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1、Chen Shuixia/Zhongshan University,1,第三章 废水的化学处理法,废水的化学处理是利用化学反应的原理及方法来分离回收废水中的污染物，或是改变它们的性质，使其无害化的一种处理方法化学法处理的对象主要是废水中可溶解的无机物和难以生物降解的有机物或胶体物质。主要介绍化学处理法中常用的化学混凝法、中和法、化学沉淀法、氧化还原法和电化学法。,Chen Shuixia/Zhongshan University,2,一、化学混凝法,化学混凝法简称混凝法。除了除浊、除色之外，对高分子化合物、动植物纤维物质、部分有机物质、油类物质、微生物、某些表面活性物质、农药，汞、镉、铅等重金
2、属都有一定的清除作用向水中加入混凝剂破坏微小悬浮物或胶体粒子的稳定性，使其互相接触而聚集在一起，然后形成絮状物并下沉分离。前者称为凝聚，后者称为絮凝，一般将这二个过程通称为混凝。,Chen Shuixia/Zhongshan University,3,一、化学混凝法,Waste,Al(III),Fe(III)salts,mixer,to,Sedimentation,flocculation,rapid mix,Addition and rapid mixing of a chemical coagulant with the wastewater toneutralize surface ch
3、argescollapse the surface layer around the particlesallow particles to come together and agglomateform flocculent particles which settle faster,Chen Shuixia/Zhongshan University,4,凝聚（coagulation）与絮凝（flocculation）,凝聚（coagulation）是指使胶体脱稳并聚集为微小絮粒的过程絮凝（flocculation）是使微絮粒通过吸附、卷带和架桥而形成更大的絮体的过程凝聚是瞬时的，只需将化学
4、药剂扩散到全部水中的时间即可。絮凝则与凝聚作用不同，需要一定的时间让絮体长大，但在一般情况下两者难以截然分开。习惯上将低分子电解质称为凝聚剂，而将高分子药剂称为絮凝剂。当单用混凝剂不能取得良好效果时，可投加某类辅助药剂以提高混凝效果，这种辅助药剂称为助凝剂。,Chen Shuixia/Zhongshan University,5,1.1 凝胶,Particles lying in size between the dissolved state and particles which readily sediment out of solutionMuch of the humic matte
5、r in natural waters is colloidal Much of the dissolved iron in rivers is colloidal 80%of the oxidizable carbon(COD)in raw domestic sewage is colloidal or larger.Effluent from a biological treatment works is ca 50 mg C/dm3,ca 50%of which is colloidal.,胶体微粒憎水胶体（不可逆胶体），粘土及某些无机混凝剂在水中所形成的胶体 亲水胶体（可逆胶体），如蛋
