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2021年第7期广东化工第48卷总第441期ꞏ81ꞏ草酸和醋酸作为电动淋洗液对污泥中重金属去除效果的对比吕航1，邢思奇1，李佳旭1，熊巧1，吴旭1,2*(1．华中科技大学，湖北武汉430074；2．湖北华德莱节能减排科技有限公司，湖北武汉430074) [摘要]对于污泥中重金属难以去除的问题，本文开展了电动淋洗单因素实验，采用草酸和醋酸作为电动淋洗液调控阴极pH的方法对污泥电动淋洗去除重金属效果进行了探究。
阐明了电动淋洗前后重金属形态转化的规律，Cd、Cu的形态由较稳定的残渣态转变为迁移性较高的可交换态、铁锰氧化物结合态等，重金属形态的转变有利于其与污泥的解吸。
添加草酸调控阴极pH后Cd、Cu的去除率由11.90wt.%、12.3wt.%提高到了33.17wt.%和28.82wt.%，使用柠檬酸作为添加剂后Cd、Cu的去除率分别达到了75.50wt.%、63.23wt.%。
[关键词]污泥；重金属；电动淋洗；pH；添加剂[中图分类号]TQ[文献标识码]A[文章编号]1007-1865(2021)07-0081-04Comparison of the Effects of Oxalic Acid and Acetic Acid as Electrokinetic Remediation Additive on the Removal of Heavy Metals in SludgeLv Hang1,Xing Siqi1,Li Jiaxu1,Xiong Qiao1,Wu Xu1,2*(1.Huazhong Unviersity of Science and Technology,Wuhan430074；2.Hubei Huadelai Energy Saving and Emission Reduction Technology Co.,Ltd.,Wuhan430074,China)Abstract:Heavy metals in sludge are difficult to remove.This research carried out single-factor experiment of electrokinetic remediation to remove heavy metal from sludge.Oxalic acid and Acetic acid were added to control the pH of the cathode side,and the effect of electrokinetic remediation removal heavy metals was investigated.The mechanism of heavy metal distribution and transformation before and after electrokinetic remediation were clarified.The results indicated that the state of Cd and Cu changed from a relatively stable residual to exchangeable and oxidizable state with higher mobility.The state transformation of heavy metals was beneficial to desorption from sludge.After adding oxalic acid to adjust the cathode pH,the removal rate of Cd and Cu increased from11.90%and12.3wt.%to 33.17wt.%and28.82wt.%.And the removal rate of Cd and Cu reached75.50wt.%and63.23wt.%after using citric acid as an additive.Keywords:Sludge；Heavy metals；electrokinetic remediation；pH；Additive污泥属于城市污水处理过程中不可避免的副产物，随着城市污水处理规模的不断扩大，我国每年产生的污泥量逐年攀升，截止2017年我国市政污泥年产生市政污泥超过5000多万吨(以含水率80wt.%计)[1]。
