题目—绿色环保型技术一电解法处理生活污水和工业废水摘 要： 阐述了水污染的危害,介绍了电解法处理废水的优点、分类及原理 介绍了电解法在处理垃圾填埋场渗滤液，含油废水的处理，医院废水，餐饮废水， 电极-生物滤池法处理城市污水，工厂矿山含氰废水的处理，以及废水的脱氮处 理关键词：原理 ；废水处理；电解；应用Abstract: The hazard of water pollution was expatiated.The advantages,classification and principle of electrolytic treatment of wastewater were introduced. The application of electrolysis to the treatment of leachate from garbage landfill、night soil wastewater, hospital and restaurants， municipal waste ， the factory mine bearing cyanide wastewater and the nitrogen wastewatert.Keywords: principle; electrolysis; wastewater treatment; application目录1. 前言 42. 电解法处理废水的原理 43. 电解法在废水处理中应用 63.1电催化氧化法处理垃圾渗滤液 63.2工厂矿山含氰废水的处理 73.2.1电镀工厂含氰废水的处理 73.2.2电解法处理含氰镀铜废水 73.2.3用电解法从富集氰化废液中回收铜 73.3废水的脱氮处理 83.3.1废水的反硝化脱氮处理 83.3.2对核废水中的N03 进行电解脱氮 83.4含油废水的处理 83.4.1油田废水电解杀菌 93.5医院污水处理 93.6餐饮废水的处理 93.7电极-生物滤池法处理城市污水 103.8电化学法处理回用水 104•电解法技术处理废水的前景展望 11参考文献： 121.前言当代社会化学的不断发展在促进人类社会进步的同时，在客观上已经造成了 严重的环境污染，这些问题在一定程度上也阻碍社会的可持续发展。
目前解决这 些环境问题的必由之路是大力发展绿色化学化工在这些众多问题之中，废水的 绿色化处理处理是当前的一个热门话题在20 世纪六七十年代，随着电力工业 迅速发展，涂层钛阳极研究成功，电化学理论研究的不断深入，证实了许多有机 化合物的氧化还原反应、加成反应或分解反应都可以在电极上进行，这为通过电 催化氧化法降解有机污染物提供了理论依据，从而推动了电解法技术在水处理中 的应用电解法作为一种较成熟的水处理技术具有很多优点，尤其突出的是电解 法设备化程度高，处理的废水无二次污染，是环保产业应予以重视的的一个发展 领域，是一种绿色环保型技术本文叙述水的污染，电解法［1］处理废水的原理， 以及电解法在废水［2］方面的应用2.电解法处理废水的原理催化电解法中COD、NH -N的去除，通常都是通过阳极的直接氧化作用和溶3液中的间接氧化作用实现的（如图1 所示）图1 电化学氧化中污染物的去除机理Figure 1 Mechanism of pollutant removal by electrochemicaloxidation 阳极直接氧化是由于水分子在阳极表面上放电，产生被吸附的.OH, • OH对 被吸附在阳极上的有机物亲电进攻，发生如式(1)~(4)所示的氧化反应阳极：2H0 — 2H0. + 2H+ + 2e - ⑴22NH + 6H0. — N + 6HO ⑵3 2 2有机物 + H0. — CO + HO (3)222H0. — HO + 120 (4)22间接氧化是在电解过程中，通过电化学反应产生强氧化剂(如C10-、高价金 属离子等)，有机物在溶液中被这些氧化剂所氧化，如式(5)~(9)所示。