6、白质，淀粉及胶质等有机物质都属于亲水胶体,Chen Shuixia/Zhongshan University,6,1.1 凝胶胶体微粒的结构,胶核：胶体微粒的中心由数十个到数千个不溶于水的胶体分子聚合成电位离子：胶核表面的一层带有同号电荷的离子。由胶核表层分子离解产生或吸附水中的H+、Na+、或OH-等阴离子。电位离子决定了胶粒电荷的多少和正负电性，构成了双电层的内层。,胶核周围吸附大量的异性离子，形成反离子层，构成了双电层的外层。外层内的异性离子又可分为二部分：紧靠电位离子的异性离子被牢固地吸引着，当胶按运动时，它会随之一起运动组成了吸附层。它和电位离子一起组成胶团的固定层其它具有向水中扩散
7、的趋势、被松散地吸附着的离子形成扩散层。在扩散层中都会产生一个分界面，称为滑动面,Chen Shuixia/Zhongshan University,7,1.1 凝胶,胶体微粒的结构（续）电动电位(电位）：当胶粒运动时，由于滑动面以外的异性离子脱离了胶粒向液相主体扩散，使胶粒产生剩余电荷，因此，在胶粒与扩散层之间存在着一电位差叫做胶体的电动电位。总电位（电位）：胶核表面的电位离子与溶液主体之间的电位称为总电位或热力学电位。总电位一定时，扩散层愈厚电位愈高。胶粒的特点同一物质的胶粒都带有相同电荷由于电位引起的静电斥力阻止了胶粒互相接近，因而不能结成较大的颗粒下沉电位愈高或是胶粒间距离愈近，则静电
8、斥力愈大而胶粒则愈稳定 对亲水胶体面言，使其保持稳定性的主要原因是胶体的水化作用。带电胶粒可吸引极性水分子形成一层水化膜，从而阻止了胶粒间的相互接触而保持其稳定性。,Chen Shuixia/Zhongshan University,8,剪切面/滑动面,扩散层,表面电位,Zeta电位,固定层,Chen Shuixia/Zhongshan University,9,Chen Shuixia/Zhongshan University,10,1.2 化学混凝法的原理,混凝的原理废水中的胶粒具有一定的稳定性，混凝的作用是向废水中投加混凝剂，破坏胶体颗粒稳定性，它们凝聚成大的颗粒下沉混凝是混和、反应、凝
9、聚、絮凝等几种过程综合作用的结果，其机理至今末完全弄清根据所用混凝剂的不同，有以下几种解释：压缩双电层作用吸附电中和作用吸附架桥作用沉淀物网捕作用,Colloidal particles(0.001-1 m),floc(1-100 m),Chen Shuixia/Zhongshan University,11,1.2 化学混凝法的原理,压缩双电层作用由胶体粒子的双电层结构可知，反离子的浓度在胶粒表面处最大，并沿着胶粒表面向外 的距离呈递减分布，最终与溶液中离子浓度相等（见图）。当向溶液中投加电解质，使溶液 中离子浓度增高，则扩散层的厚度将从图上的oa减小 至ob。该过程的实质是加入的反离子与扩
10、散层原有反 离子之间的静电斥力把原有部分反离子挤压到吸附层 中，从而使扩散层厚度减小。,Chen Shuixia/Zhongshan University,12,1.2 化学混凝法的原理,由于扩散层厚度的减小，电位相应降低，因此胶 粒间的相互排斥力也减少。另一方面，由于扩散层减 薄，它们相撞时的距离也减少，因此相互间的吸引力 相应变大。从而其排斥力与吸引力的合力由斥力为主 变成以引力为主(排斥势能消失了），胶粒得以迅速 凝聚。根据这个机埋，当溶液中外加电解质浓度无论多高，也不会有更多超额的反离子进入扩 散层，不可能出现胶粒改变符号而使胶粒重新稳定的情况。这与实际情况不符。例如，以三 价铝盐或铁
11、盐作混凝利，当其投量过多时，凝聚效果反而下降，甚至重新稳定。压缩双电层作用（例）带电离子的中和作用：当向废水投入电解质如硫酸铝时，硫酸铝在水中离解，生成带电荷Al3+和SO42-，Al3+是高价离子，它使废水中阳离子浓度增加，并被废水中带负电的胶体颗粒(如粘土、细菌、病毒等都是带负电的胶体）所吸附，使Al3+进入扩散层甚至吸附层，而使胶体的电位降低，带电的胶体微粒趋向电中和。当大量正离子进入吸附层致使扩散层完全消失时，电位为零，胶体间的静电斥力消失，相互碰撞时则全凝聚为较大的颗粒沉淀。（凝聚）,Chen Shuixia/Zhongshan University,13,1.2 化学混凝法的原理,
