浅析电化学水处理技术

电化学处理技术在污水处理中的应用与发展电化学处理技术是一种逐渐兴起的污水处理技术。

它不仅具有高效、节能、环保等优点，还可以处理一些难以处理的废水。

目前，在污水处理领域，电化学处理技术越来越受到重视。

本文将从应用与发展两个方面，探讨电化学处理技术在污水处理中的应用与发展。

一、电化学处理技术在污水处理中的应用电化学处理技术是一种通过电化学反应来消除水中有害污染物的方法。

该技术通过通过电解池中的电极，在电场和电化学反应的共同作用下，将有害污染物转化为无害的离子、气体或沉淀。

具体来说，电化学处理技术可以分为阳极氧化和阴极还原两种方式。

1、阳极氧化阳极氧化是一种通过在阳极上形成氧化物层来清除有机物的方法。

在电解池中，阳极接受电流，发生氧化反应，将有机物转化为二氧化碳和水，同时释放出电子。

由于阳极氧化可以高效、节能地处理污水，因此在工业废水处理中得到了广泛应用。

例如，它可以有效地处理含有有机物的废水、重金属离子等污染物。

此外，它还可以用于水处理中放射性物质的去除和卫生间污水的处理。

2、阴极还原阴极还原是一种通过在阴极上还原污染物的方法。

在电解池中，阴极接受电流，发生还原反应，将污染物还原为可溶性化合物或固体。

阴极还原在污水处理中的应用也非常广泛。

例如，它可以用于处理含有氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐等氮化合物的废水，还可以用于重金属离子的去除、色素的脱色、酸碱度的调节等。

二、电化学处理技术在污水处理中的发展随着污染物类型和浓度越来越复杂，传统的生物和物理方法已经难以满足治理需求。

因此，电化学处理技术在其高效、环保、经济等优势的带动下逐渐兴起。

未来，电化学处理技术在污水处理中的应用将更加广泛。

1、电解池的优化电解池是电化学处理技术的核心设备。

现有的电解池主要包括膜电解池、自然电解池和染料敏化电解池等。

未来，电化学处理技术在污水处理中的应用将更加广泛，且各类电解池的结构将不断优化。

2、中高浓度废水的处理传统的生物法和物理法难以处理高浓度废水，而电化学处理技术可以在高浓度下运行。

电化学水处理技术综述曹希、宋晓梅（安徽理工大学安徽淮南232001）摘要：电化学水处理是一种环境友好型技术，该技术操作简单灵活、无需添加化学试剂、无二次污染，受到了国内外的广泛的关注，本文针对电化学水处理方法和技术应用的适用条件进行了分析和研究。

关键词：水处理电化学基本原理电化学处理技术随着工业的迅猛发展，废水排放量急剧增加，给全球带来了严重的水体污染，因此迫切需要研究废水处理新方法和新技术，电化学水处理技术作为环境友好型技术，具有其他一些水处理技术无法比拟的优点，已成为国内外一个极大的关注点。

一、概述１、电化学处理技术的概念电化学处理技术是在外加电场的作用下，在电化学反应器内，通过化学反应、电化学过程或物理过程，产生大量的自由基，利用自由基的强氧化性对废水中的污染物进行降解。

[1]２、电化学水处理基本原理污染物在电极上发生直接电化学反应或间接电化学转化从而被减少或去除，分为直接电解和间接电解。

直接电解是指污染物在电极上直接被氧化或还原被去除；间接电解是利用电化学反应过程中产生的中间产物为催化剂或反应剂，使污染物转化为毒性更小的物质。

二、电化学水处理技术电化学水处理技术目前已经广泛应用于处理化工、染料、生物制药等行业产生的废水。

常见技术有电絮凝-气浮法、电化学氧化法、电渗析法、内电解法等。

１、电凝聚－气浮法电凝聚-气浮法：可溶性金属电极如铁、铝，放入处理水，通入直流电，污染物在电极上发生电化学反应，阳极材料发生溶解，失去电子生成金属离子，离子在溶液中水解、聚合，生成有絮凝作用的胶体产生凝聚作用，使一些胶态杂质絮凝沉淀；同时，阴极水电解产生H2，阳极水电解析出O2产生大量的气泡，气泡与悬浮颗粒接触粘附一起上浮，将污染物去除。

化学反应式（Al为例）[2]：阳极：Al-3e-→Al3+Al3++3(OH)-→Al(OH)3———碱性条件Al3++3H2O→Al(OH)3+3H+———酸性条件同时：2H2O→2O2+4H++4e-阴极：2H2O+2e-→H2+2OH-该法优点是效果好、设备简单、操作方便且占地面积小；缺点是阳极金属材料消耗大，能耗量大，经济效益不够理想，应用上存在限制。

