电解法去除煤化工废水氨氮处理技术及应用研究

摘要：本文章主要介绍电解法去除煤化工废水中氨氮的处理技术及应用研究。文章分为四个方面进行阐述：1）废水中氨氮污染的背景和现状；2）电解法去除氨氮的理论基础；3）电解法去除氨氮的实验和应用研究；4）电解法去除氨氮技术的未来发展方向。

1. 废水中氨氮污染的背景和现状

煤化工生产过程中会产生大量的废水，其中含有大量的氨氮。氨氮是一种极具潜在危害的水污染物，在水生态系统中扮演着重要的角色。氨氮的排放会导致水体富营养化、缺氧和毒性物质的生成，从而对水生态系统产生重要的影响。

目前，为了保护水环境，各国对氨氮的排放控制越来越严格。我国早在2010年就颁布了《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中规定了氨氮的排放标准。但是，煤化工企业由于其特殊的工艺和原材料，它所产生的废水中含有大量氨氮，超标排放问题一直未得到有效解决。因此，寻找一种高效、可靠的氨氮去除技术，对于保障水生态系统，提高环境质量，具有重要的意义。

2. 电解法去除氨氮的理论基础

电解法去除氨氮是一种利用电化学方法把氨氮转变成氮气或氮氧化物并排出的技术。电解法去除氨氮的基本原理是：在弱酸性的电解质溶液中，电解质经过电解水分解，生成H2和OH-。在电极的作用下，产生氧化还原电位差，从而加速了氨氮的氧化。氨氮在阳极上受到电解液中的较高电位的影响，发生氧化反应，产生NO、NO2等氧化物，进一步通过反应生成N2和H2O。氧化产物可以通过气体分离的方式从溶液中除去。

电解法去除氨氮的关键在于电解液的选择。电解液虽然不能直接参与反应，但是对电极表面的响应和离子输运过程有着重要的影响。传统的电解液有硫酸、氯化钠、氯化镁等，但是这些电解液存在严重的腐蚀性和放射性问题。近年来，人们开始使用更为环保、安全的电解液，如碳酸钠、硝酸盐等。这些电解液虽然相对的较为复杂，但是可以有效地避免其它电解液可能对环境和人体的危害。

3. 电解法去除氨氮的实验和应用研究

近年来，电解法去除氨氮的实验和应用研究已经得到了广泛的关注。巴洛仕集团专业化工废液处理，高难度废水处理，化工废水零排放，危废废液减量化，化学废液现场处理技术，太阳能废液处理技术应用，已经应用了电解法去除氨氮技术，实现了废水零排放的目标。同时，还利用电解法去除氨氮技术处理了大量的实验废水，并对其进行了深入的研究。

研究表明，在相同温度、电压和电流密度的情况下，电解液对电解过程和氨氮去除效率的影响非常明显。对于含有氯化物、硫酸盐等杂质的废水，使用复杂的电解液是必要的。此外，对于不同类型的废水，机械与化学处理还是需要配合使用的。

4. 电解法去除氨氮技术的未来发展方向

目前，电解法去除氨氮技术已经快速发展，并且在某些领域已经得到了广泛应用。但是，与其它氮去除技术相比，它在应用方面还存在一些不足。未来，应该从以下几个方面来发展：

1）改进电解液组成

目前使用的电解液种类有限，限制了氨氮的高效去除。今后，应该通过深入的研究，探索更为适合特定废水类型电解液。此外，对于新型电解液的开发和研究也是必要的。

2）提高氨氮去除效率

虽然电解法去除氨氮效率已经很高，但是无法同时满足氨氮要求和电能消耗要求。因此，未来需要开发更多的技术手段，如改变电解方式和提高电解效率等，来提高氨氮去除效率和经济效益。

3）进一步降低成本

电解法去除氨氮技术虽然效果显著，但是成本相对较高。未来，应通过减少电解法去除氨氮的所需电能、制定更有效的氨氮去除方案等手段来降低成本，提高其治理水平和企业竞争力。

结论

电解法去除煤化工废水氨氮处理技术及应用研究是国内外科研学者一直关注的热点领域。本文主要对其理论基础、实验研究和未来发展方向进行了介绍。该技术不仅能实现废水零排放，而且具有设备简单、投资少、效果高等优点，有着广阔的应用前景和巨大的经济和社会效益。因此，电解法去除氨氮技术具有重要的现实意义和研究价值。

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