?電化學(xué)技術(shù)處理污染物的方法
電化學(xué)水處理技術(shù)是指在外加電場(chǎng)的作用下，在特定的電化學(xué)反應(yīng)器內(nèi)，通過(guò)一定的化學(xué)反應(yīng)、電化學(xué)過(guò)程或物理過(guò)程，產(chǎn)生大量的自由基，利用自由基的強(qiáng)氧化性對(duì)廢水中的污染物進(jìn)行降解的過(guò)程。電化學(xué)方法具有易于控制、無(wú)污染或少污染、高度靈活性和經(jīng)濟(jì)性等特點(diǎn)。近年來(lái)，電化學(xué)水處理技術(shù)在環(huán)境污染治理方兩越來(lái)越受到人們的重視，特別是在廢水掃生物難降解有機(jī)物去除方面，水處理工作者進(jìn)于了大量研究，并對(duì)其電化學(xué)降解過(guò)程提出了多種機(jī)理。電化學(xué)技術(shù)從方法和原理上可以分為電沉積法、電化學(xué)氧化法、電化學(xué)還原法、電凝聚法、電吸附法和電滲析法等。
1 電沉積法
電沉積法利用電解液中不同金屬組分的電勢(shì)差，使自由態(tài)或結(jié)合態(tài)溶解性金屬在陰極析出的過(guò)程。如金屬陽(yáng)離子的直接還原:Mn++ne-→M。適宜的電勢(shì)是電沉積發(fā)生關(guān)鍵。無(wú)論金屬處于何種狀態(tài)，均可根據(jù)溶液中離子活度的大小，由Nersnt方程確定電勢(shì)高低，同時(shí)溶液組成、溫度、超電勢(shì)和電極材料等也會(huì)影響電沉積過(guò)程。
2 電化學(xué)氧化法
電化學(xué)氧化分為直接電化學(xué)氧化法和間接電化學(xué)氧化法兩種。直接電化學(xué)氧化是通過(guò)陽(yáng)極氧化使有機(jī)污染物和部分無(wú)機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)。間接陽(yáng)極氧化則是通過(guò)陽(yáng)極反應(yīng)產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化作用的中間物質(zhì)或發(fā)生陽(yáng)極反應(yīng)之外的中間反應(yīng)，使被處理污染物發(fā)生氧化，最終達(dá)到氧化降解污染物的目的。如在陽(yáng)極生成壽命短、氧化性極強(qiáng)的eHOH2OO2等自由基，這些自由基有很強(qiáng)的氧化性，可以直接氧化污染物?？捎糜谔幚肀椒印⒈桨奉?lèi)、醛類(lèi)及氰化物。為加速HO·的生成，可采用鐵陽(yáng)極產(chǎn)生Fe2+，發(fā)生Fenton反應(yīng)HO，同時(shí)生成的Fe3+水解生成絮狀Fe(OH)3產(chǎn)生絮凝作用。
3 電化學(xué)還原法
電化學(xué)還原即通過(guò)發(fā)生陰極還原可處理多種環(huán)境污染物，如金屬離子、含氧有機(jī)物、二氧化硫等，可分為陰極直接還原和陰極間接還原。有機(jī)基，這些自由基有很強(qiáng)的氧化性，可以直接氧化污染物?？捎糜谔幚肀椒?、苯胺類(lèi)、醛類(lèi)及氰化物困。為加速HO·的生成，可采用鐵陽(yáng)極產(chǎn)生物直接電化學(xué)還原可使多種含氯有機(jī)物轉(zhuǎn)變成低毒性物質(zhì)，提高污染物生物可降解性，如:R-Cl+H-+2e→R-H+CI-;間接陰極還原是利用電化學(xué)反應(yīng)生成的一些氧化還原物質(zhì)將污染物還原去除。如二氧化硫的間接電化學(xué)還原可轉(zhuǎn)化為硫:SO2+4Cr2++4H-→S+4Cr3++2H2O Cr2+，同時(shí)金屬離于在陰極還原，可回收有價(jià)值金屬物質(zhì)，如甲沉積回收金屬就是一種直接陰極還原過(guò)程。
4 電凝聚法
電凝聚也叫電浮選，在外電壓作用下利用可溶性陽(yáng)極(鐵或鋁)產(chǎn)生大量陽(yáng)離子，再通過(guò)電解裝置的電極反應(yīng)生成Fe2+Fe3+或A13+，再凝聚成Fe(OH)2Fe(OH)3Al(0H)3。同時(shí)陰極上析出大量氫氣微氣泡，與絮體粘附在一起上浮吸附系統(tǒng)中直徑很小的污染物，達(dá)到對(duì)污染物的分離和濃縮。電凝聚法處理廢水機(jī)理的理解是當(dāng)在鐵電極上通直流電時(shí)，發(fā)生如下電極反應(yīng): 陽(yáng)極(氧化);Fe+2e-→Fe2+，F(xiàn)e+3e-→Fe3+; 陰極(還原):2H2O+2e→H2+20H-
總電極反應(yīng):Fe+2H2O→Fe(OH)2+H2Fe+10H2O十O2→4Fe(OH)3+4H2
該研究者認(rèn)為電極產(chǎn)生Fe(II)和Fe(III)生成Fe(OH)2和Fe(OH)3絮體，廢水中的有機(jī)和無(wú)機(jī)污染物(如重金屬離子、懸浮物等)被吸附到Fe(OH) 2和Fe(OH) 3絮體上發(fā)生沉淀;陰極產(chǎn)生H:可進(jìn)行電氣浮，都可去除廢水中的污染物。
5 電吸附法
利用電極作為吸附表面，像傳統(tǒng)吸附過(guò)程一樣進(jìn)行化學(xué)物質(zhì)的回收。它可以用來(lái)分離水中低濃度的有機(jī)物和其他物質(zhì)。為了維持較高的吸附特性，一般采用大比表面積的吸附電極。
3.6 電滲析法
依靠在電場(chǎng)作用下選擇性透過(guò)膜的獨(dú)特功能，使離子從一種溶液進(jìn)人另一種溶液中，達(dá)到對(duì)離子化污染物的分離和濃縮。利用電滲析處理金屬離子時(shí)并不能直接回收到固體金屬，但能得到濃縮的鹽溶液，并使出水水質(zhì)得到明顯改善。
近幾年來(lái)，電化學(xué)復(fù)合技術(shù)(將電化學(xué)技術(shù)與其它技術(shù)相結(jié)合協(xié)同降解有機(jī)廢水的研究，提高電化學(xué)技術(shù)處理廢水的效率，拓寬了電化學(xué)技術(shù)的應(yīng)用范圍。