电化学法处理含酚废水的动力学研究
采用电芬顿-磁固定化菌株耦合体系治理苯酚废水的研究
采用电芬顿-磁固定化菌株耦合体系治理苯酚废水的研究【摘要】本研究旨在探讨采用电芬顿-磁固定化菌株耦合体系治理苯酚废水的效果。
首先介绍了电芬顿技术和磁固定化菌株的原理及应用。
随后阐述了该耦合体系的工作原理，包括电芬顿氧化和菌株降解的协同作用。
实验部分详细介绍了实验方法和操作步骤，并对实验结果进行了分析和讨论。
研究发现，该耦合体系对苯酚废水具有较好的处理效果，污染物去除率明显提高。
结论部分说明了本研究的意义和潜在的应用前景，展望了未来该技术在废水处理领域的发展方向。
通过本研究，为处理有机废水提供了一种新的思路和方法。
【关键词】电芬顿-磁固定化菌株耦合体系、苯酚废水治理、研究、引言、正文、结论、实验方法、实验结果、研究背景、研究目的、电芬顿技术、磁固定化菌株、原理、意义、展望。
1. 引言1.1 研究背景苯酚是一种常见的有机废水污染物，具有毒性和刺激性，会对环境和人体健康造成严重的危害。
当前，传统的废水处理方法难以完全去除苯酚，效率低且成本高。
迫切需要找到一种高效、低成本的废水处理技术来处理苯酚废水。
电芬顿技术是一种利用电解产生的活性氧化剂（如羟基自由基、过氧化氢等）来氧化降解有机废水的技术。
而磁固定化菌株则是一种将特定菌株固定在磁性载体上的技术，可以提高菌株的稳定性和活性。
将电芬顿技术与磁固定化菌株耦合起来，形成一种新的废水处理体系，很可能能够提高苯酚废水的处理效率。
本研究旨在探讨采用电芬顿-磁固定化菌株耦合体系治理苯酚废水的可行性和效率，为解决苯酚废水污染问题提供一种新的思路和技术途径。
1.2 研究目的本研究的目的是通过采用电芬顿-磁固定化菌株耦合体系治理苯酚废水，探索一种高效的废水处理方法。
具体目标包括：1. 探究电芬顿技术和磁固定化菌株在苯酚废水处理中的应用效果；2. 分析电芬顿-磁固定化菌株耦合体系处理苯酚废水的机理和优势；3. 验证实验方法的可行性和效率；4. 分析实验结果，评估处理效果和运行成本；5. 探讨研究成果的应用前景和推广价值。
高校化学实验室废水的处理技术研究进展
高校化学实验室废水的处理技术研究进展摘要:针对高校化学实验室废水的产生情况,对目前高校化学实验室废水的处理技术进行了综述,并分析了各种技术的优缺点,提出将各种技术工艺进行组合,才能对实验室废液进行有效的处理。
关键词:实验室废水废水处理化学实验室21世纪的化学已渗透到科技和社会的各领域[1],社会需求高校教育人才要具有创新和实践能力,因此对学生开展的各种化学实验技能的训练在现代教育体系中显得非常重要[2],由此产生大量的实验室废水。
未经处理的实验室废水排放会对环境产生污染和恶化环境,故应加大对学生环境保护意识教育、合理设计实验内容和制订合理的处理技术尤其重要[3]。
化学实验室废水成分复杂,按其结构可分为有机物和无机物废水及含病原微生物实验室废水,因此针对的废水处理技术就可以有多样性,废水的处理技术可分为沉淀法、光催化吸附法、膜分离法、电解法和其它方法等,现结合废水处理的技术发展对实验室废水的处理提供科学化的建议。
1 化学实验室废水的处理1.1 化学实验室废水的沉淀法处理对于包含各种重金属离子的废水可采用沉淀法处理,主要有氧化还原中和沉淀法、硫化物沉淀法和絮凝沉淀法。
氧化还原中和沉淀法适合六价铬或具有还原性的有毒物质,经氧化还原反应,把高毒性污染物转化成低毒性物质,再混凝、沉淀去除污染物。
絮凝沉淀法适用于含重金属离子较多的无机实验室废水的处理,根据废水性质、选择合适的絮凝剂生成相应的氢氧化物絮胶状沉淀除去重金属离子。
常用无机高分子絮凝剂有聚合氯化铁、聚合硫酸铁、聚合磷酸铁、聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合磷酸铝、聚合硅酸盐等。
国内学者研究和开发了铝(铁)盐-PDMDAAC无机-有机复合絮凝剂,它较单一无机或有机絮凝剂具有更好的除浊、除藻、脱色和除磷效果。
1.2 化学实验室废水的纳米材料光催化处理采用纳米光催化方法可解决有机物废水处理后二次污染和吸附剂、混凝剂再生问题。
在光催化降解领域采用最多的是纳米TiO2和纳米ZnO光催化剂,其具有活性高、化学稳定性好的特点。
电催化氧化处理难降解废水技术研究进展
・综 述・收稿日期:2005202223作者简介:李少婷(1980-),女,湖北武汉人,现为武汉工程大学环境与城市建设学院环境工程专业2003级在读硕士研究生。
电催化氧化处理难降解废水技术研究进展李少婷1,张 青2,汤亚飞1,李庆新1(11武汉工程大学环境与城市建设学院,武汉430073;21湖北省十堰市环境保护研究所,湖北 十堰442000) 摘要:电催化氧化处理难降解废水技术已得到了广泛关注。
本文从电极材料与应用,电极结构及反应器形状,以及与其它处理方法联用等综述了最新研究进展,并在此基础上总结出了电催化氧化技术今后的发展方向。
