電化學(xué)技術(shù)在冶金廢水處理中的應(yīng)用研究

工業(yè)化的發(fā)展促進了冶金企業(yè)進步，在大規(guī)模冶金的過程中往往產(chǎn)生了很多冶金廢水

。經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)

，目前產(chǎn)生的冶金廢水的酸度很高，且含有懸浮物，在大多數(shù)的冶金廢水中都含有較多的重金屬

，例如鉛、鋅等。這些重金屬如果不經(jīng)處理就排放出來很可能對人體產(chǎn)生非常嚴重的影響

，因此為了避免冶金重金屬廢水對人體和環(huán)境造成巨大的影響，需要使用恰當(dāng)?shù)姆椒ㄟM行處理。國家也頒布了相關(guān)的法律法規(guī)

，監(jiān)督和保障重金屬處理的效果。

兩下總算是談妥了，馮一余每天出20塊錢，周一到周五，大爺負責(zé)幫他占住車位。馮一余怕夜長夢多，提出先付一個月的錢。大爺卻不要，說，占一天算一天，而且要先占后付錢。馮一余堅持先付錢后占位，左說右說，大爺才收下了頭一次的20塊錢，揣到口袋里，走了。

在冶金廢水處理的過程中，為了解決廢水成分復(fù)雜、微生物技術(shù)難以處理的問題，研究人員引入了電化學(xué)技術(shù)，電化學(xué)技術(shù)可以根據(jù)需要的處理結(jié)果設(shè)計相應(yīng)的處理電極，保證經(jīng)該電極處理的廢水可以發(fā)生某些特定的化學(xué)反應(yīng)，從而達到廢水處理的目的，這種技術(shù)往往依賴電化學(xué)處理系統(tǒng)，具有成本低，效率高，且能實現(xiàn)實時控制的優(yōu)勢，除此之外，該技術(shù)不受微生物毒性所影響，可以有效減少二次污染。因此，為了有效處理冶金過程中產(chǎn)生的廢水，充分降低廢水色度，降低處理成本，需要研究電化學(xué)技術(shù)在冶金廢水處理中的應(yīng)用。

1 電化學(xué)技術(shù)的原理及方法

在冶金污水處理的研究中，經(jīng)歷了多重變革，電化學(xué)技術(shù)脫穎而出，電化學(xué)技術(shù)可以利用特定的反應(yīng)容器，在其中添加符合處理需求的電極，引發(fā)化學(xué)反應(yīng)，促進污染物降解，保證污染物的含量在標準的范圍內(nèi)，由于電化學(xué)技術(shù)具有操作簡單，設(shè)備需求量低，且產(chǎn)生的污染物可以忽略不計的優(yōu)點，其可以很好的避免出現(xiàn)二次污染，在反應(yīng)中，可以實現(xiàn)分層控制，保證反應(yīng)發(fā)生的穩(wěn)定性。將其與生物化學(xué)處理進行對比可以發(fā)現(xiàn)，電化學(xué)技術(shù)不受到生物毒性控制，可以直接發(fā)生處理反應(yīng)，保證了污染處理的有效性。

在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時，電化學(xué)技術(shù)可以添加電子，設(shè)計標準的電場，即可發(fā)生反應(yīng)，無須添加其他的污染材料，只需要配比特定的電壓電流比。除了上述優(yōu)點外，電化學(xué)技術(shù)在進行污水處理時可以有效的降低污水的色度，增加處理的轉(zhuǎn)化速率，因此，該技術(shù)在多種廢水處理中起著重要作用。

在電化學(xué)技術(shù)進行反應(yīng)的初期，往往利用了電極氧化反應(yīng)，在電場作用力影響下，添加了自由基，保證污染物可以在自由基上被氧化，研究人員曾經(jīng)將污染物指數(shù)分別為0.01236、0.54454、0.54997、0.13478、0.14544的污水利用電化學(xué)技術(shù)進行處理，處理后經(jīng)過檢測可以發(fā)現(xiàn)，進行電化學(xué)處理后的污水污染物的含量分別為0.00012、0.00035、0.00147、0.00584、0.00014，證明處理后的污水污染物含量確實有所降低，檢測這幾組污水的污染物排放量指標，分別為0.00123、0.00141、0.00065、0.00012、0.00023，可以發(fā)現(xiàn)經(jīng)過電化學(xué)技術(shù)處理后的污染物排放量可以忽略不計，證明該技術(shù)可以有效避免二次污染，更具有使用意義。

