电化学氧化处理有机废水综述
污水处理技术综述
污水处理技术综述一、绪论随着城市化进程的加速和人口的增长,污水排放问题变得愈发严重,城市污水处理成为了一个关键问题。
污水处理技术的发展和进步也成为了一个研究热点,各种新技术相继涌现。
这篇文章主要对目前常见的污水处理技术进行综述,并在此基础上探讨未来污水处理技术的发展趋势。
二、化学处理技术化学处理技术是最早被使用的污水处理方法之一。
主要是利用氧化、还原、沉淀等化学反应的原理,通过添加化学药剂,使污水中的污染物发生反应转化,达到净化的目的。
但是,化学处理技术的污泥产生量大、处理成本高、操作条件繁琐等问题,使得其受到了很大的限制。
三、生物处理技术生物处理技术是目前最为广泛采用的污水处理技术。
它主要是利用微生物在自然条件下对有机物进行降解、转化,处理污水中的有机物、氮、磷等污染物。
由于生物处理技术具有效率高、污泥产生量少、经济性好等优点,已成为目前最主要的一种技术。
四、物理处理技术物理处理技术主要是通过固液分离、膜分离等方式,将污水中的污染物与水分离。
其主要缺点在于无法将污染物进行转化降解,只是将其分离出来,所以处理效果不够理想。
五、吸附处理技术吸附处理技术是近年来比较火热的一种污水处理技术。
将吸附剂与污水接触,通过化学吸附的方式,将污染物附着在吸附剂上,并随着吸附剂的分离而得到清洁水。
但是,这种技术的吸附剂选择极为重要,若吸附剂选择不当,其处理结果可能反而更糟糕。
六、电化学处理技术电化学处理技术是以电化学反应为基础的污水处理技术。
通过电解池、电化学反应的作用,将污水中的污染物进行转化降解。
该技术具有成本低、污泥产生少等优点,但基于电化学反应本身的特性,该技术也存在能量消耗大、金属消耗等问题。
七、预测未来污水处理技术方向目前,越来越多的新型技术涌现,高效、经济、环保是未来污水处理技术的发展方向。
比如,新型材料的应用、生物技术与膜技术的结合、机器学习技术和人工智能技术的完美融合,将会在未来的污水处理技术中起着关键作用。
电化学催化降解水中有机污染物技术
当溶 液 中存 在 可 氧 化 的 有 机 物 R时 , 应 如 反
R+M , 0 ) + 0 +MO +H e O (・ H — c 2 + 一 R+MO — M0 +R 】 O () 5 () 6
电化学降解有机物 的基本原理是使这些有机 污有
的浓度 应接 近 于零 , 据此 要求 反应 () 2 的速 度需 比反
维普资讯
20 02年第 9卷 第 2期
化 工生产 与技术 C e cl r utnadTc nlg hmi o co n eho y aPd i o
・1 5・
应 () 1的大 。 电流效 率取决 于反 应 () 6 与反应 () 4 的速 度之比, 由于它们 都 是纯 化学 步骤 , 反应 () 电流 6的
摘要 讨论 了提高电催 化降解速率的方法 ,指 出了在谈领域的研 究 中存在的 问题 和发展
方向。在 电极的作用下,电化 学反应和化学催化 作用站舍 ,可导致有机分子的 电催化降 解。选用台适的电极材抖可v/" 电化学反应速率 . x ̄速 有助 于有机物 的电化 学转化。 关键词 电化学 电催化降解 有机污染物 电极
点 :1 具有多种功能 , () 便于综台治理 。 除可用电化 学 氧化和还原使有毒物转化外 , 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 ,
一
光 电化学 方法 I() ;2 电化学 反应 以电子作 为反应
维普资讯
1・ 4
黄艳娥等 电 化学催化降解水中有机污染物技术
综 述
电化 学 催 化 降解 水 中有 机 污 染物 技 术
COD检测方法综述
