废水净化的电化学方法，实质就是直接或间接地利用电解作用，把水中污染物去除，或把有毒物质转化为无毒、低毒物质。电化学方法治理废水，无需添加氧化剂、絮凝剂等化学药剂，设备体积小，占地面积少，操作简单灵活，排污量小，在处理重金属废水和有机废水方面，尤其是一些难生化降解有机废水中得到了广泛的应用。但电化学方法存在能耗大、成本高及电解时容易析出氧气、氢气或氯气等不安全气体的缺点。随着电力工业的发展，特别是近代大力发展的水力发电和核电工业，使电能成本降低，为电化学方法在治理废水方面的应用开辟了很好的前景。
电解质溶液在直流电作用下，在两电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程，叫做电解。电解时，把电能转变为化学能的装置叫电解槽。在电解槽中，与电源正极相连接的是阳极，与电极负极相连接的是阴极。通直流电后，阴阳两极之间产生电位差，驱使阴离子移向阳极，在阳极失去电子被氧化；阳离子移向阴极，在阴极得到电子被还原。这种在电极上得到或放出电子的过程叫做放电。影响电解产物的因素有标准电极电势、离子浓度及超电势(实际电极电势与理论电极电势的差值)的大小。
废水处理中的电化学法有电化学氧化、电化学还原、电气浮和电解凝聚等几种。
2.1 电气浮法
电气浮工艺是一种运用电化学方法去除固态微粒、油污的废水处理单元操作方法。其原理是通过电解水产生氢气、氧气和氯气(有氯离子时)携带废水中的胶体微粒、油污共同上浮，达到分离净化的目的。
电气浮是在加压气浮法处理废水的基础上发展起来的一种新方法，较扩散气体气浮法和溶解气体浮选法优越，原因是电气浮法所产生的气泡粒子直径比较小，因而与废水中的杂质相对接触面积较大，气泡粒子的吸附能力也较强。电气浮法既可单独用于分离废水中的有害成分，也可作为单元操作步骤与化学药剂法、pH调节法或电凝聚法联合一起使用。只要电极结构设计合理，电极材料选用恰当，并采用有效的浮选工艺，电气浮就能发挥出电净化废水的极大优势。
2.2 电絮凝法
电絮凝法是一种废水处理技术，它结合了电化学和絮凝的原理，利用电解过程中产生的金属离子（如铁、铝离子）与废水中的污染物发生混凝作用，形成大颗粒沉淀，便于分离去除悬浮物、胶体及部分溶解性有机物。
工作原理：在电絮凝系统中，通常设置一对或多对电极（常见为铁、铝电极）浸入废水中，当外加电压时，电极上的金属开始电解，释放出金属离子（如Fe2+、Al3+）到溶液中。这些金属离子作为絮凝剂，通过压缩双电层、吸附架桥、卷扫沉降等多种机制，与废水中的颗粒物、胶体、染料分子等污染物相结合，形成较大的絮体。随后，这些絮体可以通过重力沉降或过滤等方法从水中分离出去，从而达到净化水质的目的。
过程步骤
·电解反应：直流电通过电极，在阳极金属（如铝或铁）上发生氧化反应，释放出金属离子。
·絮凝剂形成：释放的金属离子水解并聚合形成高活性的絮凝剂。
·污染物吸附与絮凝：絮凝剂与废水中的颗粒物、有机物等污染物通过物理化学作用结合，形成易于沉淀的大絮体。
·沉淀与分离：絮体在重力作用下沉降或通过过滤设备去除，净化后的水从上部流出。
优点
广谱性：适用于多种类型的废水处理，包括工业废水、城市污水等。
无需添加化学药剂：减少了化学药剂的使用，降低了处理成本和二次污染风险。
操作简便：可通过调节电流、电压等参数控制处理效果，自动化程度高。
重金属回收：对于含重金属废水，电絮凝过程中的金属沉淀可视为资源回收。
缺点
能耗较高：电解过程消耗较多电能，可能增加运行成本。
电极消耗与维护：电极材料会逐渐消耗，需要定期更换和维护。
污泥处理：产生的金属氢氧化物污泥需进一步处理处置。
电絮凝法因其高效、环境友好的特点，在废水处理领域得到了广泛应用，尤其适合处理含有悬浮物、乳化油及部分有机污染物的废水。
2.3 电解氧化法：通过外加电流使水中的污染物在电极表面直接氧化，或产生强氧化性的自由基（如·OH）间接氧化有机物和无机物，有效去除COD、氨氮、重金属等。
2.4 电芬顿反应：结合电化学和芬顿试剂的作用，电极产生的H2O2与Fe2+在电场作用下加速生成·OH自由基，增强氧化能力，适用于难降解有机物的处理。
内电解法，又称为内电解或内电位电解，是一种废水处理技术，特别适用于含有难降解有机物和重金属离子的工业废水处理。该方法利用了具有微电解和电池作用的特殊填料，在不外加电流的情况下，通过原电池反应进行废水处理。
微电解法，又称微电解处理技术，是一种废水处理技术，主要用于处理含有难降解有机物和重金属的工业废水。其基本原理是利用铁碳微电解填料在酸性或中性条件下自发产生的微电解效应和电池效应，实现对废水中污染物的去除和水质的改善。
2.5 电化学还原法：是一种利用电化学反应中电子转移的原理，促使水中的污染物在阴极上发生还原反应，从而实现污染物转化或去除的废水处理技术。这种方法特别适用于处理含有硝酸盐、卤代有机物、染料以及某些重金属的废水。
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