电化学水处理技术的研究现状及发展探讨

张艳鹤

摘要：废水的强酸和高碱以及废水中的大量固体悬浮物、重金属离子和各种浮选药剂的残留等都是形成污染的重要影响因素。电化学水处理是常见的水处理方式之一，具有低污染、易操控、易维护等优势，在去除COD、降低氨氮/总氮含量、除盐、阻垢等领域具有良好的效果，本文总结了电化学水处理的研究现状，并提出未来发展建议。

关键词：废水;电化学水处理;循环利用;技术研究

在我国的发展过程中，工业开发行业为我国国民经济建设做出的贡献十分巨大，随之而来的环境污染问题也严重影响人们的生活和身体健康。工业污水废水问题一直是环境污染的重要来源，在工业开发的过程中，污水的排量较大，污水中主要包括固体悬浮物、持久性的重金属离子以及油污等物质，含有这些物质的废水在不经过加工处理就选择直接进行排放，会对四周的土壤、空气以及水资源造成严重的破坏，并且短时间内都得不到有效的恢复，甚至严重的可能会引发人类的身体疾病，因此有效的电化学水处理技术的应用研究是现阶段较为重要的研究内容，对环境的保护以及人们的健康有着非常重要的意义。

一、电化学水处理技术的研究现状及发展探讨重要意义

随着当前我国经济的不断发展，工农业的产值一直持续稳步地增加，随之发展而产生的各种废水量也在不断的增长中，并且对于周围生态环境的危害日益严重，这也成为了当前人们密切关注的问题。废水排放量的多少与我国工业资源的品质有着密切的关系，现阶段我国工业资源质量较低，因此导致着废水排量较大，在的过程中工艺较为复杂。在废水中固体悬浮物的含量最高也是最为直观的特征，这些悬浮物都是源自于工业在生产中的颗粒，在过程中使用水玻璃等分散药剂，可使废水中含有的固体悬浮物含量更高、稳定性更好，处理过程更为便捷。

残留化学药剂和重金属离子是废水产生危害的主要原因，也是现阶段最难以处理的因素。这种情况在釉色金属中的表现最为明显，在绝大多数的废水中所含有的中重金属离子都是不可降解的，随着废水的排放会一直残留在水资源当中，这种情况也是废水难以治理的重点和难点。化学药剂和重金属离子长期的停留在水资源当中，造成水资源金属含量过高甚至超标，长期以往会对水体的结构造成危害，影响人们正常饮用水的平衡[3]。

废水的水质特征对生态环境和人类的健康都造成严重的危害，废水中包含的强酸或者强碱，没有经过加工直接进行排放，会对水中包含的藻类生物、鱼类生物、以及在水中存活的其余生物造成严重的影响，甚至可能会影响水中生物存活的概率。废水中还含有较多的悬浮物，在降低水质透明度的同时，也会影响水中植物的光合作用，减少水中所含有的营养成分，破坏水资源的整体结构。废水中的大量金属离子与化学药剂，这些元素都会对土壤和水体造成影响，过量的化学药剂和重金属离子会影响植物的生长和发育，严重的会造成植物的枯萎和死亡，重金属过量对水中生物的新陈代谢造成影响，人类大量的食用含有重金属离子的生物，对人类身体的健康形成严重的危害[4]。由此可知开展电化学水处理技术的研究现状及发展探讨，具有其不可忽视的重要意义。

二、电化学水处理技术的研究

（一）电絮凝法

电絮凝采用铁或铝阳极，在一定的电压下发生电极反应，产生铁和铝的阳离子，金属阳离子在水溶液中为良好的絮凝剂，与水中有机和无机污染物发生作用，从而实现有效的去除。电絮凝法对于重金属废水、有机废水等有着良好的处理和回收效果，具有高效、经济和环保的优势。

（二）电化学氧化法

电化学氧化法通过阳极和阴极反应，实现水中污染物的有效去除。电化学氧化装置主要包括阳极和阴极，可分别发生阳极反应和阴极反应。阳极反应一方面可以产生具有氧化作用的化合物，可以对水中的还原性物质进行去除，另一方面， 可以直接氧化废水中的有害杂质，实现有效去除。阴极表面发生阴极反应，水中的惰性金属离子可以在阴极表面发生还原反应，从而沉积在阴极表面，实现的污染物去除 [4]。电化学氧化法具有无耗材、高效、可控的优势。

