汙水電解實驗裝置實驗使用說明（míng）書
2025-10-09 09:09一、汙水電解實驗裝置--技術參數：
1、電解、沉澱、過濾一體化電解槽：666×132×200㎜；不鏽鋼外殼，內襯PVC板；處理含酚廢水量：約10L/H，COD和色度均可（kě）達到90%。
2、電極材料石（shí）墨與不鏽（xiù）鋼板（規格均為100×125㎜，δ=5㎜）。
3、整流器，30A/10V，1台。
4、空氣壓縮機功率：120W，排氣量：85L/min，風壓：0.04mpa，一台。
5、PVC高位水箱尺寸：400×300×300㎜，1個（gè）。
6、各項（xiàng）操作及壓（yā）力、流量的顯示、調節、控製（zhì）全在（zài）控製屏板麵進行；
7、控製屏與（yǔ）框架均為不鏽鋼材質，結構緊湊，外形美觀，裝置流程（chéng）簡單、操作方便。
8、外形尺寸：1140×600×1700㎜。
二、實驗指導：
1.實驗概述：
電能轉變為（wéi）化學能的過程，即使直流（liú）電（diàn）通過電解槽，在電極-溶液界麵上進行電化學反應的過程。通電時，在外電場的作用下（xià），電解（jiě）液中（zhōng）的（de）正、負離子分別向陰、陽極遷移，離子在電極-溶液界麵上進行電化學反應，在陰極上進行還原（yuán）反應、陽極進行氧化反應。即汙水中的汙染物在電（diàn）解槽內被氧化、還原，或者與電（diàn）極反應產物作用，轉化為無公害成分（fèn）被分離除（chú）去。
水的（de）電解就是在外（wài）電場作用下（xià）將（jiāng）水分解為H2（g）和O2（g）。電解（jiě）是一種非常強有力的促進氧化還原反應的手段，許多很難（nán）進行的氧化還原（yuán）反應（yīng），都可以通過電解來實現。例如：可將熔融的氟化物在陽（yáng）極上（shàng）氧化成（chéng）單質（zhì）氟，熔融的鋰鹽在陰極上還（hái）原（yuán）成金屬鋰。電解工業在國民經濟中具有重要作用，許多有色金屬（如鈉、鉀、鎂、鋁等）和稀有金屬（如鋯、鉿等）的冶煉及金屬（如銅、鋅、鉛等（děng））的精煉，基本化工產品（pǐn）(如氫、氧、燒堿、氯酸鉀、過氧化氫、乙二腈等)的製備，還（hái）有電（diàn）鍍、電（diàn）拋光、陽極氧（yǎng）化等，都是通過電解實現的。
2.實驗目的：
a)了解電解法與隔（gé）膜電解的特（tè）點、工作原（yuán）理；
b)掌握（wò）電解法和隔膜電解法處理含酚廢水處理實驗操作方法；
c)可做電解回收廢酸及重金屬的實驗。
3.實驗原理
電解處理含酚（fēn）廢水。在以NaCl為電解液（yè）時，其反應（yīng）如下：
陽極:
陰（yīn）極:
4. 實驗工（gōng）藝流程圖（tú）：
4.實驗操作步驟:
將汙水按要（yào）求濃度70、80、90、100mg/L：
a)配製原水於水（shuǐ）箱中（每組作一個濃（nóng）度）。
b)測（cè）定原水廢（fèi）水的苯（běn）酚含量C0、pH值和水溫。
c)接通設備電源（yuán），指示紅燈亮。
d)將配好的原水（shuǐ）倒入到高位水箱，將（jiāng）流量計控（kòng）製旋鈕調到最大，直到汙水注滿電解槽後（hòu）停止（zhǐ）加入。
e)開氣泵開（kāi）關，調節氣體流量，使電解槽（cáo）內的液體處於翻（fān）騰狀態。
f)打開整流器開關，使直流輸出接通，調整電壓V旋扭，使其始終穩定（dìng）在10V左右，觀察電流的變化情（qíng）況（kuàng）。
g)靜態處理30分鍾後，逐漸打開並調節流量（liàng）計旋（xuán）鈕，並使原水進水流量保持在額定（dìng）值約10L/h；同時打開（kāi）電解槽出水閥。
h)每隔10分鍾取樣測定出水苯酚的含（hán）量、pH值。
i)停車。關氣泵，關進水，關電源，撥（bō）下電源插頭。
j)放（fàng）完設備內所有汙水，用清水反複衝洗設（shè）備，並（bìng）用幹抹布擦拭。
5. 實驗數據處理：
電流效率的計算：
電流效率定義為在電極上析出或溶解物質的實（shí）際量與理論量之比，即
式中 m——實際析出或溶解的物質重量（liàng）（克）；
I——通過的電流（安培）；
t——通過（guò）電流的時間（小時）；
K——電化當量（克/安培•小（xiǎo）時）；
a) 工作電壓計算：
工作（zuò）電壓（yā）隨工（gōng）作電流變化而變化（huà），電流增高，電壓（yā）亦增高.
