含氰电镀废水应用电化学氧化法处理的分析

含氰电镀废水应用电化学氧化法处理的分析

谢国忠

（深圳市福田区环境技术研究所有限公司，广东 深圳 518000）

摘要：本文从电化学氧化法的基本原理出发，结合相应的实验，对电化学氧化法在含氰电镀废水处理中的应用情况进行了分析和讨论。关键词：含氰电镀废水；电化学氧化法；处理策略中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：2095-672X(2019)02-0120-01DOI:10.16647/15-1369/X.2019.02.069

Analysis of electrolytic oxidation treatment of cyanide-containing electroplating wastewater

Xie Guozhong

(Shenzhen Futian District Environmental Technology Research Institute Co.,Ltd.,Shenzhen Guangdong 518000,China)

Abstract:Based on the basic principle of electrochemical oxidation method, combined with the corresponding experiments, the application of electrochemical oxidation method in the treatment of cyanide-containing electroplating wastewater was analyzed and discussed.

Key words:Cyanide-containing electroplating wastewater;Electrochemical oxidation method;Treatment strategy

1 电化学氧化法概述

电化学氧化法的基本原理，是在电解槽内设置有机物溶液或者悬浮液，接通直流电后，可以在阳极上夺取电子，将有机物氧化或者向将低价金属氧化成高价金属离子，然后再将有机物氧化(见图

1)。依照电解方式的不同，借以将电化学氧化法分为直接电解氧化和间接电解法，其在富营养化水体处理中有着较为广泛的应用，相比较传统工艺，电化学氧化法不需要直接投加化学物质，也不需要使用微生物，不仅操作简单，控制容易，而且反应速度更快，优点相当明显。

图1 电化学氧化法试验装置2 电化学氧化法在含氰电镀废水处理中的应用

2.1 实验与分析2.1.1 基本原理

电化学氧化法对含氰电镀废水的处理，主要是在电解过程中，向废水中加入相应的氯化钠作为辅助剂，在电解时产生氧化剂氯气及次氯酸根，能够对氰离子质量浓度不超过500mg/L 的电镀废水进行处理。相比较而言，直接电化学氧化法则能够对氰离子质量浓度超过1000mg/L 的电镀废水进行处理。在阳极氧化作用下，氰离子能够被转化为氰酸根离子，依照不同的pH 值，还可以进一步氧化为不同的产物，如二氧化碳与氮气、铵根离子与草酸盐、铵根离子与碳酸盐等[1]。2.1.2 废水样本

从某电镀厂废水池提取相应的废水样本，水质情况为：

表1 含氰废水水质

参数pH 值COD (mg/L)CN -(mg/L)Cu 2+

(mg/L)Cr(Ⅲ)(mg/L)Ni

2+

(mg/L)Zn 2+

(mg/L)电导率

（μS/cm）数值

2.5

370

580100～2000.18

0.1

0.82

1.6×104

表2 综合废水水质

参数pH 值COD (mg/L)CN -(mg/L)Cu 2+

(mg/L)Cr(Ⅲ)(mg/L)Ni

2+

(mg/L)Zn 2+

(mg/L)电导率（μS/cm）数值

2.5

210

160100～2000.008

0.12 1.5 1.4×104

2.1.3 实验方法

选择了间歇电化学氧化法，将电流密度控制在50mA/cm 2，需要处理的废水体积为200mL，将废水温度控制在25℃左右。将Ti/PbO 2-F、Ti/RuO 2-TiO 2-SnO 2电极作为阳极，阳极规格为3cm×3cm。将Fe、Ti、石墨电极作为阴极，规格与阳极相同。将电极间距调整到0.5cm，然后进行鼓气搅拌工作。在实验中，可以通过对阳极和阴极材料、pH 值、氯离子质量浓度等，对电镀废水中氰离子及COD 的去除效果进行分析和研究 [2]。2.2 结果与讨论

2.2.1 阳极材料对于废水处理效果影响

将Ti/RuO 2-TiO 2-SnO 2电极作为阳极，进行3h 的电解处理，测定处理后的废水，氰离子质量浓度为14.76mg/L，COD 质量浓度为159mg/L；将Ti/PbO 2-F 电极作为阳极，同样电解3h，氰离子质量浓度为39.73mg/L，COD 质量浓度为172mg/L。对比两种结果，Ti/RuO 2-TiO 2-SnO 2电极较Ti/PbO 2-F 电极的处理效果更好，分析原因，主要是Ti/PbO 2-F 电极本身属于非活性电极，活性电位较高，Ti/RuO 2-TiO 2-SnO 2电极则属于活性

电极，在析氯、析氧过程中有着较为广泛的应用。不仅如此，Ti/RuO 2-TiO 2-SnO 2电极在降解的过程中，槽电压更低，因此选择其作为阳极。2.2.2 阴极材料对废水处理效果的影响

利用Fe 或者Ti 作为阴极，进行3h 电解处理，测定处理后的废水，氰离子质量浓度为27.48mg/L 和16.95mg/L，COD 质量浓度为170mg/L 和176mg/L；利用Pb 或者石墨作为阴极，电解3h 后，氰离子质量浓度为28.6mg/L 和29.1mg/L，COD 质量浓度为181mg/L 和197mg/L。对比四种阴极材料，发现除Pb 外，其他三种材料的槽压并没有很大区别，Fe 阴极的槽压最低，表明其降解效果最好，石墨阴极的效果最差。在相关研究中，Meier K 利用IrO 2-Pt/Ti 电极作为阳极，将Fe、Cu、Ti 等作为阴极，分析其对于硝酸盐还原效果的影响，结果表明，按照去除率从低到高的顺序，以此为Ti、Cu 和Fe，金属电极的导电能力能够直接决定被处理对象在电极上得到电子的能力，阴极材料的活跃性越强，电解过程中达到阴极的电子越容易释放，能够生成原子态的氢，还原性较

强，因此，这里选择Fe 作为阴极材料[3]。2.2.3 pH 值对废水处理效果的影响

不同pH 值对废水处理效果有着不同的影响，当pH 值为8时，电解3h，氰离子质量浓度为22.86mg/L；当pH 值为10时，电解3h，氰离子质量浓度为14.76mg/L；当pH 值为12时，电解3h，氰离子

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