电化学工艺处理:电镀废水和重金属废水

日期: 2024-04-14 11:11:08|浏览: 84|编号: 48387

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电化学工艺处理:电镀废水重金属废水

目前,处理电镀废水和重金属废水的主要传统工艺一般有以下几种方法:化学加药沉淀法、离子交换法、膜分离法、生化处理法。 然而,这些传统的处理工艺在标准提高后很难满足排放要求,特别是重金属和COD排放限值的要求。 即使某些工艺能够实现重金属废水达标排放,但投资成本和运行成本也会增加企业的生产成本。 经营企业会产生很大的压力。 环境保护面临的问题更加复杂,重金属废水处理已成为跨越环境工程学科的课题。

鉴于重金属废水浓度稀、成分复杂、处理标准非常严格,传统废水处理技术存在难以克服的缺点,主要表现为处理药剂用量大、价格昂贵、反应难以控制,反应缓慢,效果不佳。 理想,水质差,残渣不稳定,贵金属回收困难。 因此,重金属废水处理技术的研发有以下发展方向:

(一)开发利用对环境无影响的药品替代品;

(2)新型无毒无害水处理化学品的开发与应用;

(三)物理加工新技术、生物加工新技术和计算机辅助应用技术的开发与应用;

(4)开发效果好、成本低的水处理技术和化学品;

(五)加强各类水处理技术的综合应用。

电化学法是近年来发展起来的处理电镀废水和重金属废水的具有竞争力的方法。 它利用电化学原理处理废水,具有以下优点:

① 无需添加氧化剂、絮凝剂等化学物质;

②可单独处理或与其他技术联合处理,提高废水的可生化性;

③ 不产生或很少产生二次污染;

④设备体积小,占用空间少,操作简便灵活。 因此这种方法称为清洁处理法。

电化学处理重金属废水可以显着降低系统运行成本,去除污染物,为企业带来显着的经济效益,为实现重金属废水处理提供了有效途径。

目前重金属废水的电化学处理方法:

1电凝法:

利用电解氧化铁屑、铁板或铝板生成Fe2˙Fe3+或Al3+,进而形成Fe(OH)2、Fe(OH)3、Al(OH)3等沉淀物,去除水中污染物。水经过絮凝和沉淀。 电絮凝法的最新研究方向是周期性反转脉冲信号电絮凝,它不仅具有高压脉冲电絮凝法的优点,而且由于两极都是可溶的,更有利于金属离子与胶体之间的絮凝,防止电极钝化。 。

2磁电解法:

通过在电解槽外部施加磁场形成电解系统来电解重金属废水的过程。 其机理是重金属废水电解过程中,离子受到电场力和磁场力的共同作用,使离子运动轨迹复杂化并减少浓差极化,促进电解过程中的传质和电化学反应,并提高电解效率。 磁电解技术常与其他电化学处理工艺结合使用,以提高处理效果。

3电渗析法:

在直流电场的作用下,利用阴离子或阳离子交换膜选择性地透过溶液中的阴离子和阳离子,使阴离子和阳离子定向迁移,从而实现水体中溶质和水的分离。 是一种比较成熟的膜分离技术,可以处理电镀废水、冶金工业废水以及其他含有铜、铬离子的废水。 电渗析运行过程中,两极发生电化学反应,电极腐蚀产物积累,电阻增大,功耗增大。 因此,必须向电极室内通入较大流量的水,以消除电极反应产生的腐蚀产物。 电渗析可分为单极膜电渗析和双极膜电渗析。 传统的独立膜存在电极耐久性差、容易堵塞等缺点。 因此,目前的研究热点是双极膜电渗析。 双极性膜与单极性膜的结合是未来重金属废水处理技术发展的新方向。

4 电解还原法:

它是一种用于处理重金属废水的阴极还原方法。 其机理是采用惰性电极作为阳极来电解废水。 重金属离子在静电引力的作用下迁移到阴极,从而沉积在阴极表面。 该方法可以去除溶液中的重金属离子,从废水中回收高纯度的重金属。 但重金属废水的浓度普遍较低。 传统二维电极进行电解时,电流密度小,电解效率低,功耗高。 因此,传质问题也成为亟待解决的难题,各类具有高效传质的电化学反应器也成为研究的重点。 针对普通平板电极电解还原速度慢的缺点,固定床、流化床、四级连续流电化学反应器成为电解还原方法的研究方向。

5.内电解法:

又称微电解。 其机理是用活性填料填充电解池。 当废水通过电解池时,废水作为电解质介质,活性填料形成原电池。 通过填料表面发生的电化学反应和絮凝作用来达到净化废水的目的。 在微电解工艺中,常用的反应原料是铁屑(铸铁屑、钢屑)或添加石墨或碳颗粒的铝铁屑。 探索复合微电解技术的反应机理和过程动力学是目前该领域的研究热点。

6 络合-超滤-电解一体化技术:

为了满足日益严格的环保要求,实现废水再生和重金属回收,可以综合电化学、络合、超滤等多种技术处理电镀废水和重金属废水。 同时,可以利用每种技术的长处,实现废水中重金属离子的最有效去除。

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