伏特
式中： V——工作電（diàn）壓，通過電壓表得出；
I——工（gōng）作電流；
R——線路電阻；
V1——極間（jiān）電壓（yā）；一般為3~15V。
n——電極串連數；
n值指全部串聯極板數。由於IR壓降一般為0.1~0.2伏，計算時可以忽略。於是工作電壓與電極的串聯數（shù）成正比，它（tā）的大小主（zhǔ）要（yào）決定於兩極間的電壓V1，其值可按（àn）下式計算：
式中： φa——陽（yáng）極電極電位；
φk——陰極電極電位；
VL——兩極間液相（xiàng）電阻壓降（jiàng）。
b)工作電流計（jì）算：
直流電流（liú）的大小主要取決（jué）於含酚廢水濃度與流量。對一定流量的含酚廢水（shuǐ），在相同電解還原條件下，要縮短處理（lǐ）時間（jiān），電流密度就得提高。隨著電流密度增大（dà），電（diàn）解還原苯酚的速度加快，電（diàn）解時間縮短。
但隨之，電極的極化過程加快，使工作電壓增高，電能消耗增加。隻有在（zài）含酚廢水中含有足夠的氯化鈉以克服陽極鈍（dùn）化（huà）時，才能較（jiào）大幅度提高陽極電流密度。
工作電流可按下式計算：
式中： K—比例係數，相當（dāng）於還原（yuán）1mg所需的（de）電量，一般為4~5安·時；
Q—為廢水流量（米（mǐ）2/時（shí））；
C—為廢水濃度（克/米3）；
n—為電極串聯（lián）數。
三（sān）、注意事（shì）項：
1、空氣攪拌可減少濃度差極化，防止槽內積泥，但增加還（hái）原離子的（de）氧化，降低電解效率。因（yīn）此空（kōng）氣量要適當，一般每升汙水（shuǐ）所用空氣量約為6-30L/h。
2、陽極在氧（yǎng）化劑和電流作用下，會形成一層致密的不活潑而又不溶解的鈍化膜，使電阻和電耗（hào）增加，可以（yǐ）通過投（tóu）加適量NaCl，增加水流速（sù）或（huò）采用機械去（qù）膜以及電極定期（qī）換（huàn）向等方法。
3、耗鐵量主要與電解（jiě）時間、PH值、鹽濃度和（hé）陽極電位有關，還與實際操作條件有關。如電流太高，時間太短，均使耗鐵量增加（jiā）。停止實驗時，極板（bǎn）要放清水浸泡，否則極板（bǎn）氧化加劇，增加耗鐵量。
1、電解、沉澱、過濾一體化電解槽：666×132×200㎜；不鏽鋼外殼，內襯PVC板；處理含酚廢水量：約10L/H，COD和色度均可（kě）達到90%。
2、電極材料石（shí）墨與不鏽（xiù）鋼板（規格均為100×125㎜，δ=5㎜）。
3、整流器，30A/10V，1台。
4、空氣壓縮機功率：120W，排氣量：85L/min，風壓：0.04mpa，一台。
5、PVC高位水箱尺寸：400×300×300㎜，1個（gè）。
6、各項（xiàng）操作及壓（yā）力、流量的顯示、調節、控製（zhì）全在（zài）控製屏板麵進行；
7、控製屏與（yǔ）框架均為不鏽鋼材質，結構緊湊，外形美觀，裝置流程（chéng）簡單、操作方便。
8、外形尺寸：1140×600×1700㎜。
二、實驗指導：
1.實驗概述：