12、吸附电中和作用：胶粒表面对异号离子、异号胶粒、链状离子或分子带异号电荷的部位有强烈的吸附作用。由于这种吸附作用中和了电位离子所带电荷，减少了静电斥力，降低了电位，使胶体的脱隐和凝聚易于发生。例：当向废水投入电解质如硫酸铝时，Al3+分步水解，形成Al(OH)3胶体，当pH8.2时，A1(OH)3胶体带正电荷，它与废水中带负电荷的胶体微粒互相吸引，中和其电荷，凝结成较大颗粒而沉淀下来。,Chen Shuixia/Zhongshan University,14,1.2 化学混凝法的原理,吸附架桥作用：当向废水中投入高分子聚合物之后，它即被吸附在胶体微粒的表面。高聚物分子的链节占据微粒表面的一个或数
13、个吸附位，而分子的其余部分伸展到溶液中，伸展出的分子链节又结合到另一微粒的空白吸附位上，形成颗粒间的化学架桥，使颗粒逐渐结大，形成可见的粗大凝聚体称之为絮凝。投入聚合物的量必须适当，当投入最过大时，废水中含有大量的聚合物，反而会把胶体微粒包围，使它们失去了彼此之间架桥的可能，胶体颗粒仍处于稳定状态。,所以，在废水处理中，对高分子絮凝剂投加量及搅拌时间和强度都应严格控制，如投加量过大 时，一开始微粒就被若干高分子链包围，而无空白部位去吸附其他的高分子链，结果造成胶 粒表面饱和，产生再稳现象。已经架桥絮凝的胶粒，如受到剧烈的长时间的搅拌，架桥聚合物 可能从另一胶粒表面脱开，重又卷回原所在胶粒表面，
14、造成再稳定状态。,Chen Shuixia/Zhongshan University,15,1.2 化学混凝法的原理,沉淀物网捕作用：当向废水中投入较大量的金属氧化物或氢氧化物时，这些金属粒子可以迅速形成金属氢氧化物或碳酸盐沉淀，水中的胶粒和细微悬 浮物可被这些沉淀物在形成时作为晶核或吸附质所网捕。水中胶粒本身可作为这些沉淀所形 成的核心时，凝聚剂最佳投加量与被除去物质的浓度成反比，即胶粒越多，金属凝聚剂投加 量越少。,Chen Shuixia/Zhongshan University,16,1.3 混凝剂,无毒、价廉；中性条件下不溶，以免残留金属离子无机混凝剂硫酸铝、硫酸（亚）铁、氯化锌；碳
15、酸钠、氧化钙、氢氧化铁、氢氧化铝；高岭土、膨润土等有机混凝剂月桂酸钠、硬脂酸钠、十二烷基磺酸钠（阴离子型）、十二烷胺醋酸、十八烷胺醋酸（阳离子型）高分子混凝剂羧甲基纤维素钠（阴）苯胺树脂盐酸盐（阳）淀粉（非）动物胶（两性）聚二丙烯季铵盐聚丙烯酰胺,Concentration,Chen Shuixia/Zhongshan University,17,1.3 混凝剂,三氯化铁：黑褐色的结晶体、有强烈吸水性、极易溶于水，其溶解度随温度上升而增加。形成的矾花、沉淀性好，处理低温水或低浊水效果比铝盐的好(适宜的pH值范围较宽，伹处理后的水的色度 比铝盐的高)。三氯化铁液体、晶体物或受潮的无水物腐蚀性极大
16、，调制和加药设备必须考虑 用耐腐蚀材料。硫酸亚铁：易溶于水，在水温20时溶解度为21%，硫酸亚铁离解出的Fe2+只能生成最简单的单核络合物。因此不如三价铁盐那样有良好的混凝 效果。残留在水中的Fe2+会使处理后的水带色。Fe2+与水中的某些有色物质作用后，会生成 颜色更深的溶解物。因此，使用硫酸亚铁时应将二价铁先氧比为三价铁，然后再起混凝作用。,Chen Shuixia/Zhongshan University,18,1.3 混凝剂,硫酸铝 硫酸铝是世界上水和废水处理中使用最多的混凝剂。常用的硫酸铝含18个结晶水。硫酸铝使用便利，混凝效果较好，不会给处理后的水质带来不良影响。当水温低时硫酸铝水