电解法处理污水的方法引言概述：随着工业化的发展和人口的增加，污水处理成为了一个重要的环境问题。
电解法作为一种有效的污水处理方法，已经得到了广泛的应用。
本文将介绍电解法处理污水的原理和方法，并详细阐述其在污水处理中的五个主要应用领域。
一、电解法处理污水的原理1.1 电解法的基本原理：电解法是利用电解过程中产生的化学反应来处理污水。
通过电解池中的电解反应，将有害物质转化为无害物质或者沉淀下来。
1.2 电解法的作用机制：在电解过程中，阳极和阴极之间的电解质溶液会发生氧化还原反应，产生氧气、氯气等物质，从而达到去除有机物、重金属离子等污染物的目的。
1.3 电解法的优势：相比传统的化学处理方法，电解法具有处理效率高、操作简便、无需添加大量化学药剂等优势，能够有效地处理各种类型的污水。
二、电解法在工业废水处理中的应用2.1 有机废水处理：电解法可以将有机废水中的有机物质氧化分解为二氧化碳和水，从而达到净化废水的目的。
2.2 重金属废水处理：电解法可以通过阳极氧化还原反应将重金属离子转化为金属沉淀，实现重金属废水的去除。
2.3 染料废水处理：电解法能够将染料废水中的有机染料氧化分解，从而实现染料废水的脱色和去除。
三、电解法在生活污水处理中的应用3.1 家庭污水处理：电解法可以用于家庭污水处理系统中，通过电解池将家庭污水中的有机物质进行氧化分解，达到净化污水的目的。
3.2 农村污水处理：电解法可以应用于农村地区的污水处理，将污水中的有机物质转化为无害物质，达到农田灌溉或者环境排放的要求。
3.3 社区污水处理：电解法可以应用于小区或者社区的污水处理设施中，通过电解过程去除污水中的有机物质和微生物，提高污水的处理效果。
四、电解法在污泥处理中的应用4.1 污泥减量化处理：电解法可以利用电解池中的反应将污泥中的有机物质氧化分解为无害物质，从而实现污泥的减量化处理。
4.2 污泥资源化利用：电解法可以将污泥中的有机物质转化为沉淀物，同时产生氢气等资源，实现对污泥的资源化利用。
微电解污水处理技术微电解污水处理技术是一种高效、环保的污水处理方法，通过微电解设备对污水进行处理，能够去除污水中的有机物、重金属、氨氮等有害物质，达到国家排放标准要求。
本文将详细介绍微电解污水处理技术的原理、工艺流程、设备及应用前景。
一、微电解污水处理技术的原理微电解污水处理技术是利用电化学原理，通过电解池中的电极对污水进行电解，产生氧化还原反应，从而实现污水的净化。
在微电解过程中，阳极和阴极之间形成电场，通过电解产生的氧化剂和还原剂，可以分解有机物、氧化重金属、还原氨氮等有害物质，使其转化为无害的物质。
二、微电解污水处理技术的工艺流程微电解污水处理技术的工艺流程包括预处理、电解处理和沉淀处理三个步骤。
1. 预处理：首先将原污水进行初步处理，去除大颗粒物质、悬浮物和沉淀物等，以减少对电解池的影响。
2. 电解处理：经过预处理后的污水进入电解池，电解池内设置有阳极和阴极，阳极产生氧化剂，阴极产生还原剂。
在电解过程中，有机物被氧化分解为二氧化碳和水，重金属被氧化沉淀，氨氮被还原转化为氮气。
3. 沉淀处理：经过电解处理后的污水进入沉淀池，通过重力沉淀，将电解过程中生成的沉淀物和悬浮物进行分离，得到净化后的水体。
三、微电解污水处理技术的设备微电解污水处理技术的设备主要包括预处理设备、电解池和沉淀池。
1. 预处理设备：预处理设备包括格栅、沉砂池和沉淀池等，用于去除污水中的大颗粒物质、悬浮物和沉淀物等。
2. 电解池：电解池是微电解污水处理的核心设备，包括阳极和阴极，通过电解产生氧化剂和还原剂，实现污水的净化。
3. 沉淀池：沉淀池用于对经过电解处理后的污水进行沉淀处理，通过重力沉淀，将沉淀物和悬浮物与水体分离。
四、微电解污水处理技术的应用前景微电解污水处理技术具有高效、环保、节能等优点，被广泛应用于工业废水处理、生活污水处理、农业污水处理等领域。
1. 工业废水处理：微电解污水处理技术可以有效去除工业废水中的有机物、重金属等有害物质，达到国家排放标准要求，减少对环境的污染。
微电解污水处理技术引言概述：微电解污水处理技术是一种新型的水处理技术，通过电解原理将水中的有机物、重金属等污染物分解为无害物质，达到净化水质的目的。
该技术具有高效、节能、环保等优点，逐渐受到人们的关注和应用。