电化学水处理技术的研究进展与应用现状摘要：我国作为水资源稀缺大国，通过多种措施来保证大众的用水需求。

随着电力技术的发展，电化学水处理技术的出现成为了当前解决水污染问题以及对难以降解污染物处理的关键举措。

本文针对当前电化学水处理技术的应用现状进行分析，并对其未来发展趋势进行探究，以此为相关从业人员给予理论参考。

关键词：电化学水处理；现状；未来发展目前电化学水处理技术在我国得到了大范围的推广应用，其作为一种先进的氧化技术，具备较高的氧化能力以及自动化水平。

虽然目前电化学水处理技术已经被广泛应用到难降解废水领域，但并无法对饮用水进行处理。

正因如此，目前越来越多研究开始尝试将电化学水处理技术应用在饮用水处理领域，从而在较大程度上改善我国水资源稀缺的局面，提升水资源的利用效率。

一、电化学水处理技术的类型（一）电化学氧化水处理电化学氧化水处理分为直接氧化以及间接氧化两种形式。

对于直接氧化处理来说，就是通过让水中的污染物直接在阳极上失去电子发生氧化，从而实现水处理目的，而间接氧化相较于直接氧化来说，其操作流程较为繁琐。

通过溶液中的Fe２＋、Cl－等离子在阳极失去电子产生强氧化物质，例如羟基自由基、活性氯等，以此对溶液中的污染物质进行氧化去除[1]。

就电化学氧化水处理中，会将直接氧化以及间接氧化结合使用，且这种处理技术也是目前在饮用水处理研究中普遍使用的处理技术。

电化学氧化水处理技术也是当前应用最为广泛的电化学水处理技术，通过这种技术能够有效弥补传统水处理技术中的缺点，并满足污染物超低排放的要求，对于我国碳中和目标的实现有着积极意义。

（二）电絮凝水处理电絮凝水处理技术是在电解过程中让可溶性阳极极板失去电子，同时在电极表层产生大量的金属阳离子，从而同阴极的电子OH－形成聚合反应，生成多核羟基络合物以及氢氧化物，利用这两种物质作为絮凝剂，对水中的悬浮物以及有机物进行处理。

虽然电絮凝水处理技术同传统的絮凝水处理技术在流程上大体相同，但电解絮凝的水处理效果更为显著。

电化学处理技术在水处理方面的应用水是人类生存不可或缺的资源，但是由于人类的活动，水污染问题日益严重。

为了解决这个问题，科学家们不断研究新的水处理技术。

其中，电化学处理技术越来越受到重视。

本文将详细介绍电化学处理技术在水处理方面的应用。

1. 电化学处理技术的基本原理电化学处理技术是利用电化学反应来处理水中的有机物和无机物，将其转化为无害的物质。

电化学处理技术的基本原理是运用外加电源将电子通过水体中的两个电极输送，在中间与水中污染物发生反应，实现水质净化。

电化学处理的主要参数有电极材料、电钝化电位和电解负载。

其中，电极材料的选择是影响电化学处理效果的主要因素。

2. 电化学处理技术的优点电化学处理技术具有以下优点：（1）无需添加其他化学物质，避免二次污染。

（2）操作简单，设备成本低。

（3）对于难降解的有机物具有较好的处理效果。

（4）处理后的废水可直接排放，经济效益显著。

3. 电化学处理技术在水处理中的应用（1）电化学氧化处理技术电化学氧化处理技术利用电解的作用，在阳极上产生的次氯酸盐、高价态氧含Mn等氧化物能够氧化废水中的有机物和无机物，达到废水处理的目的。

这种技术适用于处理含有有机物和汞、铜、镉等重金属离子的废水。

电化学氧化处理技术可将废水中的COD去除率提高到70%-90%。

（2）电解还原法电解还原法是将两个电极放入污染水体中，通过对电极施加电压，使其中一电极产生氢气，另一电极产生氧气。

产生的氢气与水中的氧化物发生反应，可将有机物的COD降低70%-90%。

该方法适用于处理含有高浓度COD的废水，能降低处理成本，增加设备利用率，减少化学药品用量。

（3）电化学沉淀池技术电化学沉淀池技术是利用电解产生的金属离子，被沉淀或吸附在阳极表面，从而实现水中难以沉淀的颗粒性污染物的去除。

该技术适用于处理污水中的氟化物、硝酸盐、偏重度金属等难降解有害物质，使污水中的TDS和硬度等指标达到国家排放标准。

4. 小结电化学处理技术具有经济、操作简便、高效、安全等优点，适用于处理水中难降解的有机物和无机物，对于处理含有重金属离子的废水也具有一定的去除效果。

浅析电化学杀菌陈柏如10121966摘要：长期以来在水处理领域中的杀菌方法分为化学法和物理法两类，其中化学法指向待处理水溶液中加入化学剂，如C12、NaClO、O2、H2O2等来杀灭细菌，成本低，效果理想，但对环境不友好，物理法则通过紫外线，超声波等技术手段来杀菌，环保但是不能持续杀菌。