17、解困难形成的絮体较松散。聚合氯化铝：作为一种高分子混凝剂于60年代在日本首先进入使用阶段。其比学式可写为(Al2(OH)nCl6-n)m，聚合氯化铝与其他混凝剂相比。具有下列优点（1）使用范围广，对各种废水都可以达到好的混凝效果。（2）易快速形成大的矾花，沉淀性能好，投药量一般比硫酸铝低，过量投 入时也不会象硫酸铝那样造成水浑浊。（3）适宜的pH值范围较宽（在59间），且处理后水 的pH值和碱度下降较小。（4）水温低时，仍可保持稳定的混凝效果。（5）药液对设备的侵蚀作用小。聚合硫酸铝及聚合氯化铝与聚合硫酸铝的混合物也正在推广使用中。,Chen Shuixia/Zhongshan Univers
18、ity,19,1.3 混凝剂：工作机理,Al2(SO4)314H2O 2Al3+3SO42-+14H2O2Al3+colloids neutralize surface charge2Al3+6HCO3-2Al(OH)3(s)+6CO2If insufficient bicarbonate is available:Al2(SO4)314H2O 2Al(OH)3(s)+3H2SO4-+14H2OOptimum pH:5.5 to 6.5Operating pH:5 to 8,Chen Shuixia/Zhongshan University,20,1.3 混凝剂：高分子混凝剂,高分子混凝剂的作
19、用机理主要是两个方面：由于氢键结合、静电结合、范德华力等作用对胶粒的吸附结合；线型高分子在溶液中的吸附架桥作用。一般为链状结构。各单体间以共价键结合。聚合度（单体的总数）约从10005000，甚至更高。根据高分子聚合物所带基团能否离解及离解后所带离子的电性，有机高分子混凝剂可分为阴离子型、阳离子型和非离子型。阴离子型主要是含有COOM或SO3H的聚合物，如部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)和聚苯乙烯磺酸钠(PSS）等。阳离子型主要是含有NH3+、NH2+和N+R4的聚合物。如聚二甲基氨甲基丙烯酰胺(APAM）等。非离子型是所含基团不发生离解的聚合物，如聚丙烯酰胺（PAM）和聚氧化乙烯(PEO）等。
20、高分子混凝剂中，以聚丙烯酰胺应用最为普遍，其产量占高分子混凝剂总产量的80。,Chen Shuixia/Zhongshan University,21,1.4 助凝剂,助凝剂主要起以下几个作用：通过投加酸性或碱性物质来调整pH值投加活化硅胶、骨胶、PAM等改善絮凝体结构，利用高分子助凝剂的吸附架桥作用以增强絮凝体的密实性和沉降性能。,投加氯、臭氧等氧化剂，在采用FeSO4时，可将亚铁氧化为三价铁；当废水中有机物过高时，也可使其氧化分解，破坏胶体稳定性常用的助凝剂有PAM、活化硅晈、骨胶、海藻酸钠、氯气、氧化钙等。,Chen Shuixia/Zhongshan University,22,1.5
21、 影响混凝的因素（1）,废水水质的影响 浊度pH值：对某一种废水，每一种混凝剂都有一个合适的pH值范围。在此范围内，经混合凝聚后废水的残余浊度最小。所以pH值对混凝的影响视混凝剂品种而异水温：影响无机混凝剂的水解，影响溶液的粘度共存杂质混凝剂的影响混凝剂种类：其选择主要取决于胶体和细微悬浮物的性质、浓度。如水中污染物主要呈胶体状态，且电位较高，则应先投加无机混凝以使其脱稳凝聚，如絮体细小，还需投加高分子混凝剂混凝剂投入量：应通过试验确定。一般的投加量范围是：普通铁盐、铝盐为10一30mg/L；聚合盐为普通盐的12一l3；有机高分子混凝剂通常只需l5mg/L。混凝剂投加顺序。,Chen Shui
22、xia/Zhongshan University,23,1.5 影响混凝的因素（2）,水力条件的影响搅拌强度搅拌时间搅拌要适度。一般在混凝剂混合阶段，要求快速、剧烈的搅拌，使混凝剂迅速、均匀地扩散到全部水中。在混凝反应阶段，要求形成大的絮凝体，此阶段搅拌的强度和水流速度应随絮凝体的结大而降低。,Chen Shuixia/Zhongshan University,24,Coagulant,Chen Shuixia/Zhongshan University,25,Determining Coagulant Dose,Chen Shuixia/Zhongshan University,26,1.6
