三维流化床电极处理电镀废水

    慧聪表面处理网讯：摘要：介绍了三维流化床电极的原理与特点。总结了三维流化床电极反应器中电流收集板的结构设计重点。着重分析了反应器运行的各个_T-艺参数，包括电极材料、pH值、槽电流等对处理效果的影响。并列举了三维流化床电极对几种不同性质废水的处理效果。
    关键词：三维流化床电极；流态化；金属回收；电镀废水
    中图分类号：X781．1 文献标识码：A
    1 概述
    近年来，流态化技术在环境保护中的应用越来越受到重视。从传统平板电极反应器改进而来的三维流化床电极反应器在处理电镀废水中有很好的效果，尤其对一些复杂和低浓度废水溶液处理时，更显其优越性。
    电解法处理电镀废水或金属回收的反应属于非均相反应。在液固两相或气液固三相反应中，由于体在反应器中的复杂流动行为，一般认为化学反应发生在相界面上。传统平板电极反应器总反应速率主要由物质扩散过程控制，体系的传质传热速率比较慢。在三维流化床反应器中，导电颗粒代替了平板电极，并且在反应器中呈流化状态时，极大提高了电极比表面积和传质速率，与普通三维固定床电极相比，流化床电极反应器中溶液的电势分布比较均匀，溶液主体具有均匀的温度场 ，为电解反应提供了一个良好的反应场所。三维流化床电极的引入，具有以下几个优点：
    1)液体或气体作为反应物以一定流速通过导电颗粒形成的床层，导电颗粒呈一定流化状态，构成三维流化床。流体和导电颗粒的流动与频繁碰撞，使得流体与颗粒之间的传质和电荷传递速率大大加快，相界面问的扩散阻力显著减小，提高了溶液的湍动程度，减少反应器运行过程中，溶液主体出现的浓度和电势极化现象，提高反应器处理效率与电效率。
    2)三维流化床电极中使用的催化剂颗粒具有较大的比表面积。单位体积的导电颗粒比表面积为平板电极的数百倍。通电时，因为电化学反应是在呈流态化的导电颗粒表面上进行，单位反应器体积的反应总量大大增加，提高反应器运行的电流密度。
    3)三维流化床电极反应器构件较少，结构简单，占地空间小，建造和拆换维护容易，而且电极材料更换和清洗颗粒方便。所以反应器的建造和维护成本较低，商用前景较好。
    2 三维流化床电极的结构
    一般三维流化床电极通常指的是液一固流化床电极，结构比较简单，外壳一般为圆柱形。它的组成主要包括：1)电流收集板(极板)；2)电解质溶液；3)双极板或隔膜；4)导电颗粒。待处理电解液从三维流化床电极反应器底部连续通人，使得反应器内部导电颗粒呈流化状态；还有另一种形式的三维流化床电极属于震动床电极，其基本结构为一个装有导电颗粒材料的旋转仓。仓体的一半浸泡在电解液中并不断的旋转，导电颗粒也随之在仓体中不断的翻滚，呈一定流化状态。

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