化学法污水处理设备精要.ppt

化学法污水处理设备 电解槽 电解法指在直流电场的作用下，利用电极上产生的氧化还原反应，去除废水中的污染物的办法。用来进行电解的装置叫电解槽。 常用的电解法： 电化学氧化法；电化学还原法；电解凝聚法；电解气浮法 一、电解原理 通常包括预处理(均和、调PH、投加药剂)、电解、固—液分离及泥渣处理，其中主要设备为电解槽。 处理范围： 各种离子状态的污染物 各种无机和有机耗氧物 微生物 工艺流程： 电解槽由槽体、阳极和阴极组成，多数用隔膜将阳极室和阴极室隔开。 二、结构形式 ①阳极 阳极和阴极的作用不同，对材质要求也各异。 　　 分可溶性和不可溶性两类。在精炼铜用的电解槽中，阳极材料为可溶性的待精炼的粗铜。它在电解过程中溶入溶液，以补充在阴极上从溶液中析出的铜。在电解水溶液（如食盐水溶液）用的电解槽中，阳极为不溶性的，它们在电解过程基本不发生变化，但对在电极表面上所进行的阳极反应常具有催化作用。在化学工业中，大多采用不溶性阳极。 ②阴极 　　 以金属或合金作为阴极时，由于在比较负的电位下工作,往往可以起到阴极保护作用，腐蚀性小,所以阴极材料比较容易选择。在水溶液电解槽中，阴极一般产生析氢反应，过电位较高。因此阴极材料的主要改进方向是降低析氢过电位。除用硫酸作为电解液时必须采用铅或石墨作阴极外，低碳钢是常用的阴极材料。为降低电耗，目前采用各种方法制备高比表面积，并具有催化活性的阴极，如多孔镍镀层阴极。 ③隔膜 为防止阴、阳两极产物混合，避免可能发生的有害反应，在电解槽中，基本上都用隔膜将阴、阳极室隔开。隔膜需有一定的孔隙率，能使离子通过，而不使分子或气泡通过，当有电流流过时，隔膜的欧姆电压降要低。这些性能要求在使用过程中基本不变，并且要求在阴、阳极室电解液的作用下，有良好的化学稳定性和机械强度。电解水时，阴、阳极室的电解液相同，电解槽的隔膜只需将阴、阳极室隔开，以保证氢、氧纯度，并防止氢氧混合发生爆炸。 按废水流动方式分为回流式、翻腾式两种。 回流式电解槽： 一般连续处理工业污水的电解槽多为矩形。按槽内的水流方向可分为回流式与翻式两种。按电极与电源母线连接方式可分为单极式与双极式。 图为单电极回流式电解槽。槽中多组阴、阳电极交替排列，构成许多折流式水流通道。电极板与总水流方向垂直，水流在极板间做折流运动，因此水流的流线长，接触时间长，死角少，离子扩散与对流能力好，阳极钝化现象也较为缓慢。但这种槽型的施工检修以及更换极板比较困难。 翻腾式电解槽： 图为翻腾式电解槽。槽中水流方向与极板面平行，水流在槽中极板间作上下翻腾流动。这种槽型电极利用率较高，施工、检修、更换极板都很方便。极板分组悬挂于槽中，极板(主要是阳极板)在电解消耗过程中不会引起变形，可避免极板与极板、极板与槽壁互相接触，从而减少了漏电现象，实际生产中多采用这种槽型。 三、实际应用 电解法处理含铬废水 作为阳极的铁板在通电以后，铁即成二价离子状态溶入废水中。二价铁离子将废水中的六价铬还原为三价铬离子。即： 阴极除氢离子获得电子生产氢气外，废水中六价铬直接还原成为三价铬，其反应方程为 ： 随着电解过程的进行，废水中的氢离子浓度逐渐减少，使废水碱性增强，在碱性条件下，可将上述反应得到的三价铬和三价铁以氢氧化铬和氢氧化铁的形式沉淀，其反应方程为： 至此，达到了将废水中有毒的铬元素分离出来的目的。