关 键 词:电催化氧化;难降解废水;电极;反应器;联用中图分类号:X70311 文献标识码:A 文章编号:100123644(2005)0520083205Advances in Electro 2catalytic Oxidation in R efractory W astew ater L I Shao 2ting 1,ZHAN G Qing 2,TAN G Ya 2fei 1,L I Qing 2xin 1(11School of Environment and Civil Engineering ,W uhan Institute of Technology ,W uhan 430073,China ;21S hiyan Research Institute of Environmental Protection ,S hiyan ,Hubei 442000,China )Abstract :Electro 2catalytic oxidation is utilized for treating refractory wastewater 1In this paper ,some recent progress in this area isreviewed.The material of the electrode and its application ,the structure of the reactor ,and the combination with other methods are discussed.Based on the review and the discussion ,future trends of electro 2catalytic oxidation are proposed.K ey Words :Electro 2catalytic oxidation ;refractory wastewater ;electrode ;reactor ;combination1 前 言现代工业的发展使含有高浓度难降解有机污染物的工业废水日益增多,常规的物理、化学、生物方法难以满足净化处理在技术和经济上的要求。
羟基铁交联累托石电化学处理苯酚废水
关键 词 ： 基 铁 ； 联 累托 石 ； 羟 交 电化 学 ； 酚 苯 中 图 分 类 号 ：７ ３ Ｘ ０ 文献标识码 ： Ａ ｄ ｉ１．９ ９ ｊｉ ｎ １７ —８ ９２ １． ．０ ｏ：０ ３ ６／．ｓ ．６ ４２６ ． ０２ ０ ０ ９ ｓ ４
试 验所 用 累 托 石 ： 为湖 北 名 流 累 托 石科 技 股 份有 限公 司所提 供 ¨ ． 试 验所 用 仪 器 ： 要 有 Ｔ １一 高 速 离 心 机 主 Ｇ ６兀 （ 长沙 平 凡 仪 器 仪 表 有 限 公 司 ） Ｄ ．０ Ｓ集 热 式 ； Ｆ１１
收稿 日期 ：０ ２ ２— ８ ２ １ —０ ０
图 ３ 不 同 电 解 质 浓 度 下 苯 酚 的 降解 率
Ｆ ｇ ３ Ｄｅ ａ ａ ｉｎ ｒｔ ｓｏ ｉ ｅ ｅ ｔｅｅ ｔ ｌｔ ｉ． ｒ ｇ ｄ ｔ ａ ｅ ｆｄｆ ｒ ｎ ｌｃｒ ｙ ｅ ｏ ｏ ｃ ｎ ｅ ｔａｉｎ ｆｐ ｅ ｏ ｏ ｃ ｎ ｒ ｔ ｓｏ ｈ ｎ ｌ ｏ
１ ２ 羟 基铁 交联 累托石 复合材 料 的制备 ．
度 条件 下具 有 良好 的交换 性 、 胀性 、 膨 粘结 性 和 热
稳 定性 等 ．
取一 定量 累 托 石 于烧 杯 ， 入 蒸 馏 水 混 合 搅 加 拌 均匀 ， 缓缓加 入 ＦＣ ・ Ｈ Ｏ固体 ， 一 定 温度 ｅ１ ６ 在
磁力加热搅拌器 （ 金坛市岸头 国瑞试验仪器 厂） ； Ｕ ．８０型紫外 可见 分 光 光 度 计 （ 海 朗 柏 仪 器 Ｖ２０ 上
有 限公 司 ） ３３ Ｋ 高速 台式 离 心 机 （ 国 ＳＧ ；－０ 德 ＩＭＡ 公 司 ） Ｄ －８ Ⅱ数 显 电热 恒 温 水 浴 锅 （ 津 市 泰 ； ｋ９ ． 天 斯特 仪器 有 限公 司 ） ． 等
均相阳离子隔离阴阳极室电化学降解含酚废水实验及其动力学研究
（ ） 制 １ｍ ｌ １配 ｏ／ Ｌ的 Ｎ Ｏ ａ Ｈ苯 酚 溶 液 ， 中 苯 酚 浓 其 度 为 １０ ｍ ／ ； 浓 Ｈ ｓ 与 浓 度 为 １０－ ， ０ ｇＬ 用 ：Ｏ ０ ｎ Ｌ的苯 酚 ｇ 溶 液 按 体 积 比为 １ ９配 制 的 苯 酚 溶 液 ， 用 。 ： 待
图 １ 均 相 阳 离 千 膜 隔 离 阴 阳 极 室 的 电 解 槽 不 恿 图
实验 结 果 还 揭 示 ， 度 对 苯 酚 降 解 具 有 一 定 影 温 响 。例 如 ， 第 １组 实 验 ， 常 温 条 件 下 （Ｔ ＝ 对 在 ２ ８ １ ， ｔ ０ ｍ ｎ时 ， 酚 浓 度 从 １ ６ ３ ｎ ， ９ ．５Ｋ） 当 ＝５ ｉ 苯 １ ． １Ｉ Ｌ ｇ
２ ０ｋ／ ｏ 相 比 ， 实 验 的 活 化 能 很 低 ， 反 应 所 要 克 服 的 势 能 垒 很 低 ， 应 更 易 进 行 ， 是 电 化 学 脱 酚 速 率 快 ， 解 彻 ５ Ｊｍ ｌ 本 即 反 这 降
底 的 重 要 原 因 ； 外 ， 同 电 解 液 对 比 实 验 显 示 ， 解 苯 酚 时在 碱 性 电 解 液 中 更 为 有 效 。 另 不 降 关 键 词 含 酚 废 水 电解 法 除 酚 动 力 学
维普资讯
环 境 工 程 ２０ ０ ２年 ８月 第 ２ ０卷 第 ４期
均 相 阳 离 子 隔 离 阴 阳 极 室 电化 学 降 解 含 酚 废 水 实 验 及 其 动 力学 研 究
匡 少 平 张 书 圣 梁 爱 琴
（ 岛 科 技 大 学 应 用 化 学 系 ， 岛 ２６ ４ ） 青 青 ６ ０ ２
（ ） 组 安 装 电解 槽 ， 不 同 的 温 度 进 行 电 解 脱 ２分 在 酚实验 。 （ ） 制 一 系 列 苯 酚 标 准 溶 液 ， 苯 酚 浓 度 对 吸 ３配 作 光 度 的工 作 曲 线 。经 空 白 校 正 后 ， 可得 苯 酚 浓 度 对 吸 光 度 的标 准 曲线 。 （ ） 电解 过 程 中 ， 用 ４ 氨 基 安 替 比林 法 “ ， ４在 采 ．
含酚废水的处理方法
Ｆ ｎｏ 是近 年来 应用 比较广 泛 的一种 化学 氧 ｅｔ ｎ法 化 法 ， Ｆ 催 化 下 ， Ｉ Ｏ 进 行 反 应 生 成 氧 化 在 ｅ的 与 － ： Ｉ ￣ 能力 很 强 的 ・ Ｈ 降解 酚类 物 质 ， Ｏ 条件 简 单 ， 酚 去 苯 除率 可 高达 ９ ％多 ． 理效 果 很 明显 。Ｆ ｎｏ ０ 处 ｅ ｔｎ法 处 理含 酚 废水 的 过程 中 ， 受 到 ｐ 温 度 、 ０ 浓 度 、 要 Ｈ、 Ｈ２ Ｆ ｅ 浓度 、 应 时间等 多种 因素 的影 响。 反
