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摘要：随着经济全球化发展趋势的不断加剧，人们的生活质量、用水安全等已经成为各国必须高度重视的问题。因此，在我国环境污染整治力度不断加大的新形势下，充分运用微电解技术，对于实现工业废水处理的高效性、经济性有着重要意义。鉴于此，本文主要分析探讨了微电解技术在工业废水处理中的应用情况，以供参阅。
关键词：微电解技术；工业废水；应用
1微电解技术原理
微电解工艺利用金属腐蚀的原理，将具有电极电位差的金属与金属（或非金属）在传导性较好的废水中接触，形成电池效应或发生电解反应来处理废水，又称铁屑过滤法、闪电解等。一般采用铸铁屑和活性炭或者焦炭等作为电解材料，也有采用铁—铜、铝—炭等组合加强处理效果。微电解处理废水的作用机理因废水的不同而不同，通常包括以下几种：（1）氧化还原作用。铁碳微电解技术为一种化学反应，该原理和原电池原理比较类似。其将工业废水中的铁和碳分析进行有效连接，进而构成原电池，同时把废水当作原电池的电解质。此原电池两级主要由连接的金属组成，其中一极点位相对偏低的金属一般称为阳极。在此极出现氧化反应的过程中，金属会在腐蚀下产生二价铁离子，而阴极就会出现还原反应，并且电解质溶液中相应的氢离子与阳离子也会形成。由于二价铁离子存在比较强的还原性，造成工业废水中存在的发色基团损坏。通常情况下，工业废水主要呈现碱性，对于酸性废水而言，氢离子与阳离子会和废水中部分成分出现氧化还原反应，进而实现净化废水的效果。（2）铁离子的絮凝沉淀作用。微电解反应体系中产生大量二价和三价铁离子，特别是二价铁离子具有更高的吸附-絮凝活性，在有氧或碱性条件下可形成氢氧化物，Fe（OH）3水解产生的Fe（OH）2+、Fe（OH）2+等络合离子，吸附废水中的悬浮或胶体状态的小颗粒及有机高分子，可进一步降低废水的色度，同时去除部分有机污染物质，使废水得到净化。（3）微电场作用。在微电解反应体系中，由于Fe和C之间存在1.2V的电极电位差，因而会形成无数的微电池系统，在其作用空间构成一个电场，并且两极间的电位差越大微电场作用越明显。在微电场作用下，废水中分散的不溶性的胶体颗粒、极性分子及微小污染物聚集在电极上，形成大颗粒后沉淀。（4）物理吸附作用。活性炭是多孔吸附剂，具有巨大的比表面积，铁屑也具有多孔的结构，二者都具有较强的活性，能吸附废水中的有机污染物和多种重金属离子，达到净化废水的目的。（5）气浮作用。在酸性或微酸性的溶液中，阴极产生的H2使的废水中有大量的微小气泡产生，使得废水中的微小悬浮污染物依附到气泡之上并上浮至水表面，另外还可以起到搅拌的作用，加速各种反应的进行。
2微电解技术在工业废水处理中的应用
2.1重金属离子废水治理
重金属废水作为工业生产的主要污染源，其废水中存在许多污染物，具备相对较大的毒性，且重金属离子或是氰化物含量十分高，大部分是剧毒物质，在很大程度上危害着自然环境与人类健康。因此，对于重金属离子的废水治理，以往主要应用氧化还原与沉淀方法。而微电解技术方法拥有较高的去除率和无二次污染等特性，同时沉淀的金属能够回收应用，近些年来已被大量应用在重金属离子的废除治理中。运用微电解技术对重金属离子废水进行处理，主要应用下述几种方法。首选在酸性相对偏弱的溶液中，微碳粒与铁屑表面会展现出良好的表面活性，可以有效吸附大量金属离子，从而实现金属的有效去除。其次，在金属活动顺序表中，金属可以被铁通过置换反应析出，然后沉淀在铁的表面，有关氧化性相对比较强的离子或是化合物可以被铁或是亚铁离子还原成为毒性相对比较小的还原态。
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2.2化工废水处理