阳极：Cl - — Cl + 2e - (5)2溶液中：Cl + H0 — HOCl + H+ + Cl - (6)22HOCl + NH+— NHCl + HO + H+ (7)422NHCl + H0 — NOH + 2H + 2Cl - (8)2 2 2NHCl + NOH — N + HOCl + H+ + Cl - (9)22有机物电化学降解过程主要通过以下步骤进行：首先，H0或0H -通过在阳极上放电，产生物理吸附态的羟基自由基(・0H)：2MOx + H0 — MOx(.OH)+ H+ + e - (10)2吸附态的羟基自由基(• 0H)与有机物发生电化学燃烧反应：R + MOx(.OH)— CO + H+ + e - + MOx (11)2同时，如果吸附态羟基自由基能与氧化物阳极发生快速氧化反应，氧从羟 基自由基上迅速转移到氧化物阳极的晶格上而形成高价氧化物MOx + 1，而阳极 表面的羟基自由基保持在很低的水平，那么高价金属氧化物与有机物会发生选择 性氧化反应，如式(12)和式(13)所示MOx(.OH)f MOx + 1 + H+ + e - (12)R + MOx + 1 — RO + MOx (13) 后者即所谓的电化学转化过程。
3.电解法在废水处理中应用3.1 电催化氧化法处理垃圾渗滤液卫生填埋是我国城市垃圾的主要处理方式之一，由此而产生的垃圾渗滤液是 一种难处理的高浓度有机废水，其水质、水量变化很大，成分复杂且随“场龄” 变化一般垃圾渗滤液经生物处理后，其残留的COD仍较高，有的高达600 ~ 800 mg/L且很难再处理渗滤液的无害化处理一直是一个世界性的难题由于垃圾渗滤液是一种难处 理的高浓度有机废水⑶，毒性强、成分复杂，COD、氨氮含量高，微生物营养元 素比例严重失调，可生化性差，水质状况随“场龄”发生很大的变化，因此渗滤 液的处理方法是填埋场设计和运行管理的关键问题之一合理地选择渗滤液处 理工艺，对于城市垃圾的卫生填埋处理十分必要电化学水处理技术由于有极强 的选择性，可以将难降解有机物或对生物有毒、有抑制的污染物转化为可生化物 质，从而提高废水的生物降解性［4-6］电解可间接氧化垃圾填埋物渗出液以下 是某实验组用电化学法处理渗滤液的一组研究数据：渗出液的COD 4 100 ~ 5 000 mg/L，BOD/COD 约0.2，氨2 100 ~3 000 mg/L 氯化钠2 500 mg/L，是一种难生 物降解的废水。
使用Sn-Pd-Ru三元氧化物钛阳极，电流密度0.15A/dm2进行 电解，渗出液COD去除率达92%，BOD/COD提高到0.5,氨被完全除去，废水可生 化性良好3.2 工厂矿山含氰废水的处理CN-的电化学氧化研究由来已久，无论CN-废水的浓度如何，电化学氧化同样可行电化学氧化是利用不溶性阳极的直接电解氧化作用，或阳极反应产物(如Cl、CIO-、O等)的间接氧化作用，降解消除水中氰、酚以及COD、s-等污染物2 2 23.2.1 电镀工厂含氰废水的处理电镀废水［3］是一种有毒的工业废水，也是一种来源广泛的环境污染源由于 电镀废水成分复杂，有害物质含量高，处理技术难度大，所以仍有相当多的电镀 废水未加处理而直接排放，造成环境污染氰化物电镀仍是常用的电镀方法，电 镀［4］工厂含氰废水的处理可使用次氯酸钠氧化分解法国内许多环保设备厂生产 装有涂钛阳极的次氯酸钠发生装置，其产生的次氯酸钠浓度高、能耗低、盐耗低3.2.2 电解法处理含氰镀铜废水用电化学法对氰化镀铜漂洗废水中毫克级的氰根离子和亚铜离子进行处理 同样以下是某实验组用电解法处理含氰镀铜废水 的一组数据：以氰化镀铜漂洗废 水作电解液，其中含游离氰根离子300 ~ 450 mg/L，一价铜离子400 ~ 550 mg/L。