化 学氧 化法 、 单 ， 作简单 ， 的去 除率高 ， 工 操 酚 但是 氧 化剂 价格 昂贵 ，处理 成本 高 ，有 些酚类 不 能彻底 降 解 ， 成 二次污 染 ； 式氧 化法利 用空 气或 氧气氧 化 造 湿
伞 母衷 纂 ｃ ｔ ． ｏｅ６
Ｆｅ＋ ２ ＋Ｈ２ Ｆｅ＋ ０ｆ ３＋ＯＨ一 ＯＨ 十・ Ｆ ３－Ｈ２ －＊ ｅ Ｈ Ｈ０２ ｅ ０２－ Ｆ ＋ ｌ＋ － ・ Ｈ０２ ＋ ０ ０２ ・ Ｈ２ ＋Ｈ２ Ｏ＋・ ＯＨ
全 回收 ：化学沉 淀法 是利 用沉淀 剂与 酚类 物质形 成 沉淀 ， 该方 法会 导致后续 处 理难度 增大 ； 氧化 法包括
介 绍 了含 酚废 水 的处 理 现状 及 含 酚 废 水 的处 理 方 法。 着重分析 了 Ｆ ｎｏ 法 处理含酚废水 的影 响因素 。 ｅ ｔｎ
１ 含 酚废 水 的处理 方法
生物 法 是 利 用 培 养 微 生 物 降解 酚 类 物 质 的方 法 ， 括 活性 污 泥法 、 物膜 法 等 ， 方 法适 用 于低 包 生 此 浓 度 含 酚废水 的处理 ， 理 效果 比较好 ， 处 成本 低 ， 所 需 的设 备简 单 ； 是 由于菌种 的选 择 困难 ， 但 而且 细 菌
电化学工艺处理废水
摘要:介绍了电化学处理废水的基本原理和影响电化学法处理废水效果的因素，同时指出了在电化学处理废水领域还需研究的问题。
关键词:电化学氧化; 内电解法; 光电化学氧化; 废水处理1 引言工业经济的发展以大量资源和能源的消耗为代价，同时也造成了环境污染的严重恶果。
加速企业技术进步，采用先进工艺，实施清洁生产，不但可以提高资源利用率，还能够减轻环境污染。
把污染消除在工艺过程之中，实施全过程控制是企业持续发展的正确道路。
目前世界各国对工业废水的处理研究甚多，其中电化学法设备占地面积小，操作灵活，排污量小，不仅可以处理无机污染物，也可以处理有机污染物，甚至连一些无法生物降解的有毒有机物与某些含重金属污水都可用此方法进行处理; 再加上风力、核电等新兴发电技术的大力发展和推广应用带来的电能成本降低，使得电化学方法在治理废水方面具有更大的优势。
2 电化学法处理废水的应用分类电化学处理法包括电化学氧化还原、电凝聚、电气浮、光电化学氧化、内电解等方法。
电化学法在废水处理中的应用主要包括重金属的去除与回收、生物难降解的有机废水处理、饮用水杀菌消毒以及与其他方法的联合使用。
3 电化学法处理废水的基本原理3．1 电化学氧化还原法电化学氧化还原法是指电解质溶液在电流的作用下，在阳极和电解质溶液界面上发生反应物粒子失去电子的氧化反应、在阴极和电解质溶液界面上发生反应物粒子与电子结合的还原反应的电化学过程。
电化学的氧化原理分为两类: 一种是直接氧化，即让污染物直接在阳极失去电子而发生氧化，在含氰化物、含酚、含醇、含氮的有机废水处理中，直接电化学氧化发挥了十分有效的作用; 另一种则是间接氧化，即通过阳极反应生成具有强氧化作用的中间产物或发生阳极反应之外的中间反应来氧化污染物，最终达到氧化降解污染物的目的［1］。
这种方法占地面积少、易操作; 但是效率低，影响的因素多(pH、电解质、电极材料等)。
3．2 电凝聚法在电解过程当中，采用铝质或铁质的可溶性阳极通以直流电后，阳极材料会在电解过程当中发生溶解，形成的金属阳离子Fe3 + 和Al3 + 等与溶液中的OH-形成Fe(OH)3和Al(OH)3等具有絮凝作用的胶体物质，可促使水中的胶态杂质絮凝沉淀，从而实现污染物的去除［2］。
电催化氧化处理苯酚废水
科学研究 2019,Vol.36No.11化学与生物工程 Chemistry&Bioengineering doi:10.3969/j.issn.1672-5425.2019.11.003电催化氧化处理苯酚废水[J].化学与生物工程,2019,36(11):1-4.ZHANG C,JIA Z Q,ZHAO Y X.Electrocatalytic oxidation treatment of phenol wastewater[J].Chemistry&Bioengineering,2019,36(11):1 -4.电催化氧化处理苯酚废水张 闯1,2,贾志奇1,3∗,赵永祥1,2∗(1.山西大学化学化工学院,山西太原030006;2.精细化学品教育部工程研究中心,山西太原030006;3.山西大学固废利用襄垣研发基地,山西太原030006)摘 要:采用固定尺寸的铱钌镀钛电极作阳极、不锈钢电极作阴极、锰炭复合材料作粒子电极,利用三维电极对苯酚模拟废水进行电催化降解,并考察了电压、不同电解质、氯化钠加量、反应时间等因素对苯酚模拟废水处理效果的影响。
得到最佳反应条件为:电压15V、氯化钠加量2g、反应时间120min。
在最佳条件下,填充10g粒子电极的三维电极处理100mL10000mg·L-1的苯酚模拟废水,苯酚转化率为96.10%,COD降解率达83.97%。