一、微电解污水处理技术的原理1.1 电解原理：微电解污水处理技术是利用电解原理，在电极间产生氧化还原反应，将污染物氧化分解为无害物质。
1.2 电极材料：常用的电极材料包括钛、铂、金、银等，不同的电极材料对处理效果有一定影响。
1.3 电解液：电解液的种类和浓度也会影响微电解污水处理技术的效果，常见的电解液包括氯化钠溶液、硫酸溶液等。
二、微电解污水处理技术的应用领域2.1 工业废水处理：微电解污水处理技术可以有效处理工业废水中的有机物、重金属等污染物，达到排放标准。
2.2 农村污水处理：在农村地区，微电解污水处理技术可以用于处理农村污水，解决农村地区水质污染问题。
2.3 城市污水处理：在城市污水处理厂，微电解污水处理技术也可以作为一种辅助技术，提高污水处理效率。
三、微电解污水处理技术的优势3.1 高效：微电解污水处理技术可以高效地将污染物分解为无害物质，处理效率高。
3.2 节能：相比传统的化学处理方法，微电解污水处理技术节能，降低了处理成本。
3.3 环保：微电解污水处理技术不会产生二次污染，对环境友好。
四、微电解污水处理技术的发展趋势4.1 自动化：随着科技的发展，微电解污水处理技术将更加自动化，提高操作简便性。
4.2 智能化：未来微电解污水处理技术可能会结合人工智能等技术，实现智能化控制。
4.3 综合化：微电解污水处理技术将与其他水处理技术结合，形成更加综合的水处理系统。
五、微电解污水处理技术的挑战与展望5.1 挑战：微电解污水处理技术在大规模应用时可能面临设备成本高、运行维护难等挑战。
5.2 展望：随着技术的不断进步和应用经验的积累，微电解污水处理技术将在水处理领域发挥更大的作用，为水资源保护和环境保护做出贡献。
微电解污水处理技术微电解污水处理技术是一种高效、环保的污水处理方法，通过微电解反应器对污水进行处理，能够有效去除污水中的有机物、重金属等污染物，达到排放标准要求。
本文将详细介绍微电解污水处理技术的原理、工艺流程、设备选型和应用案例。
一、微电解污水处理技术的原理微电解污水处理技术利用电化学反应原理，通过电解作用将污水中的有机物、重金属等污染物转化为无害物质或者沉淀物，从而达到净化水质的目的。
微电解反应器是该技术的核心设备，由阳极、阴极和电解液组成。
通过施加外加电压，阳极产生氧化反应，阴极产生还原反应，从而引起一系列电化学反应，将污水中的有机物氧化分解为CO2和H2O，同时将重金属离子还原为金属沉淀物。
二、微电解污水处理技术的工艺流程微电解污水处理技术的工艺流程包括预处理、微电解反应、沉淀、过滤和消毒等环节。
1. 预处理：将原污水经过格栅、砂石池等预处理设备进行初步过滤和除砂除沙，去除大颗粒杂质，以保护后续设备的正常运行。
2. 微电解反应：将经过预处理的污水送入微电解反应器中，通过施加外加电压，使阳极和阴极发生电化学反应，将污水中的有机物和重金属转化为无害物质或者沉淀物。
3. 沉淀：经过微电解反应后的污水进入沉淀池，通过自然沉淀或者加入絮凝剂促使悬浮物沉淀，从而进一步去除污水中的悬浮物和颗粒物。
4. 过滤：将经过沉淀的污水通过过滤设备，如滤网、滤袋等，去除弱小颗粒和悬浮物，提高水质的澄清度。
5. 消毒：经过过滤的污水可根据需要进行消毒处理，常用的消毒方法有紫外线照射、臭氧氧化等，以杀灭污水中的细菌和病原体，确保出水符合卫生标准。
三、微电解污水处理技术的设备选型微电解污水处理技术的设备选型需考虑污水的水质、处理规模和出水要求等因素。
常用的设备包括微电解反应器、沉淀池、过滤器、消毒设备等。
1. 微电解反应器：根据污水处理规模和水质特点选择合适的微电解反应器，包括板式微电解反应器、螺旋微电解反应器等，其材质可选用不锈钢、钛合金等耐腐蚀材料。
重金属污染的特点及治理措施摘要: 重金属污染治理问题是我国环境工作者当前和今后一个时期内所面临的头等大事，以成为了国家环境保护防治的一项重要工作。
本文通过详细介绍重金属污染的来源、特点及危害，针对重金属污染对城镇环境的影响进行分析，并提出一些治理措施和农业重金属污染的修复措施。
供业界人士参考与借鉴。
关键词:重金属污染；来源；特点及危害；修复；治理措施随着我国社会经济建设步伐的加快，重金属行业进入了高速发展时期。
但重金属行业在开采和加工过程中，一些铅、汞、镉、钴、砷等重金属通过废水、废气和固体废物来污染环境，且具有污染范围广、持续时间长、污染隐蔽性高、难以被降解等特点，导致部分地区的生态环境呈现恶化的趋势，并严重阻碍了我国农业的发展。
