电化学去污方法和技术研究

摘要

该文主要以不锈钢电化学去污为研究对象,研究发现:溶液的电导率、电极间距、溶液组分等直接关系到恒电流电解能否顺利进行和去污效率的高低,通过研究获取了电化学去污的最佳工作参数;又研究了脉冲供电的电化学去污方法.对一些长期服役的在役设备进行了多种电化学去污效果验证,结果令人满意;在此研究基础上,设计研制了一套槽式电化学去污装置.主要结果如下:1 电化学去污具有比一般的化学去污高得多的去污效率,所用时间也比一般的化学去污短得多.另外,电化学去污的溶液可以连续使用很长时间,有很大的去污容量,节约了电解溶液,降低了去污的成本,同时也减少了废液的形成.此外电化学去污可以用于形状比较特殊的物体的外表面或者内表面的去污.2 脉冲供电电化学去污比直流恒电流供电电化学去污有更好的去污效果,所需的工作时间更短,其电流效率远高于恒电流的电流效率,耗电量更少.其主要机制为:脉冲电化学去污主要利用了电流的脉冲张弛从而增加电极活化极化降低阳极的浓差极化.关断时间的存在不仅对恢复阳极附近的浓度有好处,而且还产生对于电解有利的吸脱附等现象.该来电解过程中电功主要消耗在电解质的阻抗和水分子的解离,所以脉冲电化学去污具有更好的效果.而降低正负脉冲比反而在一定的范围内可以提高去污效率,主要是反向脉冲除去电极表面吸附的氢、氧,降低电极钝化.当然脉冲电解动力学等问题有待我们进一步研究.3 研制了一套可以去除金属表面放射性污染物的槽式电化学去污装置.实现了电化学去污过程的自动控制,其主要功能有:①控制全系统供电电源;②控制电解液的pH值;③控制电解液的电导率;④控制空气搅拌的动力电源;⑤控制电解液再循环过滤系统.经过试运行,该装置达到设计目标,去污效率接近实验室的研究结果.可以用于金属部件和材料的去污.为下一步建立更大的电化学去污装置积累了成功的经验.