关键词:苯酚废水;电催化氧化;处理中图分类号:X703.1 文献标识码:A 文章编号:1672⁃5425(2019)11⁃0012⁃05Electrocatalytic Oxidation Treatment of Phenol WastewaterZHANG Chuang1,2,JIA Zhiqi1,3∗,ZHAO Yongxiang1,2∗(1.School of Chemistry and Chemical Engineering,Shanxi University,Taiyuan030006,China;2.Engineering Research Center for Fine Chemicals of Ministry of Education,Taiyuan030006,China;3.Xiangyuan Research and Development Base for Solid Waste Utilization,Shanxi University,Taiyuan030006,China)Abstract:Using a fixed-size titanium-plated titanium ruthenium electrode as an anode,a stainless steel electrode as a cathode,and a manganese-carbon composite material as a particle electrode,we performed the electrocatalytic degra⁃dation of phenol simulated wastewater by using the three-dimensional electrode,and investigated the effects of voltage, different electrolytes,sodium chloride dosage,and reaction time on the treatment efficiency of phenol simulated wastewater.The optimum reaction conditions are determined as follows:the voltage of15V,the sodium chloride dosage of 2g,and the reaction time of120min.By comparison with two-dimensional electrode and three-dimensional electrode, it is indicated that three-dimensional electrode is more efficient than two-dimensional electrode in the treatment of phenol simulated wastewater.Under optimum conditions,when100mL10000mgoL-1phenol simulated wastewater is treated by the three-dimensional electrode filled with10g particle electrode,the phenol conversion rate will reach96. 10%,and the COD degradation rate will reach83.97%.Keywords:phenol wastewater;electrocatalytic oxidation;treatment 在我国水污染控制中,含酚废水被列为重点解决的有害废水之一。
电化学法降解苯酚废水的实验研究
间 、 间距离 、 电极 废水 ｐ Ｈ值 、 废水 电导率 等对苯 酚去除效 果
的影响 ， 确定了最佳 的处理条件 。
１ 电催 化 氧化 有 机 物 原 理
电催化氧化法降解有 机污染物是一个很复杂的过程 ， 其
机理研究还在探索之 中， 有研究 者认为 ， 其原 理是 利用 电极 在电场作用下 ， 分解 Ｈ ０， ２ 产生具 有强 氧化 能力 的羟基 自由 基（Ｏ ・ Ｈ基团 ）从 而使 许多 难 以降解 的有 机污 染物 分解 为 ，
本文应用 自制电化学 反应 器对 废水 中苯酚 的电催化 氧 化【Ｉ］ １４处理进行 了研究 ， 实验了阳极材料 、 电流密度 、 电解 时
电极极板表面做适 当的处理 ， 放人实验装置内。将活性 炭粒子用稀酸浸泡几 分钟 ， 再用 自来水 冲洗 干净 ， 然后充填 于实验装置 内， 加入 待 处理 的模 拟 废水 ， 通 电源 ， 节 电 接 调 压、 电导率及 ｐ Ｈ值等 条件 ， 反应 一定 的时 间后取样 进行分 析 ， 处 理 后 苯 酚 的 残 余 浓 度 和 Ｃ Ｄ、 Ｏ 测 Ｏ Ｔ Ｃ值。用 Ｕ ｖ— Ｖ Ｓ５０紫外可见分 光光度计 于波长 ２０—４０ｎ Ｉ８０ ３ ０ ｍ范 围内作
ｃ２ ｏ 或其他简单化合物 ［ｌ ５。 ２ 实验部分
２ １ 实 验装 置 ．
苯酚降解前后的紫外 光谱 扫描。分别取 未被用作 填充 电极
ｔＴ ｅ。ｄｃ ｎ ｔｅｏ ｔ ｌｔｅｔ ｎ ｏ ｄｔ ｉ ｅｅｍｉｅ ．３ ｅ ｖｌｒｔ ｆｐ ｅｏ ａ ｅｃ ｂ ｖ ８％ ｕ ｄ ｒｓｃ ｏ ｄｔ ｎ ，ｔｅ ．ａｄ ｈ ｐｉ ｍａ ｒａｍｅ ｔｃｎ ｉｏ ｓｄ ｔｒ ｎ ｉ ｎ ｄ ｈｅｒｍｏａ ａｅｏ ｈ ｎｌｅ Ｒｒａｈ ａｏ ｅ９ ｎ ｅ ｕ ｈｃｎ ｉｏ ｓ０ ｈ ｉ ８
电化学工艺处理有机废水的研究进展
电极 材 料 、 构 与 制 备 方 法 ， 三 者 又 密 切 相 结 这 关 Ｉ 。 ９
本 文综 述 了 目前 国 内外 学 者 在 二 维 电极 和 三 维 电极 的开发 和改 进方 面 的研 究 成 果 ， 出了 电化 指 学 氧化 技 术 和 电极 材 料 的 主 要 研 究 方 向 和 发 展
物在 电极 上 发 生 直 接 电化 学 反 应 或 利 用 电极 表 面
产生 的强 氧化 性 活 性 物 质 使 污 染 物 发 生 氧 化 还 原 转变 ， 者被称 为 问接 电化 学 转 化 。直 接 电化 学 转 后 化通 过 阳极 氧化 可使 有 机 污 染 物 转 化 为无 害 物 ， 这
化
工
环
保
２ １ 年第 ３ 卷第 ４期 ０１ １