COD检测方法综述COD(Chemical Oxygen Demand)是用来衡量水体中有机物含量的常用指标,是评价废水处理效果的重要参数之一、COD检测方法的选择和应用对于废水处理和环境保护非常重要。
本文将对COD检测方法进行综述,包括传统的化学氧化法、光度法、电化学法和光电法。
1.化学氧化法:化学氧化法是传统的COD检测方法,常用的氧化剂包括高锰酸钾、二氧化氯等。
其中,高锰酸钾法是最为常用的方法,将高锰酸钾溶液与待测样品反应,通过后续滴定过程来确定氧化剂的消耗量,从而计算COD含量。
然而,高锰酸钾法存在检测结果不稳定、对有机物种类敏感等问题。
2.光度法:光度法是使用光谱仪或分光光度计测量物质溶液的吸光度和浓度之间的关系来确定COD含量。
常用的光度法包括紫外光度法、可见光光度法和近红外光度法等。
紫外光度法在220-360nm范围内测量样品的吸光度,可用于检测COD含量较低的水样,但其对色度和悬浮物有较高的要求。
可见光光度法则通过测量特定波长的光的透过率或吸光度来确定COD含量,适用于不同色度和浑浊度的水样。
近红外光度法可以通过测量在700-2500nm范围内的特定波长来判断COD水平,但其仪器设备较为昂贵。
3.电化学法:电化学法包括电解法和电化学检测法。
电解法通过电解样品溶液来消耗有机物,然后测量所消耗电量来计算COD含量。
电化学检测法则通过在电极表面产生化学反应,测量其电流和电压变化来判断有机物含量。
电化学法具有操作简单、快速、准确的特点,但对样品的预处理要求较高。
4.光电法:光电法是近年来发展的一种COD检测方法,通过结合光学传感技术和电化学分析技术来实现。
光电法包括光电解法和光电光谱法。
光电解法利用氧气电极和光电极共同作用,实现有机物的氧化和光电子表征。
光电光谱法则通过使用特定波长的光源和光谱仪测量光电极的电流变化来确定COD含量。
光电法具有灵敏度高、响应速度快、操作简便等优点。
综上所述,不同的COD检测方法各自具有自己的特点和适用性。
我国废水处理中的高级氧化技术
Absr c :S me a v n e x d t n t c n lge n l d n e tn o i ain,O3o i ai n,c t y i tar o i a t a t o d a c d o i ai e h oo is i cu i g F n o x d to o x d to aa tc we i x d — l to in,s p r rtc lwae xd t n,ee to h mia x d to e h oo y a d u ta o n o ia in we e i to u e . Th u e c i a t r o ia i i o lc rc e c l o i ain tc n lg n l s u d xd to r nr d c d r e d v lp n fa v n e xdain tc n lg n o rc unr sprpo e e e o me to d a c d o i t e h oo i u o t wa o s d. o y y Ke r s:a v n e xd t n t c n lg ;d ga ai n;o g n c s b t n e y wo d d a c d o i ai e h o o o y e rd t o r a i u sa c s;wae r ame t trte t n
实验研究:电化学方法在环境保护中的应用
实验研究:电化学方法在环境保护中的应用电化学方法在环境保护中具有广泛的应用,它可以消除有害的化学物质并创造出更加健康和可持续的环境。
以下是一些实验研究,探讨电化学方法在环境保护中的应用。
1. 电化学氧化法处理废水
实验研究通过电化学氧化法处理废水,利用电解反应产生强氧化剂,将废水中的有机物氧化为无害物质。
实验结果表明,电化学氧化法可以有效去除废水中的有机物,同时减少废水中的有害物质含量。
