工業廢水的電化學處理方法分析

摘 要：工業廢水主要包括生產廢水和生產污水，這些廢水中含有很多與生產材料有關的污染物，這些污染物如果不能得到及時凈化處理，直接將其排放到河海中，其會對環境造成很大的破壞。工業廢水處理方法有多種，電化學處理方法只是其中一種，這種方法操作比較簡單，針對性比較強，造價便宜，處理效果顯著，所以其備受工廠青睞。相關人員還要對這種方法處理原理進行了解，對其在工業廢水處理中的應用進行分析。

關鍵詞：工業廢水；電化學；處理方法

電化學法在工業廢水處理中的優勢很顯著，其工作原理是對電解質溶液通電，溶液中的電子在發生轉移時，整個化學溶液也會發生氧化還原反應，而在化學反應中，生成物多為其他相物質，這些物質以及去除物質后的溶液多無公害，無污染。在工業廢水中利用該原理，會發現廢水中的污染物會被還原出來，如此廢水污染程度會降低。本文主要針對工業廢水中的電化學處理方法進行分析。

一、電化學法分類

1、電絮凝法

在該種電化學反應中，電解液通電后，陽極發生溶蝕，分解成陽離子，這些陽離子在水解氧化反應中，會變成羥基絡合物以及氫氧化物，廢水在這些生成物的作用下，污染物如膠態雜質等會變成絮凝物質沉淀下來，與電解質溶液形成分層[1]。某些沒有絮凝沉淀的污染物中含有一些電荷，在電荷被中和后，這些物質也會發生沉淀，與原溶液形成分離。最開始絮凝沉淀下來的絡合物與氫氧化物等也可以成為污染物處理的助力，因為這兩種物質可以組成密度比較小的鏈式結構，進而對顆粒小的污染物進行去除。工業廢水中的有機物和懸浮物都可以通過該種結構去除。電絮凝法不僅可以去除污染物，還可以改善廢水的酸堿性，使其逐漸呈中性。電絮凝法中陽極的絡合沉淀反應可以使廢水堿性降低，而陰極的氫氣分子生成過程則可以使廢水酸性降低。氣體在生成的過程中，也會攜帶部分污染物，使其脫離原溶液，便于處理。

2、電氣浮法

該種方法使廢水中的固液物質分離，在發生電解反應時，陽極不會發生溶蝕反應，反而會和陰極一起產生氧化還原反應，生成物則是各種氣體，與電絮凝法中生成的氣體一樣，在上升的過程中，也會攜帶廢水中的固體顆粒至水面，使其脫離溶液，從而達到降低溶液污染物的目的[2]。在電氣浮法中，生成的氣體微氣泡還可以降解廢水中的有機物，使廢水污染程度降低。

3、電化學氧化法

這種方法有直接電解和間接電解之分，前者主要指水分子轉化為羥基自由基后，會與廢水有機物中的親電基團發生氧化反應，反應物為金屬陽離子，其在水解后，會變成可以吸附污染物的絮凝沉淀物，最終的沉淀物中含有污染物。后者主要指在電解反應中，可以在電解質溶液中添加金屬鹽類，使其發生氧化反應，將這種原理應用在廢水處理中，鹽類溶液可以作為氧化劑使用，氧化劑會直接將廢水污染物氧化為無污染的水和氣體。

4、電-Fenton法

這種方法屬于間接電解氧化法。在該種方法中工業廢水形成的電解溶液陽極反應會生成氧氣，該氣體會在陰極發生還原反應，還原產物主要為過氧化氫，該物質進而會與金屬陽離子發生Fenton反應，生成物為羥基自由基，這種物質具有氧化作用，會對溶液中的污染物進行氧化，使其變為無公害的物質[3]。在這種方法中，雖然會涉及到很多反應，但在反應中，不用特意添加溶劑，其對于污染物的處理效果也很顯著。

二、電化學法在工業廢水處理中的應用

工業廢水中含有很多有機物質和無機物質，這些污染物都可應用電化學法得到妥善處理。本文主要以金屬鉻的處理為例，分析電化學法。

鉻金屬一般存在于冶金廢水或電鍍以及印染等廢水中，其是造成重金屬污染的罪魁禍首。這種重金屬毒性很大，不僅會污染環境，還會對周圍居民用戶身體造成嚴重損害。在金屬鉻處理中，可以對其采取模擬實驗，相關人員可將一定密度的含鉻廢水作為試驗對象，在電解過程中，相關人員可對電解質溶液進行調整，使其電導率增加，以促進電解反應。在廢水中添加氯化鈉可實現這一目的，添加了氯化鈉的工業廢水在放置一段時間后，相關人員要進行取樣觀察。在電解反應中，電壓為常值，一直處于穩定狀態，電流數值相比開始要小些。溶液的酸性會降低，最終呈現弱堿性。而金屬鉻的含量顯著降低，將其含量數值與正常標準值進行對比，發現此試驗后的工業廢水可以被排放到指定位置。

對于重金屬鉻，還可以通過鐵屑內電解法處理。電化學法雖然優勢多多，但其在應用中，如果電極發生極化鈍化反應，電化學法對污染物的處理效率會下降，而鐵屑內電解法可以消除該劣勢。在該種方法作用下，鐵屑顆粒與溶液發生電解反應，會生成絮凝沉淀物，這種沉淀物可通過斜管沉淀池得到去除，從而與原溶液發生有效分離[4]。溶液廢水中的重金屬在被有效清除后，廢水中還有固體雜質，這些固體雜質可通過微孔過濾機去除，最終排放的工業廢水符合排放標準。根據這些反應，相關人員可建立污染物處理流程體系。這種處理體系對金屬鉻的處理效率更高。

另外，電吸附法也可以處理工業廢水中的重金屬鉻。在這種方法中，主要利用活性炭纖維，對重金屬鉻進行吸附。這種吸附物質具有導電性，所以可將其與電吸附方法結合在一起。在電吸附法中，相關人員需要先制作活性炭纖維電極，然后將其與含鉻廢水作用在一起，最終會發現廢水中的鉻元素得到有效吸附，殘余率很少。

結束語：工業廢水中的電化學處理方法可以細化為多種方法，這些方法在不同污染物的處理上，效果不同，相關人員還要對各種污染物進行區分，對其應用有效方法，使其得到高效處理。另外還要對電化學法進行研究，使其得到優化，解決電化學法應用中的極化鈍化等劣勢。

參考文獻

[1] 郭晨.電化學氧化法在工業廢水處理中的應用研究[J].化工管理，2017（26）：251.

[2] 樊廣萍，謝江坤，李睦，周軍.電化學氧化技術在廢水處理中的應用研究[J].凈水技術，2016，35（06）：30-36.

[3] 秦俊杰.工業廢水電化學處理技術的進展及其發展方向[J].化工管理，2016（18）：93.

[4] 付勝楠.電化學法處理工業廢水和生活污水的研究與應用[J].煤炭與化工，2015，37（08）：149-152.

作者簡介

李洪耀（1988-），男，廣東江門人，學歷：本科，工作單位：江門市新會區環境保護局，研究方向：環境保護

（作者單位：江門市新會區環境保護局）