電能轉變為（wéi）化學能的過程，即使直流（liú）電（diàn）通過電解槽，在電極-溶液界麵上進行電化學反應的過程。通電時，在外電場的作用下（xià），電解（jiě）液中（zhōng）的（de）正、負離子分別向陰、陽極遷移，離子在電極-溶液界麵上進行電化學反應，在陰極上進行還原（yuán）反應、陽極進行氧化反應。即汙水中的汙染物在電（diàn）解槽內被氧化、還原，或者與電（diàn）極反應產物作用，轉化為無公害成分（fèn）被分離除（chú）去。
水的（de）電解就是在外（wài）電場作用下（xià）將（jiāng）水分解為H2（g）和O2（g）。電解（jiě）是一種非常強有力的促進氧化還原反應的手段，許多很難（nán）進行的氧化還原（yuán）反應（yīng），都可以通過電解來實現。例如：可將熔融的氟化物在陽（yáng）極上（shàng）氧化成（chéng）單質（zhì）氟，熔融的鋰鹽在陰極上還（hái）原（yuán）成金屬鋰。電解工業在國民經濟中具有重要作用，許多有色金屬（如鈉、鉀、鎂、鋁等）和稀有金屬（如鋯、鉿等）的冶煉及金屬（如銅、鋅、鉛等（děng））的精煉，基本化工產品（pǐn）(如氫、氧、燒堿、氯酸鉀、過氧化氫、乙二腈等)的製備，還（hái）有電（diàn）鍍、電（diàn）拋光、陽極氧（yǎng）化等，都是通過電解實現的。
2.實驗目的：
a)了解電解法與隔（gé）膜電解的特（tè）點、工作原（yuán）理；
b)掌握（wò）電解法和隔膜電解法處理含酚廢水處理實驗操作方法；
c)可做電解回收廢酸及重金屬的實驗。
3.實驗原理
電解處理含酚（fēn）廢水。在以NaCl為電解液（yè）時，其反應（yīng）如下：
陽極:
陰（yīn）極:
4. 實驗工（gōng）藝流程圖（tú）：
4.實驗操作步驟:
將汙水按要（yào）求濃度70、80、90、100mg/L：
a)配製原水於水（shuǐ）箱中（每組作一個濃（nóng）度）。
b)測（cè）定原水廢（fèi）水的苯（běn）酚含量C0、pH值和水溫。
c)接通設備電源（yuán），指示紅燈亮。
d)將配好的原水（shuǐ）倒入到高位水箱，將（jiāng）流量計控（kòng）製旋鈕調到最大，直到汙水注滿電解槽後（hòu）停止（zhǐ）加入。
e)開氣泵開（kāi）關，調節氣體流量，使電解槽（cáo）內的液體處於翻（fān）騰狀態。
f)打開整流器開關，使直流輸出接通，調整電壓V旋扭，使其始終穩定（dìng）在10V左右，觀察電流的變化情（qíng）況（kuàng）。
g)靜態處理30分鍾後，逐漸打開並調節流量（liàng）計旋（xuán）鈕，並使原水進水流量保持在額定（dìng）值約10L/h；同時打開（kāi）電解槽出水閥。
h)每隔10分鍾取樣測定出水苯酚的含（hán）量、pH值。
i)停車。關氣泵，關進水，關電源，撥（bō）下電源插頭。
j)放（fàng）完設備內所有汙水，用清水反複衝洗設（shè）備，並（bìng）用幹抹布擦拭。
5. 實驗數據處理：
電流效率的計算：
電流效率定義為在電極上析出或溶解物質的實（shí）際量與理論量之比，即
式中 m——實際析出或溶解的物質重量（liàng）（克）；
I——通過的電流（安培）；
t——通過（guò）電流的時間（小時）；
K——電化當量（克/安培•小（xiǎo）時）；
a) 工作電壓計算：
工作（zuò）電壓（yā）隨工（gōng）作電流變化而變化（huà），電流增高，電壓（yā）亦增高.
