文档介绍：电化学技术在环境污染治理中的应用
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01
电化学技术的优越性
02
环境污染物的电化学处理方法
03
电化学技术在环境污染物处理中的应用
环境保护是人们十分关心的问题。
目前随着世界经济的发展,资源受到了极大破坏,排放到环境中的污染物种类越来越多。它们包括无机物、有机物和微生物等,主要分布在大气、水体、土壤、固形废弃物及生物体内,对环境和人类健康危害极大。环境污染物的监测应及时、准确、全面地反映环境质量和污染源现状及发展趋势,为环境管理和规划、污染防治提供科学依据。电化学技术由于其自身的优点和特性,在治理环境污染方面发挥着重要作用
其在环境保护过程中所体现出的
(1) 环境兼容性高
(2) 多功能性
(3) 能量高利用率
(4) 经济实用设备、操作简单, 费用低
电化学技术中使用清洁、有效的电子作为强氧化还原试剂, 是一种基本对环境无污染的“绿色”生产技术。由于界面电场中存在着极高的电位梯度, 电极相当于异相反应的催化剂, 因而减少了有可能因加催化剂而带来的环境污染。同时电化学过程有较高的选择性, 可防止副产物的生成, 减少污染物。
环境兼容性高
电化学过程具有直接或间接氧化与还原、相分离、浓缩与稀释、生物杀伤等功能,能处理微升到1 ×106L的气、液体和固体污染物
多功能性
与其他一些过程相比, 电化学过程可在较低温度下进行。它不受卡诺循环的限制, 能量利用率高。通过控制电位、合理设计电极与电解池, 减小能量损失。
能量高利用率
电化学膜分离
光电化学氧化
电吸附
电渗析、电凝聚
电沉积
电化学氧化、电化学还原
环境污染物的
电化学处理方法
电沉积
利用电解液中不同金属组分的电势差,使自由态或结合态的溶解性金属在阴极析出。适宜的电势是电沉积发生的关键。无论金属处于何种状态,均可根据溶液中离子活度的大小,由能斯特方程确定电势的高低,同时溶液组成、温度、超电势和电极材料等也会影响电沉积过程。
电化学氧化、电化学还原
电化学氧化分为直接氧化和间接氧化2 种,属于阳极过程。直接氧化是通过阳极氧化使污染物直接转化为无害物质;间接氧化则是通过阳极反应产生具有强氧化作用的中间物质或发生阳极反应之外的中间反应,使被处理污染物氧化,最终转化为无害物质。对于阳极直接氧化而言,如反应物浓度过低会导致电化学表面反应受传质步骤限制;对于间接氧化,则不存在这种限制。在直接或间接氧化过程中,一般都伴有析出H2 或O2 的副反应,但通过电极材料的选择和电势控制可使副反应得到抑制。
电化学还原:通过阴极还原反应去除环境污染物。同电化学氧化一样,分为阴极直接还原和间接还原。主要用于氯代烃的脱氯和重金属的回收。
电渗析
依靠在电场作用下选择性透过膜的独特功能,使离子从一种溶液进入另一种溶液中,达到对离子化污染物分离和浓缩。利用电渗析处理金属离子时并不能直接回收到固体金属,但能得到浓缩的盐溶液,并使出水水质得到明显改善。目前研究最多的是单阳膜电渗析法
电凝聚
电凝聚也叫电浮选,即依靠电场的作用,通过电解装置的电极反应,产生直径很小的气泡,用以吸附系统中直径很小的颗粒物质,使之分离;或者在电浮选过程中,选用铝质或铁质的可溶性阳极,利用电解来氧化铁屑、铁板、铝板等生成Fe2+ 、Fe3+ 或Al3+ ,再凝聚成Fe(OH) 2 、Fe(OH) 3 、Al (OH) 3 等沉淀物,以实现污染物的分离。在电凝聚方面的最新技术是采用活性碳纤维(ACF)-铁复合电极对印染与染料废水进行处理的电凝聚技术。
视频: 污水处理——电浮选凝聚法
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