23、混凝工艺过程及设备,混凝处理工艺为一个综合操作过程，包括药剂的制备、投加、混凝、絮凝、沉淀分离等几个过程，其简单工艺流程如下：,混凝剂、助凝剂,混药罐,混合池,反应池,沉淀池,快速搅拌,慢速搅拌,沉渣,出水,废水,Chen Shuixia/Zhongshan University,27,1.6 混凝工艺过程及设备,1.药剂制备,2.混合,3.絮凝,4.沉淀,Chen Shuixia/Zhongshan University,28,1.6.1 快速混合rapid mix,Used to blend chemicals and water being treatedRetention time f
24、rom 10-30 sec.Mechanical mixing using vertical-shaft impeller in tank with baffles,(Source:Water Supply and Pollution Control,5thed.W.Viessman,Jr.and M.J.Hammer,Harper CollinsCollege Publ.1993),Chen Shuixia/Zhongshan University,29,快速混合,Chen Shuixia/Zhongshan University,30,1.6.2B 絮凝Flocculation,Physi
25、cal process by which molecules of coagulant and colloidal particles are brought togetherPaddle（叶片）units rotate slowly,usually 1 rpmVelocity of water:0.5-1.5 ft/secDetention time of at least 20 min,(Source:Water Supply and Pollution Control,5thed.W.Viessman,Jr.and M.J.Hammer,Harper CollinsCollege Pub
26、l.1993),Chen Shuixia/Zhongshan University,31,1.7 混凝技术的研究进展,高效新型混凝剂的研制复合混凝剂聚硅酸铝混凝剂聚硅酸铁混凝剂聚硅铝铁混凝剂混凝设备：降低能耗和药剂的消耗微絮凝过滤工艺：新型反应单元的设计,Chen Shuixia/Zhongshan University,32,二、中和法,将废水的pH值调整到工业废水允许排放的标准(pH=69)的处理方法。常用的有均衡法和pH值控制法 均衡法：均衡池中将酸性废水和碱性废水直接混合，使混合废水的pH值接近中性的过程称为均衡,Chen Shuixia/Zhongshan University,33
27、,二、中和法,pH值控制法：利用投加中和剂来中和酸性或碱性废水酸性废水的处理：石灰石中和石灰乳中和碱中和(NaOH、Na2CO3、NH3等）碱性废渣中和(电石渣，碳酸钙渣等）碱性废水的处理投酸中和烟道废气中和CO2气体中和,Chen Shuixia/Zhongshan University,34,中和法（续）,酸性废水的处理投药中和,石灰乳液送至混合池进行中和反应,1.石灰消解机；2.石灰乳槽；3.泵；4.石灰乳贮槽；5.投药箱；6.计量泵,Chen Shuixia/Zhongshan University,35,中和法（续）,酸性废水的处理反应器中和,固定床,流化床,Chen Shuixia
