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處理重金屬工業(yè)污水的高效經(jīng)濟(jì)的新型電化學(xué)設(shè)備

近些年來(lái)，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的同時(shí)，環(huán)境污染問(wèn)題也日益嚴(yán)重。涉及眾多工業(yè)領(lǐng)域（如礦冶、機(jī)械制造、化工、電子、電鍍、儀表等）的重金屬?gòu)U水（如含氟、氰、鉻、汞等廢水）是對(duì)環(huán)境污染最嚴(yán)重和對(duì)人類危害最大的工業(yè)廢水。但由于不同的工業(yè)產(chǎn)生的重金屬污染源多種多樣，重金屬?gòu)U水的體系十分復(fù)雜，很難找到一種適用于所有重金屬?gòu)U水體系的處理方法；另外，目前最常用的重金屬?gòu)U水的化學(xué)處理法由于需要再次添加化學(xué)藥劑（如混/絮凝劑、重金屬沉淀劑(如鈣鹽、鋇鹽等）)，不僅使處理成本大幅提高，同時(shí)存在對(duì)環(huán)境二次再污染的可能以及產(chǎn)生的含重金屬污泥難以處理等諸多問(wèn)題，因此，經(jīng)濟(jì)、高效且可持續(xù)的重金屬?gòu)U水的處理方法一直是我國(guó)這些年的研究熱點(diǎn)。和傳統(tǒng)的化學(xué)處理法相比，應(yīng)用電化學(xué)方法治理工業(yè)廢水，具有無(wú)需添加氧化劑、絮凝劑等化學(xué)藥品、設(shè)備體積小、占地面積小、操作簡(jiǎn)單靈活、排污量小等優(yōu)點(diǎn)，不僅可用于處理無(wú)機(jī)污染物，也可用于處理有機(jī)污染物，特別是一些無(wú)法用生物降解的有毒有機(jī)物。另外，用電還原法處理一些重金屬時(shí)還可回收廢水中的金屬。因此電化學(xué)方法越來(lái)越多的被用于重金屬?gòu)U水的處理中。用于重金屬?gòu)U水處理的電化學(xué)方法包括電解法（氧化或還原）、電氣俘法、電凝聚法和電滲析法等。基本原理是在外電壓的作用下,利用可溶性陽(yáng)極(通常為鐵或鋁陽(yáng)極)產(chǎn)生的陽(yáng)離子在溶液中水解、聚合生成一系列既具有絮凝作用、又能有效吸附水中的有機(jī)污染物及其他膠體物質(zhì)的聚合物。另外，在外加電壓下，另一邊的陰極（如鋁陰極）可同時(shí)產(chǎn)生氣體(如氫氣、氧氣、氯氣等)，氣體的微小氣泡又可起到氣浮或殺菌的作用（如圖1所示），更加提高廢水的處理效果。

西安交通大學(xué) 2021-04-11

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