第三種類型時電鍍漂洗法，這種類型的處理方法對重金屬處理有明顯優(yōu)勢，可以利用EDI技術(shù)，結(jié)合電化學(xué)處理原則創(chuàng)造一個酸性的處理環(huán)境進行處理，可以有效地去除重金屬污染廢水中的重金屬，還可以結(jié)合光催化作用增加反應(yīng)的效率。為了降低電化學(xué)處理中的處理消耗成本，可以使用電場協(xié)助，電場協(xié)助可以進行輔助催化降解，將電化學(xué)與電極氧化相結(jié)合，保證光電離子始終在催化劑的表面，以此來增加化學(xué)反應(yīng)的速率。

在行政管理實踐中，關(guān)于物質(zhì)激勵和精神激勵關(guān)系問題的討論由來已久?，F(xiàn)在，人們形成的共識是：“人生的基本問題是在物質(zhì)生活和精神生活之間保持平衡?！庇袑＜曳治龇Q，“幸福指數(shù)”越來越受到一些國家政府部門的重視，體現(xiàn)了其執(zhí)政理念的變化。此前的“GDP（國內(nèi)生產(chǎn)總值）至上論”將轉(zhuǎn)向更多元的評價標準，目的是要在國民的物質(zhì)需求和精神需求方面達到一種平衡。國際上，人們推崇“不丹”模式，這個國家的第四代國王旺楚克提出：“社會發(fā)展的目標應(yīng)該是提高‘國民幸福指數(shù)總值’，而不只是提高國民生產(chǎn)總值?！?/p>

電化學(xué)技術(shù)在化工生產(chǎn)中可以增加污染物的降解率，減少污染物處理的能耗，為此研究了不同種類電極下污染物的處理效果，首先是二氧化鉛電極，在降解污染物，增加氧化性方面有明顯優(yōu)勢，其次是其他種類的電極，需要與其他技術(shù)混合使用才能實現(xiàn)高效降解，根據(jù)電化學(xué)技術(shù)的具體狀態(tài)，對其進行分析，得到電化學(xué)技術(shù)的主要類型。

第一種類型時鐵碳微電解法，該方法可以在簡單的工業(yè)設(shè)備條件下進行，設(shè)備要求條件低，價格較低，且處理效果較明顯，但其在污水處理的過程中可能形成板結(jié)，產(chǎn)生微型原電池，影響微電解的活性，除此之外，該類型在進行污水處理時經(jīng)常產(chǎn)生各種類型的鐵離子，形成陰極，導(dǎo)致電化學(xué)產(chǎn)物增多，可以在其中添加碳粒料，保證在微電解的情況下仍能進行污水處理。

第二種類型是填充床電滲析，該方法在進行處理中對水質(zhì)的要求較高，該方法必須利用熱網(wǎng)回收床和鈉離子交換系統(tǒng)，利用該方法處理可以增加污染物的處理效率，但其對設(shè)備的要求高，成本消耗高，不建議在冶金污水處理中應(yīng)用。

研究該技術(shù)在礦化方面的作用，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過電化學(xué)技術(shù)處理后的金屬基體上幾乎都產(chǎn)生了一定厚度的氧化膜，為了驗證該理論的正確性，分別檢驗經(jīng)過電化學(xué)處理的5塊金屬的氧化膜厚度，分別為0.1234mm、0.1564mm、0.4789mm、0.4873mm、0.1723mm，證明氧化膜的厚度得到了不同程度的增加。此時分貝檢驗電極的穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)即時在析氧電位過高的情況下，電極依然能保證穩(wěn)定性。

根據(jù)上述的處理方法，進行處理工藝設(shè)計，首先，調(diào)整處理中的廢水比值，將含有砷的冶金廢水與酸性較高的冶金廢水的比值設(shè)置為1：4，其次將兩種廢水輸入到均化池中，與中和劑發(fā)生中和反應(yīng)，然后分離廢水中的固態(tài)物質(zhì)，此時冶金廢水的PH值在標準的范圍內(nèi)。提取反應(yīng)后的上清液，進行再次反應(yīng)，將冶金廢水的PH值調(diào)整到堿性后，輸送至沉淀池，進行金屬離子脫除，然后再進行PH二次調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)好的廢水此時可以輸入設(shè)計的電化學(xué)處理系統(tǒng)，發(fā)生的反應(yīng)如下圖1所示。