Ｅ ＮＶＩ Ｒ０ＮＭ ＥＮＴ ＡＬ Ｒ０Ｔｅ １ Ｐ ＣＴ ０Ｎ ＨＥＭ Ｉ ＡＬ ＮＤＵＳ ＲＹ ０Ｆ Ｃ Ｃ Ｉ Ｔ
电化 学 工 艺处 理 有机 废水 的研 究进 展
聂春红 ， 王宝辉
（． １东北石油 大学 化学化工学 院 ， 黑龙江 大庆 １ ３ １ ； ． ６ ３ ８ ２ 绥化学 院 制药与化学工程系 ， 黑龙 江 绥化 １２６ ） ５ ０ １
化
・
工
环
保 ２ １ 第 ３ 卷 ０ １年 １
３２ ・ ８
Ｅ Ｖ Ｒ Ｎ Ｎ ＡＬＰ Ｏ Ｅ Ｔ Ｏ ＦＣ Ｅ Ｃ Ｌ Ｉ Ｕ Ｔ Ｙ Ｎ Ｉ Ｏ ＭＥ Ｔ Ｒ Ｔ Ｃ Ｉ Ｎ Ｏ Ｈ ＭＩ Ａ ＮＤ Ｓ Ｒ
电催 化活 性 的 电极 材 料 和 有 效 的 反 应 器 设 计 人 手 来解 决 ； 于后 者 ， 要 从 电 极 材料 、 构 和制 备 方 对 则 结 法人 手 去研究 。 电化 学 技 术 发 展 至今 ， 于各 种 电 对 化学 反应 器 的理论 及 制 造 技 术 已臻 成 熟 ， 应 器 设 反 计 问题 实 际上 已基 本 解 决 。当 前 的 热 点 问题 就 是
试论电化学水处理技术特点及应用
试论电化学水处理技术特点及应用摘要：随着现代工业生产的快速发展，导致工业生产污水排放总量也在急剧增加。
在很多工业生产排放污水不仅污染物浓度含量较高，而且还具有较强的毒性，很多污水中的污染物难以实现降解，对整个生态环境造成了严重影响。
在目前水处理领域生物法污水处理技术由于具有处理效率高、实际应用成本低等多种优点得到了非常广泛的应用。
但是生物处理技术针对一些含有芳香烃衍生物的污染物进行处理的过程中效果并不明显。
而电化学水处理技术作为一种高级的氧化技术在国内外的水处理领域受到了广泛关注。
关键词：水处理领域；生物法；污水处理技术；电化学水处理技术1电化学水处理技术分析1.1 电凝聚法水处理技术电凝聚水处理技术通常情况下也被称为电气浮法，主要是通过在可溶性阳极上施加外部电压，由此来产生阳离子体，而阳离子与水中的胶体污染物能够产生凝聚效应，而在外部电源的阴极会产生一定量的氢气，利用氢气在水中的上浮作用将絮凝体携带到水体表面如此就实现了污染物与水体的分离净化。
电凝聚水处理技术积极应用过程中，通常情况下都使用铝或者铁作为阳极，但是，该方法在实际应用过程中会消耗大量的电能以及金属材料，导致其在水处理领域不能使得到推广应用。
而随着各种新材料的出现，相信该技术也能够在水处理领域发挥出巨大的作用。
1.2 电化学氧化法处理技术电化学氧化法水处理技术主要应用的是电磁效应能有效改变水体中的有机污染物官能团活性，从而使着水体中一些具有电化学活性的有机污染物官能团结构以及化学性质发生改变。
在一些特定的条件下，电化学氧化法处理技术甚至能够有效降低水体中有机污染物的毒性，由此就进一步提升了有机污染物的生物可降解性[1]。
1.3 电沉积水处理技术根据相关化学原理可以知道，在电解溶液中通常情况下都存在不同的金属离子，从而导致整个电解溶液内部出现电势差，而这些金属离子可以充分利用自由态和的组合态在溶解性金属在阴极析出。
电沉积水处理技术充分利用这种原理将污水中的金属离子实现了无害化的回收，具有较强的绿色环保性。
电化学法(电催化氧化)处理废水技术
电化学法（电催化氧化）处理废水技术电化学法处理废水具有氧化还原、凝聚、气浮、杀菌消毒和吸附等多种功能，并具有设备体积小、占地面积少、操作简单灵活，可以去除多种污染物，同时还可以回收废水中的贵重金属等优点。
近年已广泛应用于处理电镀废水、化工废水、印染废水、制药废水、制革废水、造纸黑液等场合。
电化学法的优点:(1)具有多种功能,便于综合治理。
除可用电化学氧化和还原使毒物转化外,尚可用于悬浮或胶体体系的相分离。
电化学方法还可与生物方法结合形成生物电化学方法,与纳米技术结合形成纳米-光电化学方法;(2)电化学反应以电子作为反应剂,一般不添加化学试剂,可望避免产生二次污染;(3)设备相对较为简单,易于自动控制;(4)后处理简单,占地面积少,管理方便,污泥量很少。
电化学法去除污染物的基本机理1、电化学还原电化学还原即通过阴极发生还原反应而去除污染物,可分为两类:一类是直接还原即污染物直接在阴极上得到电子而发生还原，基本反应式为为：M2++2e-→M。
许多金属的回收即属于直接还原过程同时该法也可使多种含氯有机物转变成低毒性物质还可提高产物的生物可降解性,如R+Cl+H++2e-→R-H+Cl-。
另一类是间接还原指利用电化学过程中生成的一些氧化原媒质如Ti3+,V2+和Cr2+将污染物还原去除,如二氧化硫的间接电化学还原可转化成单质硫：SO2+4Cr2++4H+→S+4Cr3++2H2O2、电化学氧化：电化学氧化是电化学阳极发生氧化的过程,也可分为两种：一种是直接氧化即污染物直接在阳极失去电子而发生氧化,有机物的直接电催化转化分两类进行。
⑴是电化学转换,即把有毒物质转变为无毒物质,或把非生物兼容的有机物转化为生物兼容的物质(如芳香物开环氧化为脂肪酸),以便进一步实施生物处理;⑵是电化学燃烧,即直接将有机物深度氧化为CO2。
研究表明，有机物在金属氧化物阳极上的氧化反应机理和产物同阳极金属氧化物的价态和表面上的氧化物种有关。
用三维电极反应器处理含酚废水的动态试验研究
本试 验 中的填 充 粒 子 均 采用 等 量 （ ２ ） １０ ｇ 的柱 状
活性 炭 粒子 ， 验运 行前 ， 充粒 子 均经过 一定 的 吸附 试 填 预处 理 ： 使用 ３ ０ｍｇ Ｌ模 拟含 酚废 水进 行与 试验 等流 ０ ／ 速 的连 续 吸附预 处理 ， 当出水 苯 酚浓 度 达 到 ３ ０ ｍ ／ ０ ｇＬ （ 即与试 验 进 水 浓 度 一 致 ） 继 续 运 行 ３ ｉ ， ， ０ ｍ ｎ 出水 浓 度 无 明显 变化后 ， 经过 处理 的 活性炭 作 为填 充粒子 。 取 １３ 试 验 装置 ．
