電解處理法

電解處理法是將電能轉化成化學能使電解槽內電極附近產生氧化還原反應，從而使廢水得以淨化的過程。這種水處理法包括電極表面上的電化學作用、間接氧化和間接還原作用（利用電極附近產生的化學產物與水中物質發生化學反應）、電浮選作用（利用電解過程中產生的微小氣泡的上浮）、電絮凝作用（利用鐵、鋁電極的溶解離子產生絮凝劑）等。電解法處理的優點是：使用低壓直流電源，不耗費大量化學藥劑，操作簡易，管理方便，占地面積小。缺點是：處理大量廢水時耗電，耗電極金屬量較大，分離的沉澱物不易處理利用等。主要用於處理含鉻、含氰廢水，去除水中油、懸浮物、重金屬離子及水的脫色處理等。

基本介紹

• 中文名：電解處理法
• 外文名：electrolytic treatment
• 原理：將電能轉化成化學能
• 優點：管理方便，占地面積小等
• 缺點：處理大量廢水時耗電等
• 套用：處理含鉻、含氰廢水等

基本原理

廢水中的簡單氰化物和配合氰化物通過電解，在陽極和陰極上產生化學反應，把氰電解氧化為二氧化碳和氮氣。利用這一原理可有效去除廢水中的氰污染。

（1）在陽極產生的化學反應

對簡單氰化物，第一階段的反應是：

CN^-+2OH^--2e→CNO^-+H₂O

反應進行得很劇烈，接著發生第二階段的兩個反應：

2CNO^-+4OH^--6e→2CO₂↑+N₂↑+2H₂O

CNO^-+2H₂O→NH4⁺+3CN^-

電解過程中，產生一部分銨。

對配位氰化物，反應過程如下：（這裡以銅為例）

Cu(CN)₃^2-+6OH^--6e→Cu⁺+3CNO^-+3H₂O

Cu(CN)₃^2-→Cu⁺+3CN^-

在電解的介質中投加食鹽時發生下列反應：

2Cl^--2e→2[Cl]

2[Cl]+CN^-+2OH^-→CNO^-+2Cl^-+H2O

6[Cl]+Cu(CN)₃^2-+6OH^-→Cu⁺+3CNO^-+6Cl^-+3H₂O

6[Cl]+2CNO^-+4OH^-→2CO₂↑+N₂↑+6Cl^-+2H₂O

（2）在陰極產生的化學反應

2H⁺+2e→H₂↑

Cu²⁺+2e→Cu

Cu²⁺+2OH-→Cu(OH)₂↓

工藝流程

含氰廢水電解處理以不溶性的石墨為陽極，鐵板為陰極，廢水中的氰根在直流電的作用下在陽極被氧化成無毒物質。含氰廢水電解處理的流程如圖所示。

電解處理含氰廢水工藝

電解處理含氰廢水產生的沉澱物，比電解處理含鉻廢水所產生的沉澱物要少得多，在廢水濃度較低及懸浮物較少的情況下，電解除氰後的水可不經沉澱和過濾而直接排放，不再設定沉澱池和污泥乾化場。當含鉻廢水和含氰廢水同時採用電解法處理時，兩種廢水處理可合併使用沉澱池和污泥乾化場。可見，含氰廢水電解處理設施和操作與含鉻廢水處理基本相同，僅是具體的工藝條件不同而已。

影響因素

（1）廢水的pH值

電解處理含氰廢水應在鹼性條件下進行，因為pH值偏低時，不利於氯對氰根的氧化，同時，由於陽極表面上存在著OH^-的放電，導致陽極區的pH值下降，若pH值降至7以下，將會產生劇毒的氰氫酸氣體逸出，污染周圍環境。

若廢水的pH值偏高，在食鹽含量較低的情況下，陽極電流效率下降，除氰效果降低。一般pH值控制在9～10之間。

（2）食鹽添加量

含氰廢水的電導率較低，直接電解處理，槽電壓高、電流效率低、電能消耗大。投加食鹽的目的是增大廢水的導電率、降低槽電壓、減少電能的消耗。但是，如果食鹽投加量太多，不但會增加食鹽消耗費用，而且處理效率反而下降，所以食鹽的投加量不宜過多。一般在處理濃度較高的含氰廢水時，食鹽可多加一些，反之可少加一些。在處理含氰25～100mg/dm³濃度的廢水時，通常加入1～29/dm³食鹽。

（3）淨極距

電解處理含氰廢水用較厚的石墨作陽極，電解槽的陽極和陰極之間的距離常以表面間距即淨距離（稱淨極距）表示。當電流密度和食鹽投加量一定時，淨極距愈小，槽電壓愈低，處理效果愈好。當電解槽容積不變時，縮小淨極距，還可以提高陽極面積與有效水容積之比（即極水比）。所以，電解槽設計安裝要盡最大可能地減小淨極距，以提高極水比來降低槽電壓，以便提高處理效率和減少投資及處理費用。

（4）陽極電流密度

當食鹽加入量一定，按含氰廢水的氰化物濃度的高低決定採用電流密度的大小。濃度高，電流密度大；反之，電流密度小。

從經濟角度考慮，採用低電流密度和較長的電解時間較合算。對處理低濃度氰的廢水，在一般採用0.4～0.7A/dm²的陽極電流密度。

（5）空氣攪拌

為提高處理效率和防止沉澱物黏附在極板表面上或沉於槽底，電解槽需裝空氣攪拌。實踐證明，不攪拌將延長電解時間。攪拌的空氣量也不宜過大，否則，由於空氣的導電性差，使槽電壓增高。攪拌的空氣量以不使懸浮物沉澱為適度。