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電解法處理廢水陰極和陽極材料

發布時間:2022-09-23 20:57:43

1. 電鍍廢水處理方法

我國處理電鍍廢水常用的方法有化學法、生物法、物化法和電化學法等。
化學法
化學法是依靠氧化還原反應或中和沉澱反應將有毒有害的物質分解為無毒無害的物質,或者直接將重金屬經沉澱或氣浮從廢水中除去。
1、沉澱法
(1) 中和沉澱法。在含重金屬的廢水中加入鹼進行中和反應,使重金屬生成不溶於水的氫氧化物沉澱形式加以分離。中和沉澱法操作簡單,是常用的處理廢水方法。
(2) 硫化物沉澱法。加入硫化物使廢水中重金屬離子生成硫化物沉澱而除去的方法。與中和沉澱法相比,硫化物沉澱法的優點是:重金屬硫化物溶解度比其氫氧化物的溶解度更低,反應pH值在7~9之間,處理後的廢水一般不用中和,處理效果更好。但硫化物沉澱法的缺點是:硫化物沉澱顆粒小,易形成膠體,硫化物沉澱在水中殘留,遇酸生成氣體,可能造成二次污染。
(3) 螯合沉澱法。通過高分子重金屬捕集沉澱劑(DTCR)在常溫下與廢水中Hg2+、Cd2+、Cu2+、Pb2+、Mn2+、Ni2+、Zn2+及Cr3+等重金屬離子迅速反應,生成不溶水的螯合鹽,再加入少量有機或(和)無機絮凝劑,形成絮狀沉澱,從而達到捕集去除重金屬的目的。DTCR系列葯劑處理電鍍廢水的特點是可同時去除多種重金屬離子,對重金屬離子以絡合鹽形式存在的情況,也能發揮良好的去除效果,去除膠質重金屬不受共存鹽類的影響,具有較好的發展前景。
2、氧化法
通過投加氧化劑,將電鍍廢水中有毒物質氧化為無毒或低毒物,主要用於處理廢水中的CN-、Fe2+、Mn2+低價態離子及造成色度、昧、嗅的各種有機物以及致病微生物。如處理含氰廢水時,常用次氯酸鹽在鹼性條件下氧化其中的氰離子,使之分解成低毒的氰酸鹽,然後再進一步降解為無毒的二氧化碳和氮。
3、化學還原法
化學還原法在電鍍廢水治理中最典型的是對含鉻廢水的治理。其方法是在廢水中加入還原劑FeS04、NaHS03、Na2S03、S02或鐵粉等,使Cr(Ⅵ)還原成Cr(III),然後再加入NaOH或石灰乳沉澱分離。該法優點是設備簡單、投資少、處理量大,但要防止沉渣污泥造成二次污染。
4、中和法
通過酸鹼中和反應,調節電鍍廢水的酸鹼度,使其呈中性或接近中性或適宜下步處理的酸鹼度范圍,主要用來處理電鍍廠的酸洗廢水。
5、氣浮法
氣浮法作為處理電鍍廢水的技術是近幾年發展起來的一項新工藝。其基本原理是用高壓水泵將水加壓到幾個大氣壓注入溶罐中,使氣、水混合成溶氣水,溶氣水通過溶氣釋放器進入水池中,由於突然減壓,溶解在水中的空氣形成大量微氣泡,與電鍍廢水初步處理產生的凝聚狀物黏附在一起,使其相對密度小於水而浮到水面上成為浮渣排除,從而使廢水得到凈化。
生物法