近 年来 随着 电力 事 业 的 发 展 ， 利用 电化 学 方 法 处
１２ 填 充 粒子 预处 理 ．
理 难降 解有 机废 水 已经 引 起 了人 们 的注 意 。该 方法 已
经成功 地用 于多 种工业 废 水 的处 理 。其 中三维 电 极反应 器 是在传 统 的二维 平 板 电极 的基 础上 发 展起来 的， 与二维 电极 相 比具有 电极 面积 大 、 体 比高 、 质 面／ 传 速 度快等 优点 而成 为研 究 的重点 一 。 针对 目前 大部 分 试 验 为静 态研 究 的 问 题 ， 实 验 本 以 自配 含酚废 水 为处 理 对 象 ， 自制 三维 电极 反 应 器 对 进行 了连续 动态 试 验研 究 ， 索 该 反 应 装 置 连续 处 理 探 含酚废 水 的可行 性 。并通 过 实验确 定 了 电化 学 氧化法 动态 处理 含酚废 水 的最佳 工 艺条 件 。
６ ８ １ 、 、０ ｈ进 行 取 水 。取水 同 时 测定 电 解 电 流 及 出水
ｐ 值。 Ｈ
２ 结 果 与讨 论
２ １ 阴阳 极隔膜 对苯 酚去 除效 率的 影晌 ．
电化学分析法在水质分析与监测中的应用综述
电化学分析法在水质分析与监测中的应用综述一、本文概述电化学分析法是一种基于化学反应中产生的电流、电位、电量等电化学参数进行分析的方法。
在水质分析与监测领域，电化学分析法凭借其高灵敏度、快速响应、操作简便等优势，得到了广泛的应用。
本文旨在综述电化学分析法在水质分析与监测中的应用，探讨其原理、特点、发展现状以及未来的发展趋势。
文章首先介绍了电化学分析法的基本原理和分类，然后重点分析了电化学分析法在水质分析中的应用案例，包括重金属离子检测、有机物检测、无机物检测等。
接着，文章对电化学分析法在水质监测中的实际应用进行了评述，包括环境监测、工业废水处理、饮用水安全监测等方面。
文章对电化学分析法在水质分析与监测领域的发展趋势进行了展望，为相关领域的研究和实践提供了参考和借鉴。
二、电化学分析法的主要类型电化学分析法是一类基于物质在溶液中的电化学性质及其变化规律进行的分析方法，具有灵敏度高、选择性好、设备简单、操作方便等优点，因此在水质分析与监测中得到了广泛应用。
电化学分析法主要包括电位分析法、电导分析法、电解分析法和库仑分析法等几种主要类型。
电位分析法：电位分析法是通过测量原电池的电动势来确定待测物质的浓度。
这种方法主要利用待测物质在特定电极上产生的电位变化与物质浓度之间的关系进行分析。
在水质分析中，电位分析法可用于测定水中的多种离子，如氯离子、氟离子、重金属离子等。
电导分析法：电导分析法是基于溶液中离子的导电性质进行分析的方法。
通过测量溶液的电导率或电导，可以间接推算出溶液中离子的浓度。
在水质监测中，电导分析法常用于测定水的纯度、盐度以及某些离子的浓度，如钾、钠、钙、镁等。
电解分析法：电解分析法是通过电解过程使待测物质在电极上发生氧化还原反应，然后根据电解过程中所消耗或产生的电量来确定待测物质的浓度。
这种方法在水质分析中常用于测定水中的氯、溴、碘等卤素离子以及某些重金属离子。
库仑分析法：库仑分析法是一种基于库仑定律的电化学分析方法。
电催化氧化处理苯酚废水
电催化氧化处理苯酚废水张闯; 贾志奇; 赵永祥【期刊名称】《《化学与生物工程》》【年(卷),期】2019(036)011【总页数】5页(P47-51)【关键词】苯酚废水; 电催化氧化; 处理【作者】张闯; 贾志奇; 赵永祥【作者单位】山西大学化学化工学院山西太原 030006; 精细化学品教育部工程研究中心山西太原 030006; 山西大学固废利用襄垣研发基地山西太原 030006【正文语种】中文【中图分类】X703.1在我国水污染控制中，含酚废水被列为重点解决的有害废水之一。
含酚废水主要来源于医药、纺织、化工、能源等领域，具有高毒性、高COD值，生物降解性差。
因此，未经处理的含酚废水直接排放，会对环境和人体造成严重危害。
含酚废水的处理方法包括生物法、萃取法、液膜法、化学氧化法等。
生物法对环境无害，但合成染料在自然界很难被生物降解，该方法适用于处理浓度很低的含酚废水；萃取法、液膜法的第三组分和膜污染会造成二次污染；化学氧化法工艺简单，但氧化剂不能重复使用，且价格昂贵，操作费用较高。
从综合处理的角度看，这些方法都难以达到稳定、安全的处理目的。
电催化氧化法是一种新的取代传统工艺的废水处理方法。
包括含酚废水在内的各种废水的电化学氧化已有报道[1-3]，电催化反应可有效氧化有毒有机物[4-5]。
由于装置结构和操作简单，电催化过程可作为一种经济有效的技术用于处理酚类有机污染物。
在电催化过程中，有机污染物可以通过直接和间接机制去除，这取决于阳极和工艺条件。
在阳极表面上发生直接氧化，并且通过氧化还原反应发生间接氧化。
研究[6]表明，以涂覆RuO2并掺杂Pt(Ti/RuO2-Pt)的Ti电极和涂覆IrO2并掺杂Pt(Ti/IrO2-Pt)的Ti电极作阳极时，苯酚易被氧化成马来酸，如果有足够的羟基等自由基，马来酸可以被直接氧化成草酸，草酸易被氧化成二氧化碳[7-8]。
作者采用固定尺寸的铱钌镀层钛电极作阳极、不锈钢电极作阴极、锰炭复合材料作粒子电极，利用三维电极对苯酚模拟废水进行电催化降解。
酚废水处理
酚(phenol) ,通式为ArOH,是芳香烃环上的氢被羟基( 2OH)取代的一类芳香族化合物。
最简单的酚为苯酚。
酚上的羟基具有弱酸性,酸性比醇羟基强。
酚易被氧化,在空气中无色的晶体酚易被氧化为红色或粉红色的醌。
酚类化合物(苯酚及其衍生物)主要来源于煤化工、石油化工、制药厂、苯酚生产及酚醛树脂生产厂等,是一种原生质高毒物质,对一切生物个体都有毒害作用,可通过皮肤、粘膜、口腔进入生物体内,与细胞原浆中的蛋白质接触后形成不溶性蛋白质而使细胞失去活性,尤其对神经系统有较大的亲和力,使神经系统发生病变[ 1 ] 。