2 電化學(xué)技術(shù)在冶金廢水處理中的應(yīng)用

2.1 冶金廢水處理技術(shù)對比

冶金廢水處理的技術(shù)種類很多，為了研究電化學(xué)技術(shù)在冶金廢水處理中的應(yīng)用，將常用的廢水處理技術(shù)進行對比，對比表如下表1所示。

由表1可知，以上幾種冶金廢水的處理技術(shù)中，電化學(xué)技術(shù)具有明顯優(yōu)勢，可以將污染物分解處理，實現(xiàn)高效低損耗處理。

2.2 水質(zhì)分析

選取某冶煉股份有限公司的冶金重金屬廢水，改造該公司原有的污水處理站，增加污水處理站的處理能力，該處理站共有幾個入水口，主要處理冶金制酸車間廢水和電解廢水，此時的水質(zhì)指標如下表2所示。

努力構(gòu)筑能服務(wù)全域的城鎮(zhèn)綜合交通體系，擴大城鎮(zhèn)體量，拓展城鎮(zhèn)空間，加強與外圍路網(wǎng)連接；打造功能完善的城鄉(xiāng)園林綠地系統(tǒng)；加強生活基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，推進現(xiàn)代化城鎮(zhèn)規(guī)劃、建設(shè)和管理，完善信息網(wǎng)絡(luò)，推進電信、電視、計算機三網(wǎng)融合。營造出一個現(xiàn)代化的宜居環(huán)境，不但承接本地農(nóng)村內(nèi)遷人口，還能吸引周邊城市溢出人口，提高本市常住人口數(shù)量。

根據(jù)表2的水質(zhì)指標可知，此時的污染離子數(shù)量較多，包含銅、鋅等重金屬離子，該水質(zhì)指標是根據(jù)冶金企業(yè)污水水質(zhì)標準制定的，符合指標中的三級標準，此時冶金污水在進站時的各項重金屬指標都較高。

3 處理方法及工藝設(shè)計

3.1 處理方法

首先，需要利用電場作用產(chǎn)生的自由基，進行電極電氧化，避免產(chǎn)生二次污染廢水，需要在自由基中布設(shè)金屬氧化膜，保證電極的活性，其次利用微電解法，設(shè)計微陰電極，形成電解處理原電池，保證冶金廢水可充分進行氧化還原反應(yīng)，為了保證該步驟處理的效果需要在進行冶金廢水處理前，進行廢水沉淀，濾除廢水中的雜質(zhì)，提高反應(yīng)的效率，最后使用電滲析法搭建電化學(xué)處理系統(tǒng)，實現(xiàn)冶金廢水的實時高效處理。

由圖1可知，首先將廢水輸送到曝氣池，進行電解凝聚還原反應(yīng)，生成部分氫氧化沉淀物，然后將反應(yīng)后的廢水輸送到斜板沉淀池，去除上一步產(chǎn)生的沉淀物后，將其輸送至濃密機中，去除碳酸鈣沉淀，進入沉降槽，輸送至壓濾機，完成廢水處理。

“譯者行為”狹義上指的是譯者身份下譯者所應(yīng)具有的譯者角色行為，是源語文本意義的再現(xiàn)者，彰顯的是其語言性，包括譯者身份下譯者的社會性角色行為，譯者是目的語文本的調(diào)試者，彰顯的是其社會性。譯者行為批評是指以譯者行為為切入口，在翻譯內(nèi)將譯者看成語言人，在翻譯外將譯者看作凸顯某種社會性的社會人兩者結(jié)合的研究。譯者行為批評思想可以粗略地圖解為：

3.2 工藝設(shè)計

第四種類型目前的應(yīng)用范圍較廣，可以將生物技術(shù)與電化學(xué)技術(shù)相融合，設(shè)置含有生物膜的反應(yīng)電極，添加光催化離子，在反應(yīng)速率的影響下光子的吸收率得到了有效的激發(fā)，即可以利用生物膜的優(yōu)點，又可以實現(xiàn)高效降解。將其與標準的電化學(xué)處理方法進行對比，原本的處理指數(shù)為0.1654、0.3946、0.4859、0.8633、0.1545，處理后，化學(xué)污染物指數(shù)變?yōu)?.00165、0.00459、0.00146、0.00487、0.00645，經(jīng)過對比可以看出，此時的化學(xué)污染物指數(shù)明顯降低，可以證明將微生物電解技術(shù)與電化學(xué)電解技術(shù)相結(jié)合對冶金污水進行處理可以有效降低處理后各個污染物的含量，提升污染物處理的效果，十分有效，因此后續(xù)進行了電化學(xué)技術(shù)在冶金廢水中的處理實驗。