生物處理是一種處理電鍍廢水的新技術。一些微生物代謝產物能使廢水中的重金屬離子改變價態,同時微生物菌群本身還有較強的生物絮凝、靜電吸附作用,能夠吸附金屬離子,使重金屬經固液分離後進入菌泥餅,從而使得廢水達標排放或回用
1、生物吸附法
凡具有從溶液中分離金屬能力的物體或生物體制備的衍生物稱為生物吸附劑。生物吸附劑主要是菌體、藻類及一些提取物。微生物對重金屬的吸附機理取決於許多物理、化學因素,如光、溫度、pH值、重金屬含量及化學形態、其他離子、螫合劑的存在和吸附劑的預處理等。生物吸附技術治理重金屬污染具有一定的優勢,在低含量條件下,生物吸附劑可以選擇性地吸附其中的重金屬,受水溶液中鈣、鎂離子的干擾影響較小。該方法處理效率高,無二次污染,可有效地回收一些貴重金屬。但是生物成長環境不容易控制,往往會因水質的變化而大量中毒死亡。
2、生物絮凝法
生物絮凝法是利用微生物或微生物產生的代謝物進行絮凝沉澱的一種除污方法。微生物絮凝劑是由微生物自身產生的、具有高效絮凝作用的天然高分子物質,它的主要成分是糖蛋白、黏多糖、纖維素、蛋白質和核酸等。它具有較高電荷或較強的親水性和疏水性,能與顆粒通過離子鍵、氫鍵和范德華力同時吸附多個膠體顆粒,在顆粒間產生架橋現象,形成一種網狀三維結構而沉澱下來。對重金屬有絮凝作用的生物絮凝劑約有十幾個品種,生物絮凝劑中的氨基和羥基可與Cu 2+、Hg2+、Ag+、Au2+等重金屬離子形成穩定的螯合物而沉澱下來。該方法處理廢水具有安全方便無毒,不產生二次污染,絮凝范圍廣,絮凝活性高、生長快,絮凝作用條件粗放,大多不受離子強度、pH值及溫度的影響,易於實現工業化等特點。
3、生物化學法
生物化學法是通過微生物與金屬離子之間發生直接的化學反應,將可溶性離子轉化為不溶性化合物而去除。其優點是:選擇性強、吸附容量大、不使用化學葯劑。污泥中金屬含量高,二次污染明顯減少,而且污泥中重金屬易回收,回收率高。但其缺點是功能菌和廢水中金屬離子的反應效率並不高,且培養菌種的培養基消耗量較大,處理成本較高。
物化法
物化法是利用離子交換或膜分離或吸附劑等方法去除電鍍廢水所含的雜質,其在工業上應用廣泛,通常與其他方法配合使用。
1、離子交換法
離子交換法是利用離子交換劑分離廢水中有害物質的方法。最常用的交換劑是離子交換樹脂,樹脂飽和後可用酸鹼再生後反復使用。離子交換是靠交換劑自身所帶的能自由移動的離子與被處理的溶液中的離子通過離子交換來實現的。多數情況下,離子是先被吸附,再被交換,具有吸附、交換雙重作用。對於含鉻等重金屬離子的廢水,可用陰離子交換樹脂去除Cr(VI),用陽離子交換樹脂去除Cr(Ⅲ)、鐵、銅等離子。一般用於處理低有害物質含量廢水,具有回收利用、化害為利、循環用水等優點,但它的技術要求較高、一次性投資大。
2、膜分離法