酚是工业废水中常见的高毒性、难降解有机物,不但危害人体健康安全,而且严重破坏自然生态平衡,造成严重的环境污染。
因此,含酚废水的防治引起世界各国的普遍重视,包括中国在内的许多国家已经将其列入重点控制的污染物名单之中[ 2 ] 。
1 含酚废水的主要处理技术目前,含酚废水处理方法主要分为物理法、化学法、生化法以及电化学法。
物理法包括萃取法、吸附法、精馏法、盐析法、超声降解法、离子交换法等;化学法有化学氧化法、湿式空气氧化法、超临界氧化法、缩聚法、焚烧法、催化氧化法以及光催化氧化法等;生物法有活性污泥法、生物膜法、流化床法、接触氧化法、厌氧法等;电化学法包括电氧化法、闪电解法、湿式电氧化法、电凝聚气浮法以及三维电极电化学法等。
各种方法都有自己的优点和局限性,其中,物化法和生物法在工业上的应用较为成功,有很高的处理效果[ 3 ] 。
1.1 含酚废水的物理处理方法1.1.1 萃取法溶剂萃取法利用难溶于水的萃取剂与废水进行接触,使废水中酚类物质与萃取剂进行物理或化学的结合,实现酚类物质的相转移。
负载后的萃取剂通过改变pH值或温度来反萃再生。
溶剂萃取法不仅设备投资少,占地面积小、操作方便、能耗低,而且能够回收利用废水中的酚类物质。
溶剂萃取法一般适用于高浓度的含酚废水处理,且多数是为了回收有效成分,它也可以作为生物化学氧化法的前处理部分,既能回收酚,又能减轻生物氧化的负担[ 4 ] 。
胶合板厂含酚废水处理的试验研究
胶合板厂含酚废水处理的试验研究胶合板厂含酚废水处理的试验研究福建省将乐县环保局张誉华[摘要]利用除尘废水中粉煤灰的吸附作用，对含酚废水进行处理。
结果表明：含粉煤灰的除尘废水对酚有较好的吸附作用，酚吸附率≥98%，吸附后清液中酚≤0.5m g/L；除尘废水pH值在3.5～7、温度在40℃～70℃范围内，粉煤灰对酚的吸附均能取得很好的吸附效果；同时粉煤灰兼有去除含酚废水中的甲醛和色度。
采用该法对胶合板厂的含酚废水进行处理，处理效果能达到国家废水排放要求。
[关键词]粉煤灰除尘废水含酚废水挥发酚类化合物是一种原型质毒物，长期饮用被酚污染的水，可引起头昏、出疹、搔痒、贫血、恶心、呕吐及各种神经系统症状，酚类化合物对人及哺乳动物有促癌作用。
国家《污水综合排放标准》（GB8978－1996）中一、二级排放标准规定，所有企业排放污水中挥发酚类化合物浓度均≤0.5mg/L，执行三级标准的排放污水处理厂的企业也必须≤2mg/L。
胶合板厂由于在胶合板的生产过程中使用酚醛树脂作为胶合剂，而酚醛树脂是酚类和甲醛合成的高分子有机化合物，它需要保存在碱性溶剂中，因此它还含有一定量的游离酚和甲醛。
胶合板在热压过程中，常出现胶的渗漏，同时装树脂的容器和上胶工具的清洗，会排放出含有挥发酚类化合物和甲醛的废水，一般流量在0.5～2.0T/h，如出现大雨天气，会大于4T/h。
要做到达标排放，就必须对废水进行处理，降低废水中挥发酚类化合物和甲醛的浓度。
目前，含酚废水的处理方法主要有：萃取法、离子交换法、吸附法、生物处理法、电化学氧化法等。
这些方法各有优点，但都有较强的针对性。
根据胶合板厂的实际情况和产污特点，选用吸附法较为合理、经济和可行。
吸附法处理废水是利用一种多孔性固体材料（即吸附剂）的表面来吸附水中的溶解污染物（称溶质或吸附质），以回收或去除它们，使废水得以净化。
吸附法处理废水是一种物理、化学处理法，吸附剂对溶质的吸附作用，既有物理性又有化学性，二者并存在吸附过程中。
活性炭纤维电极法处理含酚废水的研究
郑春燕 等 ： 活性炭纤维 电极来自法处理含酚废水 的研究 活 性 炭 纤 维 电极 法 处 理 含 酚 废 水 的研 究
郑春 燕 ， 易芬 云 ， 陈水 挟
（ 中山大学 材 料科 学 研究 所 ， 合物 复合 材 料与 功能 材料 教育 部重 点 实验 室 ， 聚 广东 广州 ５ ０ ７ ） １ ２ ５
炭 纤 维作 为 电极 材料 ， 充 分 将 其 导 电 、 附、 化 及 能 吸 催
稳 定性 能有效 地结合 起 来 ， 实现 高效净 化 ， 有 良好 的 具
应 用前 景 。
关键 词 ： 电化 学 氧化 ； 活性 炭 纤维 电极 ； 酚 苯 中图分类 号 ｉ ＴＱ ２ ． ４４１ 文献 标识 码 ： Ａ 文章 编号 ｉ０ １９ ３ （ ０ ７ ０ － ４ １０ １ ０ —７ １ ２ ０ ） ３０ ５ －４
摘 要 ： 以 活 性 炭 纤 维 作 为 阳 极 ， 锈 钢 板 为 阴 极 ， 不
采 用电化 学氧化 法对 模拟 的含 酚 废 水进 行 了处 理 。结
２ 实 验
２ １ 实 验 试 剂 与 仪 器 ．
果表 明 ， 方法 可 以有 效 分 解除 去 水 中的 苯酚 ， 该 苯酚 和
明的试 剂均 为 ＡＲ试 剂 ；ＵＶ－５ ４ ７ ０ Ｃ紫 外 可 见 分 光 光 度计 ， － ＭＳ ３型微 波 消解 Ｃ ＯＤ测 定 仪 ， １ ０ ＨＰ １ ０型高 效 液相 色谱 仪等 。
２ ２ 实验 方 法 ．
同电极材 料 的 降解 效 果 ， 明 了具 高 比表 面积 的 活性 证
２ ４ｎ 。 ５ ｍ
在 含酚废水 的治 理 技 术 中 ， 电催 化 氧 化 法 一 般 无
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0 0 50 100 t/min 150 200
1 2 前言 材料和方法 3 结果与讨论 4 结论
曝气量
0.1~0.4m 3/h
电解电压
电解质浓度
7~11V
0.02~0.05 mol/L
12 前言 材料和方法 3 结果与讨论 4 结论
不同曝气量 In(C0/Ct)~t