2. 电化学还原法处理重金属离子
实验研究通过电化学还原法处理重金属离子,利用电解反应将重金属离子还原为金属单质或低价离子。
实验结果表明,电化学还原法可以有效去除废水中的重金属离子,同时减少废水中的有害物质含量。
3. 电化学方法处理挥发性有机物
实验研究通过电化学方法处理挥发性有机物,利用电解反应将挥发性有机物分解为无害物质。
实验结果表明,电化学方法可以有效去除挥发性有机物,同时减少对环境的影响。
4. 电化学方法处理土壤污染
实验研究通过电化学方法处理土壤污染,利用电解反应将土壤中的有害物质分解为无害物质。
实验结果表明,电化学方法可以有效去除土壤中的有害物质,同时减少对环境的影响。
总之,电化学方法在环境保护中具有广泛的应用前景。
通过实验研究,可以进一步了解电化学方法在环境保护中的应用效果和可行性,为今后的实际应用提供理论支持和实践经验。
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]。
综述先进的氧化过程处理纺织废水
综述先进的氧化过程处理纺织废水摘要:当水质监督局制定越来越严格的污水排放质量时,采用传统的纺织废水处理工艺对环境工程师来说具有很大的挑战性。
由于87种颜色中有53%是被认定为不能生物降解的所以已不能容忍像生物处理排放这种传统处理方法。
高级氧化过程为更好的治理和保护环境提供替代方法做出了很好的保证,因此这篇文章对此进行了综述。
这篇文章将根据它们不同的特点总体的考虑和呈现不同高级氧化过程的基本原理和处理效果。
关键字:过氧化氢/紫外线;臭氧/紫外线;臭氧/过氧化氢;臭氧/过氧化氢/紫外线介绍:纺织废水中包含了种类繁多的染料和化学添加剂,这使纺织厂不仅在废水方面而且在化学物质方面(Venceslau等,1994)都对环境产生了污染。
纺织废水的污染主要来自染色和整理过程。
这些过程需要大量的投入化学品和染料,而它们一般是复杂结构的有机化合物。
因为所有的他们并不包含在最终的产品中,成为废物并引起清理问题。
在纺织废水中主要污染物是高悬浮固体,化学需氧量,热,颜色,酸度和其他可溶性物质(Dae-Hee等,1999)。
从纺织工业和颜料制造工业废水中除去颜色代表了一个主要的环境问题。
另外,87种颜料中只有47%是可生物降解的(Paggaand Brown,1986)。
残留的颜色通常取决于不溶解的染料已被证实。
不溶解的染料具有低生物降解性,例如活性蓝21号,直接蓝80号和紫罗兰分别对应59.0,17.7和10.8的COD(化学需氧量)/BOD(生化需氧量)比值(Marmagne和Coste,1996)。
当在低浓度或者当它们很难被氧化剂氧化时,传统氧化处理很难使染料和复杂的有机化合物氧化。
为了解决这个问题,通过不同的技术发展高级氧化过程以产生氢氧自由基。
AOPS过程结合了臭氧(O3)、过氧化氢(H2O2)和紫外线照射,为处理纺织废水提供了最大的保证。
这些氧化剂有效地使颜料脱色然而没有完全去除COD(化学需氧量)。
(Ahmet等,2003年;Lidia等,2001年;Stanislaw等,2001;Tzitzi等,1994)纺织废水的特征混合纺织废水主要以生化需氧量(BOD),化学需氧量(COD),悬浮物(SS)和溶解固体颗粒(DS)这些参数为衡量标准。
电化学处理技术在废水治理中的应用研究
电化学处理技术在废水治理中的应用研究废水治理一直是环保领域的重要课题,电化学处理技术作为一种新兴的废水治理技术,因其高效、低成本的优势被越来越多地应用于实际生产环境中。
本文将从电化学处理技术的定义、原理、分类以及应用案例等方面进行综述,旨在为大家提供一个全面了解这一技术的视角。