膜分離是指用半透膜作為障礙層,藉助於膜的選擇滲透作用,在能量、含量或化學位差的作用下對混合物中的不同組分進行分離。利用膜分離技術,可從電鍍廢水中回收重金屬和水資源,減輕或杜絕它對環境的污染,實現電鍍的清潔生產,對附加值較高的金、銀、鎳、銅等電鍍廢水用膜分離技術可實現閉路循環,並產生良好的經濟效益。對於綜合電鍍廢水,經過簡單的物理化學法處理後,採用膜分離技術可回用大部分水,回收率可達60%~80%,減少污水總排放量,削減排放到水體中的污染物。
3、蒸發濃縮法
該方法是對電鍍廢水進行蒸發,使重金屬廢水得以濃縮,並加以回收利用的一種處理方法,一般適用於處理含鉻、銅、銀、鎳等含重金屬的電鍍廢水。一般將之作為其他方法的輔助處理手段。它具有能耗大、成本高、佔地面積大、運轉費用高等缺點。
4、活性炭吸附法
活性炭吸附法是處理電鍍廢水的一種經濟有效的方法,主要用於含鉻、含氰廢水。它的特點是處理調節溫和,操作安全,深度凈化的處理水可以回用。但該方法存在活性炭再生復雜和再生液不能直接回鍍槽利用的問題,吸附容量小,不適於有害物含量高的廢水。
電化學法
1、電解法
電解法是利用電解作用處理或回收重金屬,一般應用於貴金屬含量較高或單一的電鍍廢水。電解法處理Cr(VI),是用鐵作電極,鐵陽極不斷溶解產生的亞鐵離子能在酸性條件下將Cr(VI)還原成Cr(Ⅲ),在陰極上Cr(Ⅵ)直接還原為Cr(Ⅲ),由於在電解過程中要消耗氫離子,水中余留的氫氧根離子使溶液從酸性變為鹼性,並生成鉻和鐵的氫氧化物沉澱去除鉻。電解法能夠同時除去多種金屬離子,具有凈化效果好、泥渣量少、佔地面積小等優點,但是消耗電能和鋼材較多,已較少採用。
2、原電池法
以顆粒炭、煤渣或其他導電惰性物質為陰極,鐵屑為陽極,廢水中導電電解質起導電作用構成原電池,通過原電池反應來達到處理廢水的目的。近年來,鐵碳微電解技術在電鍍廢水的處理中受到越來越多的重視。
3、電滲析法
電滲析技術是膜分離技術的一種。它是將陰、陽離子交換膜交替地排列於正負電極之間,並用特製的隔板將其隔開,在電場作用下,以電位差為推動力,利用離子交換膜的選擇透過性,把電解質從溶液中分離出來,從而實現電鍍廢水的濃縮、淡化、精製和提純。
4、電凝聚氣浮法 採用可溶性陽極(Fe、AI等)材料,生成Fe2+、Fe3+、Al3+等大量陽離子,通過絮凝生成Fe(OH)2、Fe(OH)3、AI(OH)3等沉澱物,以去除水中的污染物。同時,陰極上產生大量的H2微氣泡,陽極上產生大量的O2微氣泡,以這些氣泡作為氣浮載體,與絮凝污物一起上浮。大量絮體在豐富的微氣泡攜帶下迅速上浮,達到凈化水質的目的。
我國電鍍廢水的常規處理技術已經比較成熟,現代生物法處理電鍍廢水是非常有發展前途的一項廢水處理技術,且不產生二次污染,關鍵是要運用新技術對其進行深度處理,進一步提高出水水質。膜處理技術因其分離效率高,且能回收重金屬,今後必將在電鍍廢水處理中占據重要的地位。同時通過推廣清潔生產工藝,從電鍍生產的各個環節上減少排污量,變「被動治理」為「積極治理」,也是解決電鍍廢水污染的根本方法。