3.5 线性（L=0.2m^3/h） 线性（L=0.4m^3/h） 2.5 线性（L=0.3m^3/h） 线性（L=0.1m^3/h）
支持电解质浓度和曝气量的增加对电降解反应的速率常数的影
响表现出相似的规律，均呈先增加后降低的趋势，在某一条件 下存在最佳值，但总体上反应的速率常数受电解质浓度和曝气
0.5
0 0 20 40 60 80 t/min 100 120 140 160
电化学降解过程较好地符合表观一级反应动力学规律，外加电 压、电解质浓度等实验条件对降解反应的速率常数有不同程度 的影响。
电化学氧化降解反应速率常数受外加电压对的影响较大，随 外加电压的增加，反应速率常数增大，但增幅减小。
处理时间 t(min)
30 60 90 120 150
ln(C0/Ct) Ct(mg/L) ln(C0/Ct) Ct(mg/L) 0.375 0.861 1.542 2.211 2.799 176.9 100.3 56.90 32.28 18.31 0.123 0.690 1.257 1.824 2.391 294.4 170.0 98.18 56.70 32.75
57.73
78.60 89.04 93.91
0.861
1.542 2.211 2.799
0.014
0.037 0.081 0.154
1 2 前言 材料和方法 3 结果与讨论 4 结论
1 2 前言 材料和方法 3 结果与讨论 4 结论
1 2 前言 材料和方法 3 结果与讨论 4 结论
0.18
0.14
之
于慧 2012214079 臧雪 2012214081
张晶 2012214083
张利亚2012214084
主要内容
直接危害：人如果长期饮用含有酚类化合物的水，极易导 致慢性中毒，出现头昏、腹泻、记忆力衰退、肝肾损坏以 及各种神经系统的疾病，严重的会导致死亡。 间接危害：通过农作物影响人类健康，当低浓度的酚类废 水用于灌溉农作物，将会导致农作物的果实中富集一定量 的酚类物质，人要是食用了这些农作物，必然会对身体造 成潜在的威害。 1. 焦化厂、炼油厂、煤气厂以及煤油厂等在生产过程中都 会产生含酚废水 2. 生产树脂等以酚类为原料的化工企业也会产生含酚废水
ln(C0/Ct)
3
2
随曝气量的增加， 电化学降解反应的速 率先增加而后减小。
1.5
1
0.5
0 0 20 40 60 80 t/min 100 120 140 160
1 2 前言 材料和方法 3 结果与讨论 4 结论
3.5 线性（电压=7V） 3 线性（电压=8V） 线性（电压=9V） 2.5 线性（电压=10V） 线性（电压=11V）
1 2 前言 材料和方法 3 结果与讨论 4 结论
表2 不同初始浓度下的处理效果
C0=100mg/L Ct(mg/L) 68.73 42.27 21.40 10.96 6.087 C0=200mg/L C0=300mg/L ln(C0/Ct) 0.019 0.568 1.117 1.666 2.215
采集数据
建方法
配制1000mL 含酚废水，全部转移到三颈瓶 中，并通过超级恒温槽恒温，同时用隔膜计量 泵模拟废水循环注入自制电化学反应器中，并 打开恒温磁力搅拌器，使其在电解氧化开始之 前废水处于恒温、均匀状态。然后在不同的电 解氧化时刻取样，用4- 氨基安替吡啉直接光度 法测定样品中对氯苯酚的含量。
1 2 前言 材料和方法 3 结果与讨论 4 结论
3 y = 0.0207x - 0.3018 2.5
线性(C=100mg/L) 线性（C=200mg/L）
2
线性（C=300mg/L)
ln(C0/Ct)
1.5 y = 0.0189x - 0.4443 1
0.5
y = 0.0183x - 0.5298
3.5 线性 (n=0.02mol/L) 线性 (n=0.03mol/L) 2.5 线性 (n=0.04mol/L) 线性 (n=0.05mol/L)
不同电解质浓 度In(C0/Ct)~t
可见随不同支 持电解质的浓度的增 加，反应速率表现出 先增加后减少的规律。
3
ln(C o /C t )
2
1.5
1
意义
本研究采用电化学法来处理含酚废水，并在实验研究的基础 上，探讨电化学法处理含酚废水的动力学规律，以期为该技 术的深入研究和应用提供参考。
4 结论 2 材料与方法 1 前言 3 结果与讨论
CS501型超级恒温器（上海雷慈义器厂） 100/150型计量隔膜泵（美国IDEX 公司） 电化学反应器 8522 型恒温磁力搅拌器（上海雷磁仪器厂） 25V- 26A 时间预置高精度直流电源 （河南来成电源器材厂）
不同电解电压 In(C0/Ct)~t
随外加电压的增加， 含酚废水电化学降解 反应的速率增加。特 别在电压为10 V 时， 反应速率常数明显增 大。
ln(C0/Ct)
2
1.5
1
0.5
0 0 20 40 60 80 t/min 100 120 140 160
1 2 前言 材料和方法 3 结果与讨论 4 结论
y = 0.0012x - 0.0513 2 R = 0.8923
1/Ct-1/C0
0.1
0.06
0.02
-0.02 0 30 60 90 t/min 120 150 180
1 2 前言 材料和方法 3 结果与讨论 4 结论
Ln(C0/Ct) ~t R2=0.9973
动力学模型
对氯苯酚的电化学降解过程符合一级反 应动力学，Ln(C0/Ct) =k1t
1 文献综述 2 课题总结 3 实验方案 4 实验进度
1 2 前言 材料和方法 3 结果与讨论 4 结论
表1 对氯苯酚浓度处理随时间的变化
t 30
Ct 68.70
C0-Ct 31.30
Ln(C0/Ct) 0.375
1/Ct-1/C0 0.005
60
90 120 150
42.27
21.40 10.96 6.09