一、电化学处理技术的定义电化学处理技术是利用电化学反应原理,通过电极间的电荷转移、电解液中的离子扩散或溶解反应、表面物质吸附和电化学合成等方式对有害离子和污染物进行处理的技术。
具有高效、低成本、易操作,无二次污染等优点。
二、电化学处理技术的原理电化学反应是指在外加电场作用下,电极表面和电极周围的电解液之间发生的化学反应。
在电解质溶液中,盐类物质会分离成正、负离子。
当电极两端被连接到电源时,将导致离子在电极上电离并产生电化学反应,即产生化学物质。
三、电化学处理技术的分类根据电化学反应原理,电化学处理技术可分为电沉积、氧化还原、电吸附、电化学氧化和电化学合成等几种类型。
1、电沉积电沉积是指通过电流的作用,将有害金属离子沉积到电极上从而进行处理技术。
2、氧化还原氧化还原是指电化学反应中,在电极间传递的电子数量的变化,从而改变了化学物质的氧化还原状态,使其变为可溶性或不可溶性。
这一方法可用于处理废水中含有的汞、铜、铜合金。
3、电吸附电吸附是指将处理污染物的溶液流通过电极界面,使吸附剂沉积于电极表面,吸附污染物,同时利用电吸附剂的特性轻松地将吸附污染物与电极表面剥离,从而实现污染物的去除与回收成为可能。
4、电化学氧化电化学氧化是利用电极的氧化还原反应,在电极表面氧化污染物,将其转化为无害物质。
如将废水中含有机物污染物、氨氮、氯化物等转化为二氧化碳、氮气和氯气等。
5、电化学合成电化学合成是通过调节电解质浓度、电位、电流强度等条件,控制电极表面的化学反应,合成具有特定结构和性质的化合物。
如可将废水中的硝酸盐转化为氮气、具有特殊功能的氮化物发光材料等。
高级氧化法污水处理技术综述
高级氧化法污水处理技术综述污水处理是保护环境、维护人类健康的重要工作之一。
高级氧化法是一种用于污水处理的新兴技术,其通过产生高能氧化剂来分解有机物,从而达到净化水体的目的。
本文将对高级氧化法污水处理技术的原理、应用和发展进行综述。
高级氧化法是一种利用氧化剂将有机污染物转化为无害物质的技术。
其核心原理是通过高效的氧化剂将污染物分解成更小、更稳定的化合物。
目前常用的高级氧化法包括Fenton法、Fenton-like法、臭氧法和光催化法等。
Fenton法是指在酸性条件下,使用氢氧化亚铁(Fe(II))和过氧化氢(H2O2)作为氧化剂,通过Fenton反应将有机污染物氧化为CO2和H2O。
该方法具有反应速度快、处理效果好的特点,但其高成本限制了其在大规模应用中的推广。
Fenton-like法是指在酸性条件下,利用其他过渡金属离子如Cu(II)、Co(II)等代替Fe(II)参与反应。
这些过渡金属离子在适当的条件下也能够起到类似Fenton反应的作用,对有机污染物进行氧化降解。
与Fenton法相比,Fenton-like法具有更高的催化活性和更少的废物生成。
臭氧法是指利用臭氧(O3)作为氧化剂,通过将有机污染物氧化分解为CO2、H2O和无机物质。
臭氧具有极强的氧化能力,对有机物质有很高的选择性,但臭氧的产生和使用成本较高,限制了其在实际应用中的推广。
光催化法是指利用光催化剂(如二氧化钛)和光源(如紫外灯)的共同作用,产生活性氧化剂(如羟基自由基)来氧化有机污染物。
光催化法具有针对性强、处理高浓度污染物、无需添加其他氧化剂等优点,但光催化剂的选择和光源的配置是光催化法应用中的关键问题。
近年来,高级氧化法在污水处理领域得到了广泛应用。
传统的生物处理技术往往对有机物质处理效果较差,而高级氧化法则能够更彻底地分解有机物质,提高污水处理效果。
此外,高级氧化法还可以处理一些传统技术难以处理的污染物,如农药、药物残留等。
电催化氧化技术研究综述
电催化氧化技术研究综述作者:苏聪张景张文来源:《中国化工贸易·下旬刊》2017年第09期摘要:电催化氧化法能使有机物降解更彻底、不易产生有毒害的中间产物,基本无二次污染,被称为清洁处理法,与现代环保理念吻合,加之管理方便,处理设备简单,在环境净化工作中逐渐显现出独特的优越性,越来越受到环境工程领域的青睐。