伏特式中： V——工作電（diàn）壓，通過電壓表得出；
I——工（gōng）作電流；
R——線路電阻；
V1——極間（jiān）電壓（yā）；一般為3~15V。
n——電極串連數；
n值指全部串聯極板數。由於IR壓降一般為0.1~0.2伏，計算時可以忽略。於是工作電壓與電極的串聯數（shù）成正比，它（tā）的大小主（zhǔ）要（yào）決定於兩極間的電壓V1，其值可按（àn）下式計算：
式中： φa——陽（yáng）極電極電位；
φk——陰極電極電位；
VL——兩極間液相（xiàng）電阻壓降（jiàng）。
b)工作電流計（jì）算：
直流電流（liú）的大小主要取決（jué）於含酚廢水濃度與流量。對一定流量的含酚廢水（shuǐ），在相同電解還原條件下，要縮短處理（lǐ）時間（jiān），電流密度就得提高。隨著電流密度增大（dà），電（diàn）解還原苯酚的速度加快，電（diàn）解時間縮短。
但隨之，電極的極化過程加快，使工作電壓增高，電能消耗增加。隻有在（zài）含酚廢水中含有足夠的氯化鈉以克服陽極鈍（dùn）化（huà）時，才能較（jiào）大幅度提高陽極電流密度。
工作電流可按下式計算：
式中： K—比例係數，相當（dāng）於還原（yuán）1mg所需的（de）電量，一般為4~5安·時；
Q—為廢水流量（米（mǐ）2/時（shí））；
C—為廢水濃度（克/米3）；
n—為電極串聯（lián）數。
| 含酚廢水實驗記錄 表（biǎo）1 | ||||||||||
|
序 號（hào） |
時 間 min |
處（chù） 理 量（liàng） m3/h |
酚濃度（dù） (mg/L) |
PH值（zhí） | 電解條件 | |||||
| 進水 | 出水 | 水溫 | 進水 | 出（chū）水 | 電壓V | 電（diàn）流（liú）I | 槽端電壓V | |||
| 0 | 0 | |||||||||
| 1 | 10 | |||||||||
| 2 | 20 | |||||||||
| 3 | 30 | |||||||||
| 4 | 40 | |||||||||
| 5 | 60 | |||||||||
| 6 | 90 | |||||||||
三（sān）、注意事（shì）項：
1、空氣攪拌可減少濃度差極化，防止槽內積泥，但增加還（hái）原離子的（de）氧化，降低電解效率。因（yīn）此空（kōng）氣量要適當，一般每升汙水（shuǐ）所用空氣量約為6-30L/h。
2、陽極在氧（yǎng）化劑和電流作用下，會形成一層致密的不活潑而又不溶解的鈍化膜，使電阻和電耗（hào）增加，可以（yǐ）通過投（tóu）加適量NaCl，增加水流速（sù）或（huò）采用機械去（qù）膜以及電極定期（qī）換（huàn）向等方法。
3、耗鐵量主要與電解（jiě）時間、PH值、鹽濃度和（hé）陽極電位有關，還與實際操作條件有關。如電流太高，時間太短，均使耗鐵量增加（jiā）。停止實驗時，極板（bǎn）要放清水浸泡，否則極板（bǎn）氧化加劇，增加耗鐵量。
