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摘要：随着我国经济的不断增长，排放出的工业废水和生活污水的成分较为复杂并且毒害大，所以需要对废水进行有效的治理。电化学法的装置较为简单，处理效果好并且不会造成二次污染。本文通过分析废水排放的现状，列举了目前主要的几种处理废水的电化学的方法并提出了一些建议，希望能够对今后的研究有所帮助。
关键词：电化学法；废水；处理
一、废水排放的现状
近年来，工业中排放的废水中污染物的种类越来越多，并且存在很多有毒有害和较难降解的有机污染物，比如重金属、石油类或者高分子聚合物等。除此之外，随着城市化进程的加快，城市中的人口数目增长过快，导致城市中生活污水的排放量也持续增加，其中的成分也较为复杂。为了防止废水对人类的健康和环境造成威胁，需要及时对工业废水和生活污水进行处理，而电化学法这种方法较为简单，在常温常压下就可以进行，所以应用的范围较广。
二、电化学法处理废水的应用
（一）电化学氧化
电化学氧化法处理废水的方法是将废水放入电解槽中，通入直流电，夺取阳极上的电子来氧化污染物。除此之外，溶液中一些电势较低的阴离子在阳极失去电子的时候成为了较强的氧化剂，这些活性物质可以使污染物进行氧化分解。这两种方法分别称为直接电解氧化和间接电解氧化。经过近几年电化学氧化在处理废水的实际应用中，取得了显著的效果，特别是对废水的色度处理和氨氮去除剂等。电化学氧化反应除了发生在阳极之外，还可以发生在阴极，其中最主要的方法是利用氧气还原过氧化氢，用生成的氢氧根进一步氧化为有机物[1]。根据研究，不同的电极结构会使电催化性能不同，而不同的电极结构是由电极材料本身的性质和不同的电极制备工艺共同决定的。对电极材料进行深入的研究和改进，可以为电极对污染物的催化和降解作用起到显著的效果。
（二）电化学还原
电化学还原法是指利用阴极的还原反应进而去除废水中的污染物。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对一些较难进行化学氧化的毒害有机物，大部分都较容易化学还原，并且这些毒害有机物还原之后的产物，对微生物的抑制性以及毒性都很小，对废水可生化性的提高有显著作用。研究人员将酸化和铁碳微电解组合工艺预处理油页岩干馏污水。铁碳微电解的铁碳比是5:8的时候微电解效果最好，反应60分钟并且沉淀两个小时，在进行预处理之后，对苯酚的去除率可以达到百分之九十八，去除色度率可以达到百分之八十，并且废水的BOD和COD的比值也会增加，使废水的生化特性带来了极大的改善。
（三）电絮凝法
电絮凝的另一个名称是电凝聚，是通过外电场的作用，利用铝制或者铁质的可溶性阳极，经过电解生成的金属氢氧化物等将污染物进行凝低和沉淀的过程。所以，电絮凝除了涉及阳极上的氧化和阴极上的还原之外，还涉及到气浮作用。电絮凝一般采用牺牲电极的方法，这种方法不仅容易实现，絮凝的程度和效率高，而且相对的成本也较低，所以电絮凝法在处理工业废水和生活污水中的应用较为广泛。除此之外，一些相关的专家设计了正交实验，利用电絮凝法对模拟染料废水进行了探讨。实验现象说明了在ph值不变的情况下，影响COD去除率的因素有电解时间，极板距离以及电流密度，在这些因素条件恰当的时候，COD的去除率接近百分之九十八[2]。随着科学技术的进步，电絮凝法也得到了极大的改进和完善，在普通电絮凝法的基础上发展而来的脉冲电絮凝法，在电极上进行反应的时候断断续续，便于扩散，并且使耗铁量得到了显著的减少，对过电位的降低也起到了很大的作用。
（四）内电解法
内电解法是利用化学反应中的原电池原理在电场的作用下将大分子的有机物断链，还原难氧化物的物质，利用吸附混凝机理使废水的净化程度得到提高。在原电池中，电极一般选择不同电极电位的金属和非金属或者两种金属，而选择具有导电性的废水作为电解质。相关专家对小分子有机物在工业废水和生活污水中占比例较大的废水进行了铁碳微电解的实验，实验结果表明：在条件最适合的情况下，COD去除率可以超过百分之九十五，并且对废水可生化性的提高有显著效果[3]。但是在实际的操作过程中，如果使内电解器反应器的运行时间太长，会出现悬浮物聚集的现象，导致对填料孔的堵塞；此外在填料过高的时候，使底部的铁屑结块而导致污泥的大量堆积从而成为沟流。想要使内电解法在处理工业废水和生活污水中得到广泛的利用并且取得有效的成果，需要想出在实际操作过程中出现这两个问题的解决方案。所以很多相关领域的专家对内电解填料进行新的研究，希望能够找到或者制造出一种新的电解填料来研制更多种类的内电解反应器，从而使内电解法对废水处理的作用更大化。
（五）电渗析法
电渗析法是利用电场，将离子有选择性的从一种溶液移动到另一种溶液当中，是一种膜分离的方法。电渗析较为广泛的应用于环境的保护当中，特别是对工业废水和生活污水的处理方面有很大的作用，在实际的操作过程中的效果也较为明显。随着对电渗析法的不断研究和发展，目前有多种电渗析技术应用于废水处理中，其中填充床电渗析技术以及双极膜电渗析技术在应用中最为常见。填充床电渗析技术是在电渗析的基础上，与离子交换法相结合而产生的一种新型的废水处理方法，这种技术中不仅保留了电渗析的优点，并且也包含了离子交换法的优点，增大了极限电流密度，提高了电流的效率。利用对水解离得到的氢离子和氢氧根离子自动再生填充在电渗析器淡水室中的混床离子交换树脂上，达到深层脱盐的目的。
三、电化学法处理废水的建议
在经济飞速增长的现在，人们生活质量的提高和社会生产力的增加，工业废水和生活污水的排放量会持续的增加，并且污水中的污染物种类也会越来越多，所以电化学反应的进行需要根据所要处理废水的性质进行调整，来源不同的废水，对其处理的机理和影响因素也不尽相同。除此之外，为了能够更好的利用电化学法处理工业废水和生活污水，应当加强在化工和材料方面的研究，尽快研制出新型的电极材料和特定废水的电化学反应器。电化学方法虽然对废水的处理效果较好，但是它也有一些不容忽视的缺点，比如能源消耗大且费用昂贵，所以在研究中，也要往经济性和实用性的方向发展。
总结：综上所述，随着工业废水和生活污水排放量的不断增加，电化学法在废水处理中发挥了显著的作用，电化学氧化、还原等其他方法的使用对环境保护做出了极大的贡献。为了能够更广泛的应用于废水处理中，还需要推进其使用的经济性和实用性。
参考文献：
[1]付胜楠.电化学法处理工业废水和生活污水的研究与应用[J].煤炭与化工,2014,37(08):149-152.
[2]王琴,孙根行.电化学法处理废水研究进展[J].电镀与环保,2011,31(02):7-10.
[3]苏丹丹,杨晓霞,贾庆明.电化学处理废水研究进展[J].化工技术与开发,2010,39(09):38-41.
论文作者:陈雪燕
论文发表刊物:《科技新时代》2018年5期
论文发表时间:2018/7/20
标签：废水论文; 电渗析论文; 工业废水论文; 电化学论文; 絮凝论文; 污水论文; 电极论文; 《科技新时代》2018年5期论文;