2. 電鍍廢水怎麼處理

電鍍廠(或車間)排放的廢水和廢液,如鍍件漂洗水、廢槽液、設備冷卻和地面沖洗水等,其水質隨生產工藝的不同而不同,一種廢水中往往含有不止一種有害成分,如氰化鍍鎘廢水中既含氰又含鎘。另外,一般的鍍液中常含有有機添加劑。
在電鍍和金屬加工行業的廢水中,鋅的主要來源是電鍍或酸洗拖泥帶水。通過金屬洗滌過程將污染物轉移到洗滌水中。酸洗工序是先將金屬(鋅或銅)浸入強酸中,以除去表面的氧化物,然後將其浸入含有強鉻酸的光亮劑中,使其增光。
污水中含有大量的鹽酸、鋅、銅等重金屬離子和有機光亮劑等,其毒害程度較高,有些有毒物質具有致癌、致畸、致突變等作用,嚴重危害人類健康。對電鍍廢水必須認真回收利用,以達到消除或減少電鍍廢水對環境的污染。
化學反應過程
將一種化學葯劑投入電鍍廢水中,使廢水中的污染物氧化,還原化學反應或產生混凝,再與水中分離,使廢水凈化後排放,達到排放標准。針對含污染物的廢水,可採用不同的處理工藝進行處理。例如:在含氰廢水中投加氧化劑(氰化鍍銅、鎘、銀、合金等)(可選擇次氯酸鈉、漂白粉、漂白精、液氯等);在含鉻廢水中投加還原劑(可選擇亞硫酸氫鈉、水合肼、硫酸亞鐵等);在鹼性鋅酸鹽鍍鋅廢水中投加混凝劑(可選擇亞硫酸氫鈉、水合肼、硫酸亞鐵等);在酸、鹼廢水中投加中和葯劑等。
通過沉澱、氣浮、過濾等固液分離措施,從廢水中分離出金屬氫氧化物,使廢水達到排放標准,分離出的污泥可根據其特性,進行綜合利用或無害化處理,防止二次污染。化學方法處理電鍍廢水屬於傳統的處理方法,處理效果穩定,成本較低(約每米3分水處理0.2——0.5元),操作管理方便,但處理後產生的污泥需妥善處置,對無回收利用價值的電鍍廢水,宜採用化學方法處理。
離子化交換法
電鍍廢水用離子交換法處理,需要根據水質的不同選擇不同的處理工藝,廢水中的金屬離子通過陽樹脂交換去除,陰離子通過陰樹脂交換去除。經處理後的水為初級純水迴流到漂洗槽,樹脂再生後的再生液再迴流到鍍槽,實現了電鍍廢水的閉路循環系統,無外排廢水。當回收的金屬溶液濃度或純度達不到使用要求時,必須加入濃縮或凈化裝置,以確保回收的金屬廢液全部返回鍍槽中使用。
在電鍍含鉻廢水處理中,宜採用酸性陽柱與三陰柱串聯循環全飽和初級純水的基本工藝流程,以實現鉻酸回收與水循環利用。鍍鎳廠廢水採用雙陽柱串聯全飽和和一級純水循環的基本工藝流程為宜。硫酸鎳的回收與水的循環利用。對氰化鍍銅、銅錫合金廢水,宜採用除氰陰柱與除銅陽柱串聯的基本工藝流程,使鋼液中回收的氰化鈉、氰化鈉、水得到回收。碳酸鉀鍍鋅廢水宜採用雙陽柱串聯、全飽和和初純水循環的基本工藝流程,實現回收氯化鋅和水的循環。
電解法處理
含氰鍍銀、無氰鍍銀及酸性鍍銅廢水可採用電解法處理,在鍍銀生產線的一級漂洗槽旁設置回收利用的銀電解槽,採用無隔膜單極式電解槽,在電解過程中,廢水中的銀離子沉積在陰極,定期回收金屬銀。對含氰鍍銀廢水,在電解回收銀的同時,還進行了電解破氰,處理後的水返回一級漂洗池,最後一級漂洗池用流動水進行漂洗,漂洗水可直接排出。金屬銅也可通過同一工藝處理酸性鍍銅廢水。
本設備用於電解回收金屬,陰極材料一般可採用不銹鋼,陽極材料應採用不溶性陽極(如鈦鍍鋅、鈦鍍二氧化釕、石墨等),電解槽電源可採用直流電源或脈沖電源。近年來有學者通過研究,提出了一系列電鍍廢水處理技術,按照統一的數學模型進行評價,綜合考慮技術、經濟、環境、資源、能源等多方面因素,使技術選擇的依據和方法具有科學性,是一種可取的方法。
本工藝是對電鍍廠廢鐵屑進行內部電解處理的工藝,主要是以活化後的工業廢鐵屑為原料對廢水進行凈化,當廢水與填料接觸後,會發生電化學反應,產生化學反應及物理作用,包括催化、氧化、還原、置換、共沉、絮凝、吸附等綜合作用,去除廢水中的各種金屬離子,使廢水得到凈化。
對化工、電解等行業需要使用的中轉儲存容器,一般選用耐酸鹼腐蝕材質的儲罐儲存和二次回收,電鍍廠污水廢液的儲存基本上採用PE聚乙烯塑料儲罐材料,經濟實用,儲存方便。

3. 各位專家好,請問電解水時用什麼材質的陰、陽極板電解效率高,還能經久耐用謝謝!

陽極是金屬電極優先放電,所以只能選惰性電極如碳,鉑(白金),而陰極電極不放電,所以隨便選,只要能導電就可以.