28、/Zhongshan University,36,三、氧化还原法,利用氧化还原反应将废水中的有害物质转化为不溶解的或无毒的新物质，达到无害化的目的空气氧化法：空气氧化法就是把空气鼓入废水中，利用空气中的氧气为氧化剂，氧化废水中的污染物。地下水除铁、锰：在缺氧的地下水中常出现二价铁和锰。通过曝气，可以将它们分别氧化为Fe(OH)3和MnO2沉淀物。地下水除铁锰通常采用曝气过滤流程。曝气方式可采用莲蓬头喷淋水、水射器曝气、跌水曝气、空气压缩机充气、曝气塔等。滤器可采用重力式或压力式，如无阀滤池、压力滤池等。,Chen Shuixia/Zhongshan University,37,氧化还原法,目前
29、已广泛用于各类高浓度废水及污泥处理，尤其是毒性大，难以用生化方法处理的农药废水、染料废水、制药废水、煤气 洗涤废水、造纸废水、合成纤维废水及其他有机合成工业废水的处理,工业废水脱硫：石油炼制厂、石油化工厂、皮革 厂、制药厂等都排出大量含硫废水；硫化物一般以钠盐或铵盐形式存在于废 水中，如Na2S，NaHS，(NH4)2S等。当含硫量不很大，无回收价值时，可采用空气氧化法脱硫。在碱性溶液中，具有 较强的还原能力；所以利用分子氧氧化硫化物，以碱性条件较好。在热空气作用下，硫化物被转化为危害性较轻的硫代硫酸盐和硫酸盐,Chen Shuixia/Zhongshan University,38,氧化还原
30、法,氯氧化法：氯气是普遍使用的氧比剂，既用于给水消毒，又用于废水氧化。常用的含氯剂有液氯、漂白粉、次氯酸钠、二氧化氯等在自来水厂中常用来做消毒处理，用于杀死水中的细菌。水和废水中部含有一定数量的微生物，有的对人体健康有害。消毒的目的是杀灭致病微生物，防止水致疾菌的危害，但并不是彻底杀灭细菌。氧化剂消毒至少包括两种途径：(1)消毒剂通过细胞壁渗入细胞体灭活细胞体内的酶蛋白：(2）直接氧化细胞质。在工业废水的处理中可以用来冶理含氰、酚、硫化物废水及染料废水等。在氧化过程中，pH值的影响与在消毒过程中有所不同。加氯量需由试验确定。,Chen Shuixia/Zhongshan University,
31、39,氧化还原法,氯氧化法：含氰废水处理：氯的投入量为1：8左右。处理设备主要是反应池及沉淀池。含酚废水的处理：采用氯氧化除酚，理论投氯量与酚量之比为6：1时，即可将酚完 全破坏。但由于废水中存在其他比合物也与氯作用，实际投氯量必须过量数倍，一般要超出 10倍左右。如果投氯量不够，酚氧化不充分，而且生成具有强烈臭味的氯酚。当氯化过程在 碱性条件下进行时，也会产生氯酚。废水脱色：氯有较好的脱色效果，可用于印染废水，TNT废水脱色，脱色效果与pH值以及投氯方式有关。在碱性条件下效果更好。若辅加紫外线照射，可大大提高氯氧化效果，从而降低氯用量。,Chen Shuixia/Zhongshan Univ
32、ersity,40,氧化还原法（续）,臭氧氧化法：臭氧是一种强氧化剂，应用于废水处理中的除臭、脱色、除酚、氰、铁、锰等，及降低废水的COD、BOD含酚废水：酚初始浓度 600120000ppm,出水99.9%含氰废水：有机氰（如丙烯腈）及无机的CN-、CNS-脱色：适用于印染废水的处理紫外光配合下的臭氧处理，提高臭氧的氧化能力,Chen Shuixia/Zhongshan University,41,氧化还原法（续）,化学还原法：采用一些还原剂把有毒物转变成低毒，微毒或无毒物质，此法多用于处理含六价铬及汞化合物的废水含铬废水：电镀、冶炼、制革等工业废水，含剧毒的6价铬，可用硫酸亚铁、焦亚硫酸钠
33、、二氧化硫、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠等为还原剂将其还原为Cr3+。含汞废水：可用硼氢化钠、甲醛、联胺以及比汞活泼的金属（如铁、锌、铝）等使其还原，反应时汞从废水中析出，用过滤法加以回收。,Chen Shuixia/Zhongshan University,42,四、化学沉淀法,向废水中加入一种沉淀剂，使其和要沉淀的离子生成某一难溶物质，并且使它的离子浓度乘积大于它的溶度积，从而使无机离子从废水中沉淀出来。废水中的许多无机化合物离子都可用该法从水中去除。中和沉淀法：重金属废水处理普遍采用的方法。在酸性重全属废水中加入中和剂，使酸中和并使重金属离子生成金属氢氧化物沉淀然后分离去除。常用的中和沉淀剂有石