而作为兼顾环保和杀菌的电化学杀菌法正迅速发展，目前电化学杀菌的两种主要方法是通电杀菌和高压电脉冲杀菌，其作用机理也分两种，直接杀菌和间接杀菌。

直接杀菌：通过电场作用直接导致细菌细胞膜分解或发生电穿孔现象从而使细菌死亡。

间接杀菌：通过电解产生的强氧化性中间产物来杀灭细菌。

但在实际操作过程中，电化学法杀菌还是存在缺陷的，比如能耗高，成本高，杀菌效果与传统化学杀菌相比还是较低。

特别是通过高压电脉冲法使细菌细胞膜发生电穿孔现象从而导致细菌死亡的过程中，部分发生穿孔的细胞膜能够复原，这种现象导致杀菌效率的降低。

我们是否能够通过分析细菌的一些基本生理结构和代谢途径，结合一些化学或者物理的方法，在现有的电化学杀菌理论的基础上做一些调整从而提高电化学杀菌的效率，本文将做一些浅显的分析。

关键字：电化学；杀菌；细胞结构1电化学杀菌法的优点与不足1.1电化学杀菌的两个主要机理：直接作用和间接作用直接作用：在电场的作用下，电能产生的机械压缩作用能够使细胞膜发生不可逆形变，使细胞膜分解，细胞质部分或全部流出。

造成细菌最终死亡。

电穿孔作用则是由于电场的作用使得细菌细胞膜的磷脂双分子层及蛋白质失稳，因此小分子的物质能够自由透过细胞膜进入细胞内，从而引起细胞膜的膨胀破裂。

间接作用：在电解的过程中产生一些强氧化性的中间产物，列如臭氧，次氯酸等物质，当这些物质通过细胞壁穿透到细菌内部时氧化细菌的酶系统而使细菌死亡。

1.2 电化学杀菌的两个主要方法：电解杀菌和高压电脉冲杀菌法电解杀菌法：电解杀菌法的机理有直接作用也有间接作用，且电场对细胞膜的不可逆破坏是杀菌的主要原因。

电化学水处理技术研究进展摘要：电化学法是一种新型的绿色高效处理方法，该方法对于污水中的有机物具有很好的去除效果，并且电化学工艺的设备体积相对较小，适用性强，兼容性好，可以和其他工艺联合适用，增强污水处理的效果，具有良好的发展前景。

本文对电化学水处理技术进行了介绍，分析了电化学水处理技术的研究现状，并提出了电化学法目前应用所遇到的问题和发展方向。

关键词：电化学技术；污水；水处理技术近年来，我国的污水产量正逐渐增大，可是由于资金、能源等方面的限制，污水回用率很低，虽然经过不断努力，污水处理效率有所提升，但仍然和发达资本主义国家的处理结果有一定的差距，处理后的污水对于环境仍有较大危害，电解污水工艺去除污水中的有机物是近年来兴起的新型技术，在排污标准日益严格的今天[1]，电化学处理污水技术得到了越来越多的重视，电化学处理工艺优点不断显现出来。

电化学法作为一种环境友好技术，对于污水中的有机物具有很好的去除效果，并且电化学工艺的设备体积相对较小，适用性强，兼容性好，可以和其他工艺联合适用。

目前很多学者研究电化学法对各种复杂污废水的处理上，如纺织污水、含油污水[2]、垃圾渗滤液和污泥消化液等。

电化学法在生活污水处理方面起步较晚，主要原因是生活污水的产量大，但发展较为迅速。

1 电化学水处理技术的基本原理电化学水处理技术的基本原理就是使污染物在电极上发生电化学反应及由此引起的一系列物理化学反应，在反应过程中污染物转化成沉淀、气体等新的物质，从而使水中的有害物质减少或完全去除。

对于电化学方法处理污水，其中最基础的理论就是氧化还原作用。

电化学水处理技术主要研究去除污水中的溶解性有机物和对重金属的处理，一般可以分为直接电解和间接电解。

1.1直接电解直接电解是指污水中有毒有害物质在电极上直接被氧化或还原而从中去除。

污染物在阳极和阴极分别发生不同的反应。

污染物在阳极表面氧化，从而转化成毒性较小或易生物降解的物质，甚至发生有机物无机化，从而达到削减、去除污染物的目的。