因此，必须建立比较完善的重金属污染防治体系、事故应急体系和环境与健康风险评估体系，寻找合理有效的重金属污染治理措施和修复措施来解决污染所带来的危害，从而保证重金属行业的健康发展。
1 重金属污染的来源通过对现状的调查分析表明，各相关行业重金属危险废物产生量最大的为有色金属冶炼行业，占总产生量的60.3%，其次为基础化学原料制造行业，占总产生量的28.4%。
铅、镉、铬、汞、砷作为重金属污染的主要元素，其重点防控行业有：①有色金属冶炼和含铅蓄电池制造业是主要的涉铅行业。
其中有色金属冶炼铅尘产生量占铅尘产生总量的36.6%，电池制造铅尘产生量占总产生量的63.4%；②废气中的镉主要由常用有色金属冶炼行业产生；③皮革鞣制加工行业是废水中总铬产生及排放的主要行业，金属表面处理业是废水中六价铬产生及排放的主要行业。
金属表面处理行业铬产生量占67.9%，有色金属冶炼行业铬产生量占32.1%；④基础化学原料制造是废水中汞和砷产生及排放的主要行业。
2 重金属污染的特点及危害重金属污染是通过废水、废气和固体废物来污染环境的，其主要特点为污染范围广、持续时间长、污染隐蔽性高、难以被降解。
随着农业集约化生产的发展以及城市化进程的推进，重金属通过污水灌溉、大气烟尘沉降、垃圾填埋处理等途径进入土壤和水体。
电渣重熔技术电渣重熔技术是一种常见的金属回收技术，它通过将废旧金属放置在电炉中加热，使其熔化并通过电场力的作用将金属液体分离出来。
电渣重熔技术在环境保护和资源循环利用等方面具有重要的意义。
首先，电渣重熔技术能够有效地回收和利用废旧金属。
废旧金属广泛存在于工业和生活中，其中包括废旧铁、废旧铝、废旧铜等。
利用传统的熔炼方法进行回收存在一定的技术和环境限制，而电渣重熔技术可以在较低的温度下将金属熔化，减少能源的消耗，且无需添加任何助熔剂，从而提高了金属的回收率和利用率。
其次，电渣重熔技术具有较好的环保效益。
相比于传统的熔炼方法，电渣重熔技术不需要燃烧燃料，因此减少了烟尘和有害气体的排放，减轻了对环境的污染。
此外，电渣重熔技术还能够减少废渣的产生，废渣中的杂质通常会对环境造成一定的危害，通过电渣重熔技术可以使废渣中的杂质减少到最低程度。
再次，电渣重熔技术能够改善金属的品质。
电渣重熔技术可以将金属熔化后，通过电场力的作用使金属液体中的杂质被挤压到金属的表面，并成为一层熔渣，从而使金属的纯度得到提高。
电渣重熔技术还能够有效地去除金属中的气体、硫、氮等杂质，提高金属的机械性能和化学性能，使金属得到进一步的提升。
最后，电渣重熔技术具有较高的经济效益。
电渣重熔技术可以有效地降低金属的生产成本，提高金属回收和利用的经济效益。
电渣重熔技术对能耗的要求较传统的熔炼方法要低，通过合理的电源利用可以使生产的成本大幅降低。
综上所述，电渣重熔技术是一种具有重要意义的金属回收技术。
它通过减少能源消耗、提高金属回收率和利用率，改善金属品质，减少废渣的产生以及降低生产成本，在环境保护和资源循环利用等方面发挥重要作用。
同时，在电渣重熔技术的应用过程中，还需要关注相关的设备技术和操作规范，确保其安全高效运行，为可持续发展做出贡献。
电化学法（电催化氧化）处理废水技术电化学法处理废水具有氧化还原、凝聚、气浮、杀菌消毒和吸附等多种功能，并具有设备体积小、占地面积少、操作简单灵活，可以去除多种污染物，同时还可以回收废水中的贵重金属等优点。
近年已广泛应用于处理电镀废水、化工废水、印染废水、制药废水、制革废水、造纸黑液等场合。
电化学法的优点:(1)具有多种功能,便于综合治理。
除可用电化学氧化和还原使毒物转化外,尚可用于悬浮或胶体体系的相分离。
电化学方法还可与生物方法结合形成生物电化学方法,与纳米技术结合形成纳米-光电化学方法;(2)电化学反应以电子作为反应剂,一般不添加化学试剂,可望避免产生二次污染;(3)设备相对较为简单,易于自动控制;(4)后处理简单,占地面积少,管理方便,污泥量很少。
电化学法去除污染物的基本机理1、电化学还原电化学还原即通过阴极发生还原反应而去除污染物,可分为两类:一类是直接还原即污染物直接在阴极上得到电子而发生还原，基本反应式为为：M2++2e-→M。
许多金属的回收即属于直接还原过程同时该法也可使多种含氯有机物转变成低毒性物质还可提高产物的生物可降解性,如R+Cl+H++2e-→R-H+Cl-。