电解法处理含氰废水⑹的过程中，废水中的CN_先被氧化为氰酸根，再进一步被氧 化为CO和N陶基二氧化铅阳极与不锈钢阴极的面积比为1：2,极距3 cm，温22度55 ° C，pH 10.0 ~ 11.0每立方米处理液中控制NaCl含量为0.5 g当阴极 电流密度为0.4 A/dm2时，经2 h电解，废液中CN-质量浓度从385 mg/L降到58 mg/L，而Cu+质量浓度从450 mg/L降到48 mg/L3.2.3 用电解法从富集氰化废液中回收铜在提金贫液中，铜、锌主要是以34 Cu(CN)-和24Zn(CN)-两种配阴离子 的形式存在［7-8］选用石墨作为阳极，钛板作阴极，以碱性铜锌水溶液作为电解 液，当通过直流电时，在阴极板上产生金属铜和锌，同时伴随着氢气的产生，在 阳极上则有氧气产生电积富集铜液的适合条件是：金属配氰离子浓度在40 g/L 左右，槽电压1.9 ~ 2.1 V电流密度60 mA/cm2左右，反萃液游离氰初始质量浓 度10 ~ 20 g/L，电解时间20 h,极间距20 ~ 30 mm,温度为常温从氰化富铜 液中电积回收铜，铜的纯度可达99%，同时可以回收氰化物铜、锌的总回收率 均达到95%以上。
3.3 废水的脱氮处理3.3.1 废水的反硝化脱氮处理目前，废水处理中的除氮技术,通常是把水中的氨氮污染物降解为NO -和(或)3NO -如果要把这些降解产物进一步消除，需进行反硝化处理 [9]对于回用水、2供水，对NO-和NO-是有规定标准的因此，反硝化脱氮是废水回用处理和供水处32理的重要措施电解法和生化法的联合处理，对供水和回用水的反硝化脱氮有良 好的效果它是采用固定化技术将微生物固定在电极表面，形成一层生物膜，然 后在电极间通上电流，使污染物在生物和电化学双重作用下得到降解即以不同 的金属材料分别作为阴极和阳极，在两极之间施加一定电压，使废水中的NH+首4先在亚硝化菌作用下转化为NO-,再在阴极上还原为N,使NH -N、NO -和NO-的3 2 3 3 2去除率分别达到95%和85%以上3.3.2 对核废水中的 NO3- 进行电解脱氮电解法具有去除NH和NO--N的作用，这在废水的深度处理中尤为重要33由于核废水中常含有Ru、Hg等放射性及重金属元素，因此对其中的NO-进行电解3脱氮处理较困难使用由铅阴极、Nafion417阳离子交换膜和形稳析氧阳极组成 的电解槽a】，在高温(80 ° C)下以高电流密度(30 ~ 60 A/dm2)对NO -和NO -进32行电化学还原反应，硝酸盐和亚硝酸盐几乎全部转化为N、NH或NO。
2323.4 含油废水的处理含油废水的来源很多，石油工业的采油、炼油、贮油运输及石油化学工业都 产生含油废水、油轮压舱水、洗舱水、机械工业的冷却润滑液、轧钢水，以及食 品工业等的废水都含有大量的油；铁路系统各机车车辆厂、车轮厂洗罐所、机务 段和车辆段等单位和生产性废水主要是含油废水排入水环境中的油，能阻止空 气的氧溶于水中，使水中浮游生物等因缺氧而死亡，并导致鱼、贝等变质而不宜 食用，且在水体表面的聚结油还有可能燃烧而产生安全问题3.4.1 油田废水电解杀菌当今，腐蚀二次采油油井的主要因素是由硫酸盐还原菌（SRB）引起的［1油 田污水水质适合SRB生长，导致其大量繁殖，造成污水管线、油套管的腐蚀穿孔 SRB的代谢产物FeS沉淀会造成地层堵塞，注水量下降，直接影响原油的产量 因此，对油田回注水进行杀菌处理是二次采油技术中重要的一步目前防治硫酸盐还。