前沿的電化學(xué)技術(shù)處理廢水污染?
電化學(xué)處理技術(shù),一般為直流電電解,極板上產(chǎn)生的物質(zhì)如:OH-,Cl2,O,F(xiàn)e2+等物質(zhì),和廢水中的污染物發(fā)生的氧化、還原、絮凝等一系列反應(yīng),降低或去除水中污染物的過程。
用電化學(xué)的廢水處理技術(shù)還有電解氣浮、高壓放電制取臭氧、電解脫鹽、電解食鹽水制取二氧化氯等方法。
電催化法處理污水原理
目前污水處理界面臨著許多難題,其中對(duì)高濃度有毒有害難生化有機(jī)廢水、低濃度難生化污水、膜過濾濃縮液等污水的處理至今仍是研究的難點(diǎn)和熱點(diǎn)。在諸多的處理技術(shù)中,高級(jí)氧化技術(shù)作為預(yù)處理再與微生物處理組合或作為微生物出水處理而受青睞,但因高級(jí)氧化技術(shù)所產(chǎn)生的羥基自由基?OH方式不同,在污水處理中形成了不同的研究方法。
化學(xué)在環(huán)境保護(hù)中起著十分重要的作用,電化學(xué)降解法可用于治理水中硝酸鹽的污染。電化學(xué)降解NO 3 - 的
C
試題分析:本題考查電解原理的應(yīng)用,利用反應(yīng)類型定極,由題給原理圖知,Ag-Pt電極上NO 3 - 發(fā)生還原反應(yīng),因此Ag-Pt電極為陰極,電極反應(yīng)式為:2NO 3 - +6H 2 O+10e - =N 2 ↑+12OH - ,則B為負(fù)極,A為電源正極,Pt電極為電解池的陽極,電極反應(yīng)式為:2H 2 O-4e - =4H + +O 2 ↑;A、根據(jù)題給原理圖知,在Ag-Pt電極上NO 3 - 發(fā)生還原反應(yīng),因此Ag-Pt電極為陰極,則B為負(fù)極,A為電源正極,正確;B、陽極為溶液中的氫氧根放電,氫氧根來自水的電離,電極反應(yīng)式為:2H 2 O-4e - =4H + +O 2 ↑,正確;C、由陽極電極反應(yīng)式知,轉(zhuǎn)移2mol電子時(shí),陽極區(qū)消耗1mol水,產(chǎn)生2molH + 進(jìn)入陰極室,陽極室質(zhì)量減少18g;陰極室中放出0.2molN 2 (5.6g),同時(shí)有2molH + (2g)進(jìn)入陰極室,因此陰極室質(zhì)量減少3.6g,故膜兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差(△m 左 -△m 右 )=14.4g,錯(cuò)誤;D、陰極反應(yīng)式為:2NO 3 - +6H 2 O+10e - =N 2 ↑+12OH - ,正確。
電凝聚法處理污水的原理是什么?跪求化學(xué)大神指點(diǎn)迷津!
電凝聚是以金屬為溶解性陽極(一般為鋁或 鐵),在電解時(shí)產(chǎn)生的Al3+或Fe3+離子生成電活性絮凝劑,來壓 縮膠體雙電層使其脫穩(wěn),以及吸附架橋網(wǎng)捕作用來實(shí)現(xiàn)的:Al→ Al3++3e或Fe→Fe2++2e Al3++3H 2 O→Al(OH) 3 +3H或4 Fe2+ +O2+2H 2O→4 Fe3++4OH一方面形成的電活性絮凝劑M(OH)n,被稱為可溶性多核羥基配合物,作為混凝劑能快速有效地凝聚污 水中的膠體懸浮物(細(xì)微油珠和機(jī)械雜質(zhì))并“架橋”聯(lián)接,凝成 “大塊”而加速分離。另一方面膠體在Al鹽或Fe鹽等電解質(zhì)作用下壓縮雙電層,因庫侖效應(yīng)或凝結(jié)劑的吸附作用,導(dǎo)致膠體凝聚而實(shí)現(xiàn)分離,發(fā)生電絮凝劑。雖然電活性絮凝劑的電化學(xué) 活性(壽命)僅幾分鐘,但對(duì)雙電層電位差影響極大,即對(duì)膠體粒子或懸浮微粒的凝聚作用極強(qiáng)。因而,其吸附能力與活度,比加入鋁鹽試劑的化學(xué)方法高得多,且用量少,成本低,不受環(huán)境、水溫及生物雜質(zhì)的影響,亦不會(huì)發(fā)生鋁鹽與水的氫氧化的副反 應(yīng),因而所處理污水的酸堿度范圍就較寬。另外,電極表面釋放 出的細(xì)小氣泡加速了膠體的碰撞和分離過程。陽極表面的直接電 氧化作用和Cl-轉(zhuǎn)化成活性氯的間接電氧化作用對(duì)水中溶解性有機(jī)物和還原性無機(jī)物有很強(qiáng)的氧化能力,陰極釋放出的新生態(tài)氫 和陽極釋放出的新生態(tài)氧具有較強(qiáng)的氧化還原能力。通常,電化 學(xué)反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行的化學(xué)過程是及其復(fù)雜的。在反應(yīng)器中同時(shí)發(fā)生了電凝聚、電氣浮和電氧化過程,水中的溶解性膠體和懸浮態(tài)污 染物在混凝、氣浮和氧化作用下均可以得到有效轉(zhuǎn)化和去除。
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