工业生产作业中，化工产品生产所产生的废水具有毒性大和高色度等特点。在化工生产废水中，主要含有酚类和多环芳烃类等。目前，对于此类废水的处理，多采取吸附和气浮物理法。采用的化学方法主要为混凝法和氧化法。利用微电解技术，进行废水处理，实现的原理如下：①发挥铁碳层的作用，实现废水过滤。②利用铁屑和活性炭，实现污染物吸附。③利用氢气实现气浮作用。④利用铁离子，实现氧化还原。通过上述反应，实现废水净化。
2.3含油废水的处理
含油废水主要来自冶炼、炼油、化工、机械加工等行业中，由于这类行业的特殊性，使用到焦油、石油、动植物油以及大量的石油产品，因此这类废水具有难溶于水、化学需氧量（CODcr）高、五日生化需氧量（BOD5）高、轻于水等特点。对于这类含油废水，如果不经过处理直接排放，不仅会造成资源的浪费，还会对自然水源产生严重污染。现阶段，我国国内对于这类废水都是以混凝-沉降-过滤为基础，但是伴随着化工行业的不断发展，其中的组分日趋复杂，传统的工艺已经难以满足使用需求。随着微电解技术被应用，特别是由于其充分利用了铁离子、活性炭以及铁屑的混凝、吸附作用，能够有效去除其中的不可再生资源。
2.4印染废水的处理
纺织行业的废水是工业废水的主要来源，由染料和中间体生产行业中的各种产品、中间体结晶的母液、生产过程中流失的物料及地面冲刷水等组成，具有pH变化范围广、温度、色度以及化学需氧量（CODcr）和固体悬浮物浓度高、成分复杂等待点。微电解技术对印染废水的处理方法包括：利用活性炭吸附废水中溶解的污染物；利用Fe2+、Fe3+水解产生的络离子混凝废水中分散染料和胶体物质及氧化废水中的还原性物质，使还原染料和硫化染料沉淀；利用阴极产生的[H]及[O]调节废水酸碱度，新生态[H]和Fe2+能与废水中的大量组分产生氧化还原反应，破坏染料中间体分子的发色基团，降低废水的色度，提高废水的可生化性。
2.5电镀废水处理
在进行很多工业产品的制作中，会对一些材料进行电镀，从而造成工业生产中出现大量的工业废水。进行产品的电镀时，会在水中加入大量色料和化学物质，因此，出现的工业废水就具有非常严重的毒害性，有的有害物质可以引发人体出现畸形和癌变，对人身的危害较大。在电镀水中，通常会存在铬、镍、铜、锌等金属材料，如果对其不进行合理处理，就会对环境以及人身造成严重影响，加大资源的消耗。通常利用氧化还原、凝结沉淀、吸收脱离等方法进行处理。目前，将微电解技术应用在电镀工业废水的处理中，取得了明显的废水处理效果，可以使电镀的工业废水的污染性降低，不会出现再次污染现象，还可以将沉淀的金属物质进行回收。经过大量的研究表明，使用铁屑微电解对电镀废水进行处理，能够达到良好的金属物质的去除效果。利用微电解技术对电镀废水进行处理一般包括两个方面的内容，分别是：（一）依据金属活动的顺序性以及铁元素的化学作用，可以将铁之后的金属物质进行置换还原，沉淀在铁的表层；（二）铁离子进行的络综合产出物和重金属离子进行综合，会产生金属物质的沉淀。
结束语
总之，工业废水的污染性和毒性较大，这要求我们不断提升处理的标准，确保符合污水排放标准的规定。而微电解技术作为一种处理工业废水中氨氮、重金属等的先进方法，只有科学合理应用到实际中，才能保证废水处理质量得到提升。今后我们还要继续深入研究污水治理技术，不断提升微电解技术水平，能够与污水处理技术实现优势互补，确保在提升污水处理治理的基础上，能够让微电解技术在更大范围内应用。
参考文献：
[1]张薇.微电解技术在工业废水处理中的应用[J].化工管理.2018（10）
[2]翟菲.微电解技术在工业废水处理中的应用[J].化工设计通讯.2018（07）
[3]刘素梅.工业废水处理中微电解技术的应用探讨[J].当代化工研究.2017（12）
论文作者:杨淑仙
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第11期
论文发表时间:2019/11/7
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