重金属废水处理方法研究

由于重金属废水浓度低、成分复杂、处理标准严格，传统的废水处理技术难以克服。其主要性能是：处理剂用量大，价格昂贵，反应不易控制，反应速度慢，效果不理想，水质差，残渣不稳定，贵金属回收困难。因此，重金属废水处理方法研究和发展有以下的发展方向。

目前，电镀废水和重金属废水处理的传统工艺主要有：化学沉积法、离子交换法、膜分离法和生化处理法。然而，这些传统的处理工艺很难满足排放要求，特别是对重金属和COD排放的限制。其投资成本和运营成本也给企业的生产经营带来了巨大的压力。

电化学法是近年来发展起来的一种有竞争力的电镀废水和重金属废水的处理方法。采用电化学原理处理废水，电化学处理重金属废水，大大降低了系统运行成本，对污染物的去除和企业经济效益显着，为实现重金属废水的处理提供了有效途径。

目前，电化学处理重金属废水：

电凝聚法：

通过电解氧化铁屑，铁板或铝板形成Fe2 Fe3+或Al3+，然后形成Fe(OH)2，Fe(OH)3，Al(OH)3等沉淀物，去除水中的污染物通过絮凝和沉淀。电凝聚的最新研究方向是脉冲信号的电凝聚和周期性换向。它不仅具有高压脉冲电凝的优点，而且可溶于两极，更有利于金属离子与胶体之间的絮凝，防止电极钝化。

磁电解法：

在电解槽中由外部磁场组成的电解系统对重金属废水进行电解的过程。其机理是重金属废水中的离子受到电磁力的影响，使离子轨迹复杂化，降低了浓度极化，促进了电解过程中的传质和电化学反应，提高了电解效率。磁电解技术经常与其他电化学处理工艺相结合，以提高处理效果。

电渗析法：

在直流电场作用下，利用阴离子或阳离子交换膜对溶液中的阴离子和阳离子进行选择性渗透，使阴离子和阳离子以定向方式迁移，使水中的溶质与水分离。它是一种成熟的膜分离技术，可用于处理电镀废水、冶金工业废水等含铜铬离子废水。在电渗析操作过程中，两极发生电化学反应，电极腐蚀累积，电阻增大，电耗增加，因此有必要用大量的水将电极反应产生的腐蚀排放到电极室中。电渗析可分为单极膜电渗析和双极电渗析。传统的单机膜存在电极耐久性差、易堵塞等缺点，因此目前的研究热点是双极膜电渗析。双极膜与单极膜的结合是未来重金属废水处理的新方向。

电还原法：

重金属废水处理属于阴极还原工艺。其机理是阳极采用惰性电极电解废水，重金属离子在静电作用下迁移到阴极，然后沉积在阴极表面。该方法可以去除溶液中的重金属离子，从废水中回收高纯度的重金属。但重金属废水浓度低，电流密度小，电解效率低，耗电量大。因此，传质成为一个亟待解决的难题，各种高效的传质电化学反应器已成为研究的热点。针对普通平板电极、固定床、流化床和四段连续流电化学反应器电还原速度慢的缺点，已成为电还原法的研究方向。

内电解法：

也称为微电解。机制是用电荷填料填充电解槽。当废水通过电解槽时，废水用作电解质介质，活性填料形成一次电池，并且通过在填料表面上发生的电化学反应和絮凝来实现净化废水的目的。在微电解过程中，常用的反应材料是添加到石墨或碳颗粒中的铁屑(铸铁屑，钢屑)或铝铁屑。复合微电解技术的反应机理和工艺动力学是该领域研究的重点。

超滤电解一体化技术：

为了满足日益严格的环保要求，实现废水的循环利用和重金属回收，可以将电化学、络合、超滤等技术结合起来处理电镀废水和重金属废水，同时发挥各种技术的优势。实现对废水中重金属离子的最有效去除。

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