或Cr2O72-)及五价砷(AsO3-或As43-)分别还原为Cr3+ 及AsH3,予以去除或回收。 3.电气浮法[18] 废水电解时,由于水的电解及有机物的电解氧化,在阳极,阴极表面上会有气体(如H2, ,O2 ,CO2 ,Cl2等),呈微小气泡析出,它们在上升过程中,可粘附水中杂质微粒及油类浮到水面而分离。利用这一原理的技术或方法称为电气浮法,又称电解浮上法。电解时,不仅有气泡浮上作用,而且还兼有凝聚,共沉,电化学氧化,电化学还原等作用。 废水在直流电场作用下,水被电解,在阳极析出氧,在阴极析出氢。电解氧化时,有机物可生成CO2,氯化物可产生Cl2。电解产生的气泡粒径很小,而且密度也小,因此,电解气泡捕获杂质的能力比加压气浮,机械液轮气浮为高,而且浮载能力也高。 该方法具有去除的污染物范围广,泥沙量少,工艺简单,设备小等优点;主要缺点是能耗大,与其他方法配合使用则比较经济。 4.电凝聚法[19] 电解凝聚(亦称电凝聚或电混凝)是以铝铁等金属为阳极,在直流电的作用下受到电化学腐蚀,具有可溶性,Al3+,Fe3+以离子状态溶入溶液中,经过水解反应可生成多核羟基络合物以及氢氧化物,作为混凝剂对水中悬浮物及胶体进行凝聚处理。与此同时,由于阳极的氧化作用和阴极的还原作用,能去除水中多种污染物,如许多可溶性有机物可通过阳极氧化而去处,二价铁可氧化为三价的氢氧化铁再沉淀去处。 电凝聚法可用于去除废水的浊度与色度,从水中除去铁、硅的化合物,重金属离子等污染物。例如,国外采用电凝聚法处理污染的河水以提供饮用水,是以铝板作电极,槽电压为13.6V,电流密度为 0.5A/dm2,能比较完全的除去水中的色度,且可降低耗氧量、碱度、硬度、含铁量。电能消耗为0.3kw.h/m3(水),铝耗量为7g/m3(水)。 |
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水处理
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钢铁工业废水的技术处理废水处理的技术路线 主要的处理技术有:悬浮物的去除;温度的控制;水质稳定;沉渣的脱水与利用;重复用水等五方面内容。 (1)悬浮物的去除 炼铁厂废水的污染,以悬浮物污染为主要特征,高炉煤气洗涤水悬浮物含量达1000~3000mg/L,经沉淀后出水悬浮物含量应小于150mg/L。鉴于混凝药剂近年来得到广泛应用,高炉煤气洗涤水大多采用聚丙烯酰胺与铁盐并用,都取得良好效果。 (2)温度的控制 用水后水温升高,通称热污染,循环用水而不排放,热污染不构成对环境的破坏。但为了保证循环,针对不同系统的不同要求,应采取冷却措施。炼铁厂的几种废水都产生温升,由于生产工艺不同,有的系统可不设冷却设备,如冲渣水。水温度的高低,对混凝沉淀效果以及解垢与腐蚀的程度均有影响。设备间接冷却水系统应设冷却塔,而直接冷却水或工艺过程冷却系统,则应视具体情况而定。
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