在环境监测实验中电化学处理难生物降解废水

王林红

摘要目前针对印染废水和制药废水处理，主要采用电化学方法，该种处理措施主要是利用电解作用，将废水中的污染物去除或转换为低毒物质，降低对环境的污染。为了进一步了解环境监测电化学处理难生物降解废水的原理，本文分析了电化学处理难生物降解废水实验内容及实验步骤，阐述了环境监测电化学处理难生物降解废水实验前准备工作，并针对环境监测电化学处理难生物降解废水实验过程及实验可行性等进行了研究和探讨，体现出该处理方法具有明显的优势。

关键词环境监测实验；难生物降解；电化学原理

近年来，我国纺织业和制药工业发展比较迅速，但这两个行业的生产废水会对水系环境造成严重的污染。电化学处理难生物降解废水具有操作简单、生化需氧量去除率高，不产生二次污染等优势，在印染与制药废水处理中应用比较广泛。由于印染、制药等工业废水具有水量大、速度深、盐度高等特征，对其的处理必须选择合适的方法，而随着电化学处理方法的深入研究，使用电化学处理难生物降解废水成本显著降低，且处理过程比较简单，值得推广应用。

1环境监测电化学处理难生物降解废水实验内容

1.1实验目的

展开环境监测电化学处理难生物降解废水的主要目的是进一步了解电解法处理难生物降解废水的原理，观察电解时间、电压或电解质等不同条件发生变化时，废水色度出现的变化，继而实现优化电解条件，提高处理效果的目的。实验人员还需要通过监测化学需氧量、5日生化需氧量，获得BOD5/c0D指标，判断废水的可生化性。

1.2实验仪器及试剂

用于环境监测电化学处理难生物降解废水的实验仪器主要包含铁片电极、石墨电极、电解槽、直流电源、分光光度计、溶解氧瓶、模拟废水溶液、电解质采用硫酸钠和氯化钠。

1.3实验内容

实验人员需要研究不同电解时间下，模拟废水溶液的色度去除率；研究不同电压环境下，对废水处理结果的影响；研究不同电流密度下对废水处理结果的影响；研究电化学处理前后，模拟废水溶液色度的变化；并做好化学需氧量、5日生化需氧量等测定工作，评估废水可生化性。

2环境监测电化学处理难生物降解废水实验步骤

实验人员首先需要进行模拟染料废水的配置，如配置日落黄浓度为100mg/L。随后控制电化学处理日落黄模拟染料废水的条件，将电压控制在15V，电极间距控制在5cm，硫酸钠控制在0.01mol/L，反应时间控制在40min。此外实验人员还需要在不同的电解时间检测色度去除率及化学需氧量和5日生化需氧量变化等，分别选择电解时间为10min、15min、20min、25min、30min、35min、40min等。在实验过程中，需要加入0.005mol/L氯化钠作为电解质，并进行重复实验，观察氯离子对电解效果的影响。

为了判断电极间距对电解效果的影响，实验人员需要选择不同的电极间距进行重复实验，分别选择电极间距为10cm、15cm和20cm。为了判断电解电压对电解效果的影响，实验人员需要选择不同的电解电压进行重复实验，分别选择电极间距为5V、10V和20V。此外实验人员还需要改变电机材料，观察不同电极材料对电解效果的影响、

3环境监测电化学处理难生物降解废水实验前的准备

3.1查看当前电化学处理难降解废水的研究现状

在开展电化学处理难降解废水实验之前，实验人员需要对相关研究进行了解，如当前针对印染废水的处理，主要是利用电化学氧化方法，具有化学需氧量去除率高达95.8%的效果，此外苯酚废水、焦化废水和地毯印染废水等，均采用电化学氧化处理方法，处理效果分别为化学需氧量降至60mg·L-1以下、化学需氧量去除率为80.2%、化学需氧量去除率为70%等。针对燃料废水处理目前主要采用电化学氧化生成Fenton试剂进行处理，具有80%化学需氧量去除率和100%脱色率的效果。针对高盐度有机废水主要采用电解絮凝法，色度去除率为85%，化学需氧量去除率为99.18%。此外针对印染废水还包含可溶性电极氧化法和PbO，/Ti阳极电化学氧化方法。

3.2控制电化学处理难生物降解废水实验时间

一般电化学处理难生物降解废水实验时间需要一天，其中需要运用半天时间进行电化学处理印染废水的试验，另外半天则运用于对化学需氧量和5日生化需氧量的测定，必要时可以由多名实验人员参与到实验中。

3.3实验分析和讨论

在正式开展实验之前，实验人员需要做好充分的准备工作，了解具体的试验步骤和需要观察的影响因素，并结合实验目的分析和判断出可能的影响因素和观察该影响因素的具体方法等，随后开始进行实验。

4环境监测电化学处理难生物降解废水实验过程

实验人员在实际开展电化学处理难生物降解废水实验时，需要密切观察实验过程中出现的现象，做好电解装置搭接工作，结合实验内容开展实验工作。电化学处理难生物降解废水对仪器的要求并不高，且成本较低，如利用分光光度计进行时色度的测量。此外实验人员还需要注意完成试验报告，包括前言、实验材料与方法、结果讨论和结论等部分。

5环境监测电化学处理难生物降解废水实验的优势

5.1电化学处理难生物降解废水的作用机理

高级氧化技术是利用光、声、电、磁等物理、化学过程中产生的自由基，且对自由基进行强氧化，实现对废水中有机物降解。电化学氧化技术属于高级氧化技术的一种，其主要是利用阳极高电位降解水中的污染物。常见的電化学处理难生物降解技术主要有电化学直接氧化、电化学间接氧化、阴极还原技术等。

5.2电化学处理难生物降解废水的必要性

实验人员通过开展电化学处理难生物降解废水实验，能够进一步了解到该类废水处理技术的原理和处理方法，且在实验过程中对各类水质指标的检测，能够了解到不同实验条件对电解效果的影响，继而提高实验人员对电化学处理技术的认识，促进人们了解和研发出更多难生物降解废水处理措施的方法，继而起到环境保护的作用。

5.3电化学处理难生物降解废水的发展趋势

虽然目前国内外对电化学处理生物降解废水技术已经有了比较全面的研究，但仍然存在一定的问题，如在电极结构和反应器的合理设计方面优化较少，大部分理论研究处于推测阶段，没有开展具体的实验，而且电极材料消耗过多。因此，为了促进电化学处理难生物降解废水的进一步发展，需要加强对电极结构材料、新型电化学反应器的研究。

6结论

综上所述，由于印染行业、制药行业等排出的废水会严重污染水系环境，为了做好废水处理措施，应当将电化学处理技术应用在其中。本文主要针对环境监测实验中电化学处理难生物降解废水技术进行了分析，详细介绍了实验内容和实验步骤，以期促进电化学处理难生物降解废水的发展。endprint