在環境監測實驗中電化學處理難生物降解廢水

王林紅

摘要目前針對印染廢水和制藥廢水處理，主要采用電化學方法，該種處理措施主要是利用電解作用，將廢水中的污染物去除或轉換為低毒物質，降低對環境的污染。為了進一步了解環境監測電化學處理難生物降解廢水的原理，本文分析了電化學處理難生物降解廢水實驗內容及實驗步驟，闡述了環境監測電化學處理難生物降解廢水實驗前準備工作，并針對環境監測電化學處理難生物降解廢水實驗過程及實驗可行性等進行了研究和探討，體現出該處理方法具有明顯的優勢。

關鍵詞環境監測實驗；難生物降解；電化學原理

近年來，我國紡織業和制藥工業發展比較迅速，但這兩個行業的生產廢水會對水系環境造成嚴重的污染。電化學處理難生物降解廢水具有操作簡單、生化需氧量去除率高，不產生二次污染等優勢，在印染與制藥廢水處理中應用比較廣泛。由于印染、制藥等工業廢水具有水量大、速度深、鹽度高等特征，對其的處理必須選擇合適的方法，而隨著電化學處理方法的深入研究，使用電化學處理難生物降解廢水成本顯著降低，且處理過程比較簡單，值得推廣應用。

1環境監測電化學處理難生物降解廢水實驗內容

1.1實驗目的

展開環境監測電化學處理難生物降解廢水的主要目的是進一步了解電解法處理難生物降解廢水的原理，觀察電解時間、電壓或電解質等不同條件發生變化時，廢水色度出現的變化，繼而實現優化電解條件，提高處理效果的目的。實驗人員還需要通過監測化學需氧量、5日生化需氧量，獲得BOD5/c0D指標，判斷廢水的可生化性。

1.2實驗儀器及試劑

用于環境監測電化學處理難生物降解廢水的實驗儀器主要包含鐵片電極、石墨電極、電解槽、直流電源、分光光度計、溶解氧瓶、模擬廢水溶液、電解質采用硫酸鈉和氯化鈉。

1.3實驗內容

實驗人員需要研究不同電解時間下，模擬廢水溶液的色度去除率；研究不同電壓環境下，對廢水處理結果的影響；研究不同電流密度下對廢水處理結果的影響；研究電化學處理前后，模擬廢水溶液色度的變化；并做好化學需氧量、5日生化需氧量等測定工作，評估廢水可生化性。

2環境監測電化學處理難生物降解廢水實驗步驟

實驗人員首先需要進行模擬染料廢水的配置，如配置日落黃濃度為100mg/L。隨后控制電化學處理日落黃模擬染料廢水的條件，將電壓控制在15V，電極間距控制在5cm，硫酸鈉控制在0.01mol/L，反應時間控制在40min。此外實驗人員還需要在不同的電解時間檢測色度去除率及化學需氧量和5日生化需氧量變化等，分別選擇電解時間為10min、15min、20min、25min、30min、35min、40min等。在實驗過程中，需要加入0.005mol/L氯化鈉作為電解質，并進行重復實驗，觀察氯離子對電解效果的影響。

為了判斷電極間距對電解效果的影響，實驗人員需要選擇不同的電極間距進行重復實驗，分別選擇電極間距為10cm、15cm和20cm。為了判斷電解電壓對電解效果的影響，實驗人員需要選擇不同的電解電壓進行重復實驗，分別選擇電極間距為5V、10V和20V。此外實驗人員還需要改變電機材料，觀察不同電極材料對電解效果的影響、

3環境監測電化學處理難生物降解廢水實驗前的準備

3.1查看當前電化學處理難降解廢水的研究現狀

在開展電化學處理難降解廢水實驗之前，實驗人員需要對相關研究進行了解，如當前針對印染廢水的處理，主要是利用電化學氧化方法，具有化學需氧量去除率高達95.8%的效果，此外苯酚廢水、焦化廢水和地毯印染廢水等，均采用電化學氧化處理方法，處理效果分別為化學需氧量降至60mg·L-1以下、化學需氧量去除率為80.2%、化學需氧量去除率為70%等。針對燃料廢水處理目前主要采用電化學氧化生成Fenton試劑進行處理，具有80%化學需氧量去除率和100%脫色率的效果。針對高鹽度有機廢水主要采用電解絮凝法，色度去除率為85%，化學需氧量去除率為99.18%。此外針對印染廢水還包含可溶性電極氧化法和PbO，/Ti陽極電化學氧化方法。

3.2控制電化學處理難生物降解廢水實驗時間

一般電化學處理難生物降解廢水實驗時間需要一天，其中需要運用半天時間進行電化學處理印染廢水的試驗，另外半天則運用于對化學需氧量和5日生化需氧量的測定，必要時可以由多名實驗人員參與到實驗中。

3.3實驗分析和討論

在正式開展實驗之前，實驗人員需要做好充分的準備工作，了解具體的試驗步驟和需要觀察的影響因素，并結合實驗目的分析和判斷出可能的影響因素和觀察該影響因素的具體方法等，隨后開始進行實驗。

4環境監測電化學處理難生物降解廢水實驗過程

實驗人員在實際開展電化學處理難生物降解廢水實驗時，需要密切觀察實驗過程中出現的現象，做好電解裝置搭接工作，結合實驗內容開展實驗工作。電化學處理難生物降解廢水對儀器的要求并不高，且成本較低，如利用分光光度計進行時色度的測量。此外實驗人員還需要注意完成試驗報告，包括前言、實驗材料與方法、結果討論和結論等部分。

5環境監測電化學處理難生物降解廢水實驗的優勢

5.1電化學處理難生物降解廢水的作用機理

高級氧化技術是利用光、聲、電、磁等物理、化學過程中產生的自由基，且對自由基進行強氧化，實現對廢水中有機物降解。電化學氧化技術屬于高級氧化技術的一種，其主要是利用陽極高電位降解水中的污染物。常見的電化學處理難生物降解技術主要有電化學直接氧化、電化學間接氧化、陰極還原技術等。

5.2電化學處理難生物降解廢水的必要性

實驗人員通過開展電化學處理難生物降解廢水實驗，能夠進一步了解到該類廢水處理技術的原理和處理方法，且在實驗過程中對各類水質指標的檢測，能夠了解到不同實驗條件對電解效果的影響，繼而提高實驗人員對電化學處理技術的認識，促進人們了解和研發出更多難生物降解廢水處理措施的方法，繼而起到環境保護的作用。

5.3電化學處理難生物降解廢水的發展趨勢

雖然目前國內外對電化學處理生物降解廢水技術已經有了比較全面的研究，但仍然存在一定的問題，如在電極結構和反應器的合理設計方面優化較少，大部分理論研究處于推測階段，沒有開展具體的實驗，而且電極材料消耗過多。因此，為了促進電化學處理難生物降解廢水的進一步發展，需要加強對電極結構材料、新型電化學反應器的研究。

6結論

綜上所述，由于印染行業、制藥行業等排出的廢水會嚴重污染水系環境，為了做好廢水處理措施，應當將電化學處理技術應用在其中。本文主要針對環境監測實驗中電化學處理難生物降解廢水技術進行了分析，詳細介紹了實驗內容和實驗步驟，以期促進電化學處理難生物降解廢水的發展。endprint