电化学法在水质检测中的应用论文

原理微电解技术是目前处理高浓度有机污水的一种理想工艺，称内电解法。它是在不通电的情况下，利用填充在污水中的微电解材料自身产生的电位差对污水进行电解处理，以达到降解有机污染物的目的。铁炭微电解设备中的废铁屑填料的主要成分是铁和炭，当将铁屑和炭颗粒浸没在酸性污水中时，由于铁和炭之间的电极电位差，污水中会形成无数个微原电池。其中电位低的铁成为阳极，电位高的炭成为阴极，在酸性充氧条件下发生电化学反应，其反应过程如下：阳极(Fe):Fe-2e—Fe2+，E0(Fe2+/Fe)二;阴极（C):2H++2e—>H2,E0(H+/H2)=原电池反应产生的新生态氢能与污水中许多组分发生氧化还原反应，使有机物断链，有机官能团发生变化，使有机污水的可生化性有一定的提高，同时Fe(OH)2及Fe(OH)3还具有絮凝和吸附作用，从而达到去除污水中污染物的目的。经过铁炭微电解预处理后污水的酸188度大大降低，减少了中和剂的使用量。2)系统基本组成铁碳微电解系统由铁碳微电解池、配水系统、鼓风系统和加药系统等组成。

国内外目前几种典型的电化学处理废水的技术 1. 电氧化处理污水 在脉冲电流作用下，电氧化反应器里的特殊电极会产生的羟基自由基和活化氧自由基。 由于这两种自由基有超强的氧化能力，因此当废水流经电氧化器时,水中的有机污染物将会被氧化降解直到变成无机物(如二氧化碳和水）。 这个方法的缺点是：电耗大,完全氧化去除1公斤的COD需要耗电15-25度, 平均20度。显然，这对电能紧张地区,很难被企业所接受。 针对这个问题,英国一家环境公司对电氧化法进行改良,通过电极的排列，电流的密度及水力停留时间的控制:让电氧化只分解破坏有机物分子结构(如对杂环类多环芳香族化合物开环和破链，提高它们的生化性),而不是把它们完全氧化成成无机物。换句话说，电氧化只做预处理,处理后,废水再进行生化。这样可使难降解的有机污染物得到经济有效的去除。 2.电催化-氧化 这个方法是 :用铁片做电极，铁片之间填充活性碳颗粒作催化剂，在电场作用下，槽内电极材料在高梯度电场的作用下复极化，形成复极粒子（bipolar particles） 。通过鼓入空气,经复极粒子催化产生过氧化氢(见反应式1)，H2O2和从阳极溶解下来的亚铁离子生成羟基自由基(见反应式2 ) 分化降解水中有机污染物分子。O2 +2H2O+2e => H2O2+ 2OH- …………...1) H2O2 + Fe2+ => OH. +OH- +Fe3+……………..2) 近期试验研究表明，为了促进有机污染物的降解，在活性碳颗粒表面涂上一层 氧化铈波膜, 可提高催化效果。目前国内正在开发“三维三相电极处理污水”，就是这种技术。它的优点是投资成本小,占地面积少。缺点是电耗特大,yunxin去除1公斤的COD需要耗电40多度。另外，活性碳颗粒经常要更换,而且要求不是酸性的废水，一般要调到酸性(pH<4)才有良好的处理效果。 3.电絮凝气浮法处理污水 用铁片或铝片做阳极,石墨做阴极在电场作用下,利用产生的铁或铝离子絮凝水中胶体或悬浮物。它的原理和铁碳床内电解相似，不同的是内电解不需外加电场但需水是酸性的，而电絮凝需外加电场，但对酸碱度没特别要求。电絮凝处理污水如果设计得当，要比直接加聚合铁或铝混凝处理污水便宜多了。此方法在国内已开始火热起来,用于预处理负荷高的废水,但它对有机污染物分子降解氧化能力有限。也就是说，如果水中胶体或悬浮物很少的话，它对COD的去除能力有限。