4. 電解池陰陽極所用電極材料怎麼選擇

收集氯氣,那麼是氯離子失電子,生成氯氣,如果是鐵作為陽極,那麼是鐵失電子成鐵離子,就無法得到氯氣,所以陽極用C,陰極用Fe

5. 老師,你好!在電解池中怎麼區分什麼材料做陰極,什麼材料做陽極

1.據組成
的兩極材料判斷
一般情況下,較活潑的金屬為負極,較不活潑的金屬為正極。例如:鋅、銅和稀H2SO4構成的
中,由於鋅比銅活潑,所以鋅為負極,銅為正極。但是,要特別注意
對正負極的影響。如:
鎂、鋁和稀H2SO4形成的
: 由於鎂和鋁在稀H2SO4中鎂失電子能力要強,所以鎂為負極,鋁為正極。而在鎂、鋁和稀H2SO4NaOH溶液形成的原電池:由於
為NaOH溶液,鋁要溶解而鎂不溶解,所以鋁為負極,鎂為正極。
2.據電流方向或
動方向判斷
電流是由正極流向負極,電子是由負極流向正極。
3.據
里離子的定向移動方向判斷
在原電池的電解質溶液里,
移向的極是正極,
移向的極是負極。
4.據兩極發生的反應判斷
原電池的負極總是失去電子發生
,正極總是得到電子發生

5.根據電極產生的現象判斷
(1)據電極質量的變化判斷
原電池工作一段時間後,若某電極的質量增加,說明溶液中的金屬
在該電極上放電,該電極活潑性較弱為正極。反之,若某電極的質量減小,說明該極金屬溶解,該電極活潑性較強為負極。例如:
編號 電極材料 電解質溶液 電極上的現象 正極 負極
1 Fe、Cu 稀H2SO4 Fe:不斷溶解
Cu:有氣體產生 Cu Fe
2 Cu、Ag AgNO3 Cu:不斷溶解
Ag:有固體析出
Ag Cu
(2)據電極上有氣泡產生判斷
原電池工作時,若某電極上有氣泡產生,是因為該電極上有H2析出,說明該極為正極,活潑性較弱。
(3)據電極附近pH的變化判斷
析氫或
的電極反應發生後,均能使該電極附近電解質溶液的pH增大,若某電極附近溶液的pH增大了,說明該電極活潑性較弱為正極。
6.據原電池反應方程式判斷
原電池反應均為可自發進行的
。在原電池反應方程式中,先判斷出氧化劑和
,則總是
(氧化劑)失(得)電子為負(正)極。例如:
某原電池總反應式為:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+ ,從
中我們可以看出銅失去電子被氧化成為正二價的
,所以銅為負極。
7.據與原電池相連的用電器判斷
與原電池相連的不同的用電器,會產生不同的現象,根據用電器所產生的現象可判斷原電池的正負極。
(1)若連有
,則可根據
指針的偏轉方向判斷原電池的正負極.(2)若連接
,則可根據
兩極上固體質量的變化、氣體的產生、附近溶液顏色的變化、溶液中有
電粒子的移動趨勢等判斷原電池的正負極。

6. 電解池陰極和陽極材料可以一樣嗎。可以都是石墨嗎謝謝!

可以啊,就像點解水一樣
兩極為石墨,陰極氫離子得電子,陽極氫氧根放電失電子

7. 電解池陰極和陽極的材料可以是什麼

石墨烯

8. 電解法處理酸性含鉻廢水,以鐵板作陰陽極

首先因為陽極是鐵,為活潑金屬,所以陽極是鐵發生反應生成二價鐵。陰極是氫離子發生反應生成氫氣。然後再在溶液中發生題干中還原鉻的反應。當電路中通過12mol電子時,生成6mol二價鐵離子,根據題干方程式可知,此時有1molCr2O7 2-離子被還原

9. 電解池的陰陽極材料問題~急!

這是電鍍,反應目的是鐵做鍍件,銅做鍍層金屬,也就是說要給鐵上鍍銅,硫酸銅溶液作為電解質溶液,鐵做陰極被保護,溶液中的銅離子得電子被還原,生成銅單質被鍍在鐵器上,銅做陽極不斷被氧化,為電鍍池裡提供銅離子,像這樣,前面消耗銅離子,後面又緊接著補充銅離子,以促進電鍍的完成,鐵是鍍件,要保護她,當然要做陰極了。

10. 老師,你好!在電解池中怎麼區分什麼材料做陰極,什麼材料做陽極

1根據電源判斷,與電源正極相連的是陽極
2
根據電子流向判斷,電子流出的是陽極
3根據電流方向判斷,電流流出的是陰極
4,根據反應類型判斷,有化合價升高的,發生氧化反應的是陽極,
5.根據實驗現象判斷。

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