美國作為世界第一大經(jīng)濟體，在政府的主導(dǎo)作用下，為鼓勵社會力量參與養(yǎng)老事業(yè)，構(gòu)建多層次、立體化的養(yǎng)老模式，將福利化與產(chǎn)業(yè)化進行有效的融合，充分發(fā)揮市場機制的作用，政府與私營部門在養(yǎng)老領(lǐng)域的合作水平較高。

3.3 參數(shù)選取

根據(jù)上述的工藝設(shè)計，對涉及的反應(yīng)處理裝置的參數(shù)進行設(shè)置選取，第一步是選取均化池的參數(shù)，為了保證均化池調(diào)節(jié)水質(zhì)，保證處理裝置正常運行的作用，本文將均化池的水池容量參數(shù)設(shè)置為2000m

/h，調(diào)節(jié)功率設(shè)置為5.54W/m

。第二步設(shè)計電化學(xué)處理系統(tǒng)的參數(shù)，本文設(shè)計的電化學(xué)處理系統(tǒng)選用了可溶性鐵電極，便于重金屬的沉淀，該系統(tǒng)的處理量設(shè)計為5500m

/d，第三步，設(shè)計曝氣池參數(shù)，將曝氣池的尺寸調(diào)整為7m×4m，即總面積28m

，深度約為8m，第四步，設(shè)計斜板沉淀池的參數(shù)，為了保證斜板沉淀池的沉淀效果，需要適當(dāng)增加沉淀池的平面尺寸，因此本文設(shè)計的沉淀池尺寸約為268m

，保證污水處理中生化池的污泥量，最后，設(shè)計電化學(xué)處理設(shè)備間參數(shù)，保證其滿足該冶金廠的電化學(xué)處理需求。

在單因素試驗結(jié)果的基礎(chǔ)上，對紫薯粉添加量、白糖添加量、黃油添加量和檸檬酸添加量4個因素進行L9（34）正交試驗（見表3）。由正交試驗結(jié)果可知，影響紫薯酥性餅干的主要因素是檸檬酸添加量＞紫薯粉添加量＞白糖添加量＞黃油添加量，最佳工藝組合為A2B3C2D2，即紫薯粉40%，白糖25%，黃油40%，檸檬酸0.4%，其它輔料與基本配方相同。

4 實驗結(jié)果

使用本文設(shè)計的PLC污水處理控制系統(tǒng)進行污水處理，通過系統(tǒng)的遠程監(jiān)控與局部控制功能，檢測應(yīng)用電化學(xué)處理后水質(zhì)的變化狀態(tài)，實驗結(jié)果如下表3所示。

由表3可知，應(yīng)用電化學(xué)技術(shù)進行污水處理后，冶金廢水的水質(zhì)得到了明顯的改善，證明應(yīng)用電化學(xué)技術(shù)進行污水處理的去除率高，處理效果好。

5 結(jié)論

在電化學(xué)處理系統(tǒng)正常運行的情況下，對整個電化學(xué)處理的成本進行計算，發(fā)現(xiàn)電化學(xué)處理產(chǎn)生的成本比微生物處理的成本低，且重金屬的脫除率高，脫除效果好，因此，電化學(xué)技術(shù)在冶金廢水處理中具有重要的應(yīng)用價值。

6 結(jié)語

綜上所述，本文對某冶金公司連續(xù)5天的產(chǎn)生的冶金廢水進行研究，利用電化學(xué)技術(shù)進行廢水處理，檢驗廢水處理的效果，經(jīng)過實驗證明，電化學(xué)技術(shù)進行污水處理后，冶金廢水的水質(zhì)得到了明顯的改善，證明應(yīng)用電化學(xué)技術(shù)進行污水處理的去除率高，處理效果好，且對電化學(xué)技術(shù)的處理成本進行研究，發(fā)現(xiàn)其處理成本也較低，因此電化學(xué)技術(shù)對后續(xù)的冶金廢水處理有重要意義，可以作為后續(xù)處理的參考。

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