（三）光催化氧化处理办法

光催化氧化法利用可见光和紫外光，在光照条件下，半导体或纳米材料可以氧化水中的有机污染物，将大分子污染物降解为小分子污染物，甚至进一步降解为水和二氧化碳。光催化氧化处理办法是从1980年开始兴起的一种废水处理的办法，这种处理办法的特征主要是降解速度较快、净化能力较好以及环保性较强的特性，被纳入到废水最为有效的处理办法之一。

（四）离子交换法技术应用

离子交换软化能够将废水硬度降低到10mg/L以下，由于废水硬度很高，如果直接使用离子交换进行软化，必然需要较高的设备投资，还会出现再生废水等问题。在实际应用中，可以在化学软化之后使用离子交换软化进一步降低废水的硬度，产生少量再生废水可以返回到前段化学软化系统中，能保证系统不再产生二次污染物。废水还具有永久超高硬度，尤其镁的硬度高于钙硬度，其中氢氧化镁是一种絮状沉淀，沉淀性能比较差，如果完全氧化就会导致软化池中产生很多难以沉降的白色泥浆。继续使用传统澄清工艺并不能满足需要，所以目前会使用离心分离等方法，但是仍然面临碳酸钙和氢氧化镁沉淀不容易去除的问题，必须探索沉淀碳酸钙的同时也减少氢氧化镁沉淀的方案。离子交换常用的材料为离子交换树脂，应用过程中，离子交换树脂需要进行再生，这是限制其发展的另一个重要原因。

三、电化学水处理技術的研究发展

（一）实现集中回收利用方式

在这种技术应用的过程中，需要通过管道将废水运输到尾矿库中，然后经过电化学加工沉淀、降解之后，把过滤出来的水集中的运回到生产当中，如果在这个过程中出现水体杂质超标的情况，就需要对已经净化后的水进行电化学混凝沉淀以及电解酸碱中和的处理办法，将水资源进行二次的净化，净化后的水再次集中运返到生产当中。集中回收利用的方法不仅能够减少成本的投入，并且能够有效地对水资源的质量进行调节和控制，管理方面更加的便捷。

（二）实现分系统分质量回收利用方式应用

分系统分质量回收利用的方式主要是结合水体质量的提点进行应用的技术，在回收利用的过程中优先选择一部分废水进行电化学处理，并将处理过的水资源在生产中进行应用，随后将剩余的废水集中起来，再统一的运输到废水水库中进行电化学加工和处理。废水的分布也较多，每一个区域分阶段和过程中产生废水质量也有较大的差距，因此可以采用分阶段分系统分质量的将废水进行电化学处理，这样的处理方式在很大程度上能够减少水中所残留的物质，提高水资源的利用率，确保净化过后的水资源不会对的指标产生影响。

结束语：综上所述，现阶段我国废水的治理以及电化学技术的发展较快，在实际的应用过程中已经取得较为良好的成果，随着时代的发展和变化，在今后对废水处理的过程中，会有更多的电化学技术被应用在废水的治理当中，为今后废水电化学处理带来更多的便利条件，在保护我国水土资源的同时，保障工业资源的有效开发，推动我国工业行业的稳定发展。

参考文献：

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[2]刘琦. 论述电化学水处理与循环利用技术现状及展望[J]. 工程技术：引文版， 2016（11）：00115-00115.

[3]周丽， ZHOU， Li，等. 电化学水处理与循环利用技术现状及展望[J]. 世界有色金属， 2017.

[4]云霞， 陶功满. 废水处理与回用试验研究[J]. 甘肃冶金， 2014， 000（003）：4-7，10.

[5]王荣江. 铜多金属生产废水的治理及循环利用研究[J]. 全文版：工程技术， 2016， 000（006）：282-282.

[6]沐昌宏. 推进节能减排创建环保型——关于姑山矿业公司污电化学水处理的实践[C]// 全国冶金节水与废水利用技术研讨会. 0.