工业废水电化学处理技术研究

【摘 要】近年来，可持续发展理念在我国工业生产领域中的指导地位越来越高，工业废水的处理、加工、管理等项目都备受关注。电化学处理方法是一种先进的废水处理方法，通过降解水中的污染物，可以有效控制废水中的小分子污染物，将工业废水净化成水和二氧化碳。电极法、电催化法、耦合法等电化学处理技术，已成为工业废水处理的核心技术。基于此，本文将结合电化学处理方法，深入解析工业废水净化的相关问题。

【关键词】工业废水 电化学 处理技术 研究与分析

电化学处理需要运用多种物理技术和有机化工原料，通过物理、化学等降解、催化作用，工业废水中的合成肥料、农药、染料、废油等都可以有效解离。在高污染的工业废水中，含有大量金属粒子和大分子有机物，通过电化学处理，这些金属粒子和有机物可以被有效分割。

一、电化学处理的基本原理和技术应用特征

（一）基本原理。电化学处理是指电能转化为化学能的过程，选用适当物理原料当做电极，在电流的干扰作用下，工业废水中的阴阳极会分别发生化学反应。阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。金属粒子和化学分子在化学反应的作用下，其污染物质会被进一步综合，最终转化成二氧化碳和水。转化过程公式如下：

含氯废水：

含重金属离子废水：

（二）电化学处理技术应用特征。通过直流电能催化工业废水发生电极反应，这种电化学处理方法不受环境温度和装置压力的影响，可以在常态环境下进行。同时，电解法使用的化学物质非常少，可以有效避免工业废水出现二次污染和资源浪费。整个电化学处理装置在组成上，结构简单，并没有复杂设备，因此工人在操作处理工业废水时很容易控制电极处理状态。如果工业废水中的负荷污染离子过多，装置可以自动调节电极电流和电压，可控性的电荷量可以增加工业废水的电荷稳定性，促进能量的有效转化。

二、不同种类的工业废水电化学处理方法

我国工业生产类型很多，不同生产工艺所排出的工业废水污染物质不同。因此，要想拓宽电化学处理的范围，施工人员应针对不同类型的工业废水，进行特殊处理，使之能够达到更好的电化学处理效果。

（一）含油污废水。此类工业废水中的吸附性污染物非常多，悬浮胶体会干扰电荷粒子的运动。因此，针对含油污废水，施工人员应先利用电极溶解方法，将废水中的吸附性物质去除，利用电荷的凝聚、溶解性能，将油和水进行隔离处理。净化油污后的水，仍存在诸多污染离子，这时可以运用传统的铅电极处理方法，控制电流在0.25-0.3A之间，控制电压在6.5-7.5V之间。经过三十分钟的电极降解，工业废水中的微小油污离子会被逐层分离，转化成气体或水。经过多次试验，双重隔离处理方法可以有效清除油污工业废水中的有害物质，其去污效率高达96.34%。

（二）含重金属离子废水。很多冶炼厂在运营过程中会产生大量工业废水，这些废水中的金属离子含量巨大，有氯离子、铁离子、铜离子等，如果这些重金属离子侵蚀到居民用水中，则居民的用水质量会大幅度下降，危害到公民的生命健康。由此可见，对含重金属离子的工业废水进行净化处理至关重要。一般情况下，施工人员还采用阴极吸引的方式，利用电极的电荷吸引能力吸引氧化离子，氧化离子汇集到一起会形成胶体团，由水电解而成的氢气和氧气会将胶体团隔离出工业废水之外。该电化学处理方式采用的是铁电极，电流在0.5-1A之间，电压在9.5-10V之间，去除重金属离子效率高达89.34%。

（三）染料工业废水。对于此类工业废水，常采用金属阳极溶解的方法。众所周知，在染料废水中，大量颜色分子会吸附在水中，聚集的分子形成一个个不容易降解的凝聚体，这个凝聚体的主要组成物质是氢氧化物。施工人员首先应利用电极的电解作用，破坏凝聚体中的氢氧化物，将悬浮在上层的、质量较轻的凝聚体分割开来；之后，应选用绿色脱色剂，对剩余废水进行添加剂处理；最后，利用电解气体将多余颜色分子隔离，并进行终极脱色处理。

三、电化学处理操作条件分析

（一）电解电压。不同电化学处理方法的电解电压不同，电压的大小取决于电极的距离、电阻率、废水中污染物的电荷量、粒子成分等。因此，在对工业废水进行电化学处理时，质量检验人员应抽取废水样本，分析废水中的成分和粒子形态，制度科学的电解方案，选用合适的电压。

（二）通电量。如果工业废水中的污染物浓度过大，利用传统电解方式无法有效去除废水中的污染离子，为避免数次电解工作给工厂带来巨大的经济压力。施工人员可以适当提升通电量，加大电流，让单位体积废水的电流密度瞬时提高。电流密度提高了，电荷对废水离子的吸收能力会大幅度提高。

（三）PH值。离子平衡是电化学废水处理的核心原理，所以无论是何种工业废水，在进行电解处理时，都应控制好水的PH值，始终保持其在6.5-7之间。如果工业废水中的碱性过大，则电解阳极会被工业废水钝化，金属离子等正离子则很难被负电荷溶解。如果工业废水的酸性过大，则电解阴极会被工业废水酸化，多余的负电荷会干扰电流密度，其溶解能力也会被大大削弱。

四、结论

通过上文对电化学工业废水处理方法进行系统分析可知，现阶段工业生产中，工业废水的处理技术正在不断革新和发展。电化学处理作为一种高性能、高效率的废水处理工艺，其研究和发展价值巨大。综上分析，施工人员应不懈努力，引入电子数据处理和数学模型，增强电化学处理技术的智能化、自动化、科学化性质，在优化废水处理体系的基础上，提高技术的应用效果。

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