电解法处理不同重金属电镀废水综述

电镀行业是我国国民经济快速发展的重要推动力之一。涵盖航天,国防建设,生活生产等领域。电镀生产过程中，产生了大量的废水。由于电镀行业的特殊性，电镀废水中重金属含量高且有毒。

选择一种简单、经济、合理的处理方法是电镀废水资源化、合理利用的首要条件。

目前，电镀废水的处理方法可归纳为化学法、物理化学法和生物法。化学法主要包括化学沉淀法、氧化还原法和中和法。物理化学法主要有离子交换法、膜分离法、电解法和吸附法，生物法主要是活性污泥法。

电解是指电解质溶液电流作用下发生的电化学反应，以去除重金属污染物。

当废水电解时，阴极电流的作用下释放电子，从而使废水中的某些阳离子因电子而减少。因此，阴极电解过程中起着还原剂的作用；阳极获得阴极失去的电子，因此废水中的一些阴离子失去电子并被氧化。因此，阳极电解过程中起氧化剂的作用。

废水中的重金属电解槽阴极还原，产生水不溶性沉淀，降低了废水毒性，达到排放标准。

电镀废水电解处理采用低压直流电源，不消耗化学试剂，操作简单，管理方便。它是目前电镀废水处理方法中较为成熟的工艺，具有良好的发展前景。

电解法常用于从电解电镀工业产生的重金属废水中回收金属，并取得了良好的处理效果。

介绍了电解法处理含铬、含铜、含镍三种典型电镀废水的研究进展。通过查阅文献，对近年来电镀废水电解处理的研究现状进行了总结和分析，发现了电解法存的问题，并提出了相应的建议，以使工程技术人员对电镀废水的电解处理有一个全面的了解，为实际工程应用和科学研究提供了一定的参考。

　　 电解法处理含铬废水

铬是一种变价元素。其化合物以二价、三价和六价形式存。六价铬毒性最大。六价铬被列为对人体危害最大的八种化学物质之一，对人体具有“三致”效应。

雷迎春采用自制的有机玻璃电解槽，以不溶性纯铅为阳极材料，18-8不锈钢为阴极材料，模拟废水，研究了电流、电解时间等因素对铬去除的影响。

试验结果表明，NaCl能提高溶液的电导率，降低阴极极化。同时，阳极形成PbO膜，降低阳极极化。当Cr（VI）浓度为7.8g/l，电流强度为1.4A，温度为15℃时，Cr（VI）的去除率为99.9%。

郝霍凡等设计了一种尺寸为180mm×180mm×15mm的铁板双电极串联电解模拟试验装置，用于某厂含铬废水的电解。结果表明，电解1h后，废水可达标排放，处理效果明显。经计算，每处理1 LM废水需要1.2kw/h功率。

Fe-Al混合电极中，Al电极能生成具有混凝作用的Al（OH），Al（OH）能吸附废水中的二价铁离子，生成的Fe（OH）能吸附废水中的胶体颗粒产生沉淀。梁建民等人利用铁铝混合电极的上述优良特性，对0。试验表明，当铁

当铝比为2:1时，电流密度为0.2~0.3a/dm2，极板间距约10mm。电解15min后，污水中C的去除率可达99.6%。另外，电解废水静止一段时间后，色度和浊度没有变化，并且电解废水的稳定性良好。

　　 电解法处理含铜废水

电镀工业排放的废水中的铜含量很高，每升废水含数十到数百毫克铜。

周云等人使用交换吸附电解法处理甘肃省天水市一家机械厂的含铜废水。

结果表明，经交换吸附处理后，废水中的铜含量可达到国家排放标准。树脂饱和后的再生液进入电解槽进行电解处理，处理效果好，回收铜，减少环境危害。

曾淼等人利用电解法研究了电解时间、电流密度、进出口水浓度对铜离子去除效率的影响。最后，他们分析了用电极法去除铜离子的经济成本。

结果表明，当电流密度为1.5a/dm，铜离子质量浓度为31.76mg/i时，铜离子去除率可达98%；铜离子质量浓度为1867.16mg/l，电流密度为3.0a/din时，铜离子去除率可达99%。

流化床是一种使待处理水流态化的水处理设备。任光军等人开发了一种流化床电解装置，用于处理含铜废水。电解液采用混合酸电解液，阳极材料采用钛基二氧化铅。

结果表明，流态化介质处于流态化状态，增加了电极与电解液的有效接触面积，提高了电流利用率，取得了较好的环境效益和经济效益。

　　 电解法处理含镍废水

电镀工业酸洗过程中会产生大量含镍废水。如果处理不当，不仅会造成严重的环境污染，还会导致大量镍金属资源的流失。

含镍废水的不合理排放会污染空气、水和土壤。镍可以空气中形成致癌物镍（CO）。镍进入水体后与水结合形成水合离子，严重影响水环境。土壤中的镍会被作物带走，使作物具有剧毒性。

刘淑兰等设计了尺寸为95mm×75mm×75mm的有机玻璃电解槽，75mm有机玻璃电解槽的阴极材料为不锈钢片，阳极材料为钛基二氧化铅电镀，电解液中加入强酸性阳离子交换树脂处理含镍废水。

结果表明，添加强酸性阳离子交换树脂作为两相电解液可以提高电解液的电导率，即阴极附近的镍离子浓度。该方法镍回收率高。

余德龙等人设计了有机玻璃电渗析试验装置，研究了电渗析电解回收金属镍的方法，并研究了影响回收效率的因素。

结果表明，将电解液的pH值控制5左右，设定合理的电流密度，可以提高金属镍的回收效率；试验电解液的电流密度可达60%，回收镍的纯度可达99.7%。

张少峰等采用自行设计的自下而上循环室阴极室和全封闭阳极室电解槽，采用脉冲电流法处理含镍废水。

结果表明，相同的电解时间内，脉冲电解的电解效率高于直流电解，脉冲电解处理含镍废水的效果明显优于直流电解。

　　 四、存的问题

经过几十年的发展，电解电镀工业中得到了广泛的应用，但也存一些局限性，主要原因是电流效率低，经济性不合理。

上述两个限制一定程度上限制了电解水处理技术的发展。因此，有必要研究新的电极材料以提高电流的利用率。

此外，电解过程中的极化现象也是不可避免的。极化现象主要分为浓度极化和化学极化两种。浓差极化现象导致电解过程效率降低，必须对电解槽进行合理搅拌。因此，开发新型反应器是电解工艺未来发展的重要方向。

　 5结论

从电镀废水中回收重金属是促进循环经济发展、避免电镀污染转移、从根本上减少污染的重要环节。

传统的处理工艺有其自身的特点，但有很大的局限性。化学法和物化法具有能耗高、运行成本高的特点；由于菌株的适应性不同，实际工程应用中菌株的驯化难度大、效率低且易受温度影响。

电解法实际电镀废水处理工程中的应用，显示出巨大的经济效益和环境效益。因此，有理由相信，随着现代电化学技术理论和科学研究的逐步深入，电解水处理技术将得到更广泛的应用。