另一类是间接还原指利用电化学过程中生成的一些氧化原媒质如Ti3+,V2+和Cr2+将污染物还原去除,如二氧化硫的间接电化学还原可转化成单质硫：SO2+4Cr2++4H+→S+4Cr3++2H2O2、电化学氧化：电化学氧化是电化学阳极发生氧化的过程,也可分为两种：一种是直接氧化即污染物直接在阳极失去电子而发生氧化,有机物的直接电催化转化分两类进行。
⑴是电化学转换,即把有毒物质转变为无毒物质,或把非生物兼容的有机物转化为生物兼容的物质(如芳香物开环氧化为脂肪酸),以便进一步实施生物处理;⑵是电化学燃烧,即直接将有机物深度氧化为CO2。
研究表明，有机物在金属氧化物阳极上的氧化反应机理和产物同阳极金属氧化物的价态和表面上的氧化物种有关。
电化学技术在废水处理中的应用废水处理是保护环境、维护人类健康的重要环节。
传统的废水处理方法包括物理、化学和生物处理等，但随着科技的不断发展，电化学技术作为一种新型的废水处理方法，逐渐受到人们的关注和应用。
本文将介绍电化学技术在废水处理中的应用，并探讨其优势和局限性。
电化学技术是利用电化学过程中的电解、电沉积、电还原等原理，通过电极与废水中的污染物发生反应，实现废水的净化和回收。
电化学技术在废水处理中的应用主要包括电解、电吸附、电沉积和电化学氧化等。
电解是电化学技术的核心。
通过直流电作用于废水中的污染物，使其发生电化学反应，达到净化的目的。
例如，电解法可以将废水中的重金属离子转化为稳定的金属沉淀或沉积在电极上，从而实现去除重金属污染物的效果。
此外，电解还可以用于去除废水中的有机物、氨氮等污染物，有效提高废水的处理效果。
电吸附是电化学技术的重要应用之一。
电吸附是指利用电极表面的电荷吸附和解吸污染物的过程。
通过调节电极表面电荷的性质和大小，可以实现对废水中不同类型的污染物的吸附和去除。
电吸附技术具有选择性强、处理效果好、反应速度快等优点，尤其适用于废水中低浓度有机物的处理。
电沉积也是电化学技术的一种应用方式。
电沉积是通过电解池中的电流使废水中的金属离子在电极上发生沉积，从而将金属污染物从废水中去除。
电沉积技术具有高效、节能、无二次污染等特点，可以广泛应用于废水中金属离子的去除和废水的回收利用。
电化学氧化是电化学技术在废水处理中的重要应用之一。
电化学氧化是指通过电解废水，使废水中的有机物被氧化成无机物或低毒物质。
电化学氧化技术具有高效、无需添加化学试剂、无二次污染等优点，可以有效降解废水中的难降解有机物，提高废水的处理效果。
电化学技术在废水处理中具有许多优点，如高效、无需添加化学试剂、无二次污染等。
然而，电化学技术在应用中也存在一些局限性。
首先，电化学技术的设备和运行成本较高，需要专业的技术人员进行操作和维护。
1.重金属修复方法：
（1）物理修复：①电动修复：电动修复虽然具有能耗低、后处理方便、二次污染少等优点，但它只适用于小面积的污染区土壤修复，对于大面积污染土壤如矿区土壤、冶炼厂周围的污染农田等修复在技术上仍不完善。
②改土法：改土法对轻度污染土壤的治理效果明显、彻底，但该法需要大量的人力、物力，治理成本高。
与此同时容易造成土壤肥力和生产力的降低，甚至产生“二次污染”。
③热处理：此法虽能去除重金属，但是也会影响土壤有机质、水分含量，从而对土壤肥力造成不利的影响，同时重金属蒸汽进入大气后对大气造成二次污染。
（2）生物修复：①植物修复：印度芥菜能够富集高浓度的Pb，蜈蚣草、凤尾蕨属的P.longifolia和P.Umbrosa等植物能够富集高浓度的As，球果菜和宝山堇菜）是Cd超富集植物，长柔毛委陵菜是新近确认的一种Zn的超富集植物。
如何利用生物技术培育新的超富集植物已成为植物修复研究的一个热点。
②微生物修复：微生物修复技术具有修复效果好，成本低、操作简单、无二次污染等优点，通过现代生物技术培育具有强适应性、广谱性的微生物并应用于污染治理已成为环境科学研究的热点之一。
（3）化学修复：目前常用的改良剂有无机改良剂和有机改良剂。
施用石灰等碱性物质后，一方面土壤pH值提高，土壤表面负电荷增加，从而土壤对重金属的亲和性增加；另一方面pH值升高，也有利于MOH+的存在，从而提高Cd等重金属离子的吸附量，同时促使土壤中Cd、Cu、Hg、Zn等重金属形成氢氧化物或碳酸盐结合态沉淀或共沉淀，无机改良剂成
本也相对较高。
有机改良剂，随着有机物质的矿化分解，有可能导致被吸附的重金属离子的重新释放，增加植物的吸收，因此，利用有机改良剂修复重金属污染的土壤具有一定的风险。