34、灰、苛性钠、碳酸钠、碳酸钙、电石渣等硫化物沉淀法：通常选用硫化钠做沉淀剂，由于金属离子与S2-有极强亲和力，形成金属硫化物的溶度积比相应的金属氢氧化物的溶度积小得多，因此对废水中的金属离子去除更加彻底。优点：沉淀物少、含水量低、沉淀物的处理和重金属回收容易等。缺点：硫化钠价格高，沉淀颗粒小难以沉淀。如用于汞的处理。,Chen Shuixia/Zhongshan University,43,化学沉淀法（续）,铁氧体共沉淀法：向废水中加入适量的FeSO4，加碱中和后再通入热空气，使金属离子形成铁氧体晶粒而沉淀析出的方法铁氧体是具有铁离子、氯离子及其他金属离子所组成的一种复合氧化物沉淀，最常见的是磁
35、性氧化铁(FeO和Fe2O3的混合物)和Fe3O4。此种沉淀粒径大、比重大、具有磁性、易分离。铁氧体能同时与多达710种高浓度金属离子作用，吸附水中悬浮物、细菌等随沉淀一起去除。,Chen Shuixia/Zhongshan University,44,五、电解法,电解是利用直流电进行溶液氧化还原反应的过程。废水中的正、负离子在电场力的作用下分别向二极移动，在电极表面发生氧化还原反应，生成不溶于水的沉淀或气体从水中分离出来的方法。也称电化学方法。电解法可以分为直接电解法和间接电解法。按照阳极材料的溶解特性分为不溶性阳极电解法和可溶性阳极电解法。按照污染物的净化机理，废水的电化学处理可分为如下四
36、类：电极表面处理过程(直接电解法)电极氧化还原过程(间接电解法)电解浮选电凝聚处理过程主要适用于处理含重金属离子、含油废水的脱色，也开始应用于工业有机废水的处理。利用电解可以处理：各种离子状态的污染物，如CN、AsO2、Cr3+、Cd2+、Pb2+、Hg2+等各种无机和有机的耗氧物质，如硫化物、氨、酚、油和有色物质等致病微生物,Chen Shuixia/Zhongshan University,45,电解法,电极表面处理过程：废水中的可溶性污染物在电极表面得到或失去电子发生氧化还原反应，生成不溶性沉淀物、气体或是转化为低毒无毒化合物的过程,例1：含氰废水的处理 电镀等行业徘出的含氰和重金属废水
37、，按浓度不同大致分为三类，低氰废水 CN低于200mg/L；高氰废水，含CN 2001000mg/L；老化液，含CN1000一10000mgL。电解除氰一般采用电解石墨板做阳极，普通钢板做阴极，并用压缩空气搅拌，为提高废水电导率，宜添加少量NaCl。例2：重金属的还原沉积,Chen Shuixia/Zhongshan University,46,电解法(续）,电极氧化还原过程：电极本身在电解过程中生成氧化或还原产物，与废水中的污染物发生氧化还原反应而使废水得以净化。例：六价铬废水处理。采用铁板做为阳极，铁阳极失去电子形成Fe2+进入废水，在酸性条件下，Fe2+作为强还原剂，将六价铬还原为三价铬
38、离子。随着电解的进行，大量氢离子被消耗，最后使废水中剩下大量氢氧根离子，并与三价铁和铬生成氢氧化物而沉淀下来。,Chen Shuixia/Zhongshan University,47,电解法(续）,电解气浮：废水在电解过程中，若采用不溶性电极，电解时电极上析出大量小气泡，如水、有机物和氯化物的电解氧化会产生H2、O2、C02、N2、Cl2等气体，它们都会形成气泡从废水中逸出。这些气泡直径都很小(小于60m），分散度高，对废水中的悬浮物，油类有很强的捕获能力和浮载力。可将它们夹带浮升至水面而除去。电解凝聚法：电解时使用可溶性阳极(铁、铝等)，使其产生Fe3+、Al3+等离子，经水解聚合反应可形成一系列活性凝聚体絮凝剂，对废水中污染物起凝聚、吸附作用，形成絮状颗粒而沉降分离,
