绿色环保型技术──电解法处理生活污水和工业废水11.23

题目

绿色环保型技术─

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 (4)

2.电解法处理废水的原理 (4)

3.电解法在废水处理中应用 (6)

3.1 电催化氧化法处理垃圾渗滤液 (6)

3.2 工厂矿山含氰废水的处理 (7)

3.2.1 电镀工厂含氰废水的处理 (7)

3.2.2 电解法处理含氰镀铜废水 (7)

3.2.3 用电解法从富集氰化废液中回收铜 (7)

3.3 废水的脱氮处理 (8)

3.3.1 废水的反硝化脱氮处理 (8)

3.3.2 对核废水中的NO3−进行电解脱氮 (8)

3.4 含油废水的处理 (8)

3.4.1 油田废水电解杀菌 (9)

3.5 医院污水处理 (9)

3.6 餐饮废水的处理 (9)

3.7 电极–生物滤池法处理城市污水 (10)

3.8 电化学法处理回用水 (10)

4.电解法技术处理废水的前景展望 (11)

参考文献： (12)

1.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

–N 的去除，通常都是通过阳极的直接氧化作用和溶催化电解法中COD、NH

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：

2H

2

O → 2HO﹒ + 2H+ + 2e– (1)

2NH

3 + 6HO﹒→ N

2

+ 6H

2

O (2)

有机物 + HO﹒→ CO

2 + H

2

O (3)

2HO﹒→ H

2O + 12O

2

(4)

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ClO–、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

2

+ 2e– (5)

溶液中：

Cl

2 + H

2

O → HOCl + H+ + Cl– (6)

HOCl + NH

4+→ NH

2

Cl + H

2

O + H+ (7)

NHCl

2 + H

2

O → NOH + 2H

2

+ 2Cl– (8)

NHCl

2 + NOH → N

2

+ HOCl + H+ + Cl– (9)

有机物电化学降解过程主要通过以下步骤进行：

首先，H

2

O 或OH–通过在阳极上放电，产生物理吸附态的羟基自由基(•OH)：

MOx + H

2

O → MOx(﹒OH)+ H+ + e– (10)

吸附态的羟基自由基(﹒OH)与有机物发生电化学

燃烧反应：

R + MOx(﹒OH)→ CO

2

+ H+ + e– + MOx (11)

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