本文系统的介绍了电催化氧化的技术研究成果,全面阐述了该技术的优势与存在的问题,就该技术的应用前景和研究方向进行了分析和展望。
关键词:电催化氧化;废水处理随着我国生活水平的提升与现代工业的迅猛发展,各领域造成的污染越来越严重,对人类危害越来越大,尤其是化工行业产生的工业污水,具有高浓度,强酸碱度,高毒性,难降解等特点,不经过处理任意排放会给水环境带来严重危害,因而对该类化合物的处理一直是人们关注的问题。
电催化氧化法是通过电催化过程中产生氧化性极强的OH羟基自由基与有机物之间的加合、取代和电子转移等使污染物矿化,有易建立密闭循环和无二次污染等优点。
当前,电催化技术做为一种迅速发展的手段,在净化环境的工作中显现出日益独特的优越性。
1 电催化氧化法概述电化学催化氧化法处理废水是由外国人在20世纪40年代提出,但受到电力条件的阻碍,没得到发展,到了60年代,在进入电力时代以后,电化学处理方法越来越多的受到众多研究者的关注,到现在国内外研究者对电化学氧化法处理废水的技术有了一定的知识基础,但还是不够完善,处理比较片面,主要集中在重金属的处理中,目前我们正逐渐向处理有机废水过度。
电化学氧化主要是在特定的容器内,用阳极的高电位与有催化活性的阳极电极反应从而产生具有强氧化性能的活性自由基来氧化降解有机物的一种氧化技术,该法有很多优势,是未来废水处理的发展方向,该法利用产生活性基对废水中有机物进行氧化还原反应,使其降解为小分子有机物或完全氧化为二氧化碳和水,以此达到处理废水的目的,根据电解过程中电极材料的不同可以分为两种,一种是污染物与电极直接发生氧化还原反应,我们称为直接电化学过程,另一种是利用电极表面所产生的活性基团(具有强氧化性)与污染物作用的方法,我们称为间接电化学过程。
电催化氧化处理难降解有机废水的研究进展
・ 6 3・
电催化氧化处理难 降解有机废水 的研究进 展
刘 威 刘丽丽 温 青 ( 哈 尔滨 工 程 大 学 , 黑 龙 江 哈 尔滨 是水处理 中的难题之一 。本文综述 了目前国 内外电催化氧化处理该类废 水的应 用现状及研 究方向展望 。 关键词: 电化 学; 催化氧化; 难 降解有机物 造成水体严重污染的主要污染物是有机物。 可生化的废水可通 常规工艺之不足, 多种处 理方法 的结合还可提高工艺 的经济性 , 但并 过生物法进行处 理, 但难降解及有毒有害有机废 水的处理一直是个 非所有 的电化 学方法都能够被 工程实用化日 , 主要存在 以下局 限性 : 难题。因而, 近年来, 一种基于化学氧化法 的新技术高级氧化法正成 f 1 ) 实用化 、 催化性能高的电极材料不多: 不溶性 电极 P b O 、 S n O : 等电 为水处理技术研究 的热点 , 其 中电催化氧化法 因其具 有的独特优势 极的氧化能力虽然高于石墨等 电极, 但对难 氧化分解的有机物 的效 在有机废水处理上就更加倍受环保工作者的关注【 l I 。 果也不理想; ( 2 ) 电化学氧化机理 尚有待进一步研究: 有机 物在 电极 上 1 研 究 现 状 及 局 限 性 发生的氧化降解机理的研究工作还不很深入, 研究手段还有待探 索 1 . 1研 究 现 状 和提高; ( 3 ) 电极 寿命 短: 电极材料 的限制致使其使 用寿命不长 , 限制 电催化氧化 法是近年来逐渐发展 起来 的一 种颇有发展前 景并 了方法的应用; ( 4 ) 能耗较 大: 阳极存在析氧 、 水分解等 副反 应, 导致 电 已在生物难 降解废水处理 中得到应用 的方法 。它的研究正处于起 流效率 降低, 处理费用较高 。 步 阶段, 虽然 目前关 于高浓度有机废水 的电催化氧化处理有报道, 但 2 研 究 方 向展 望 大 多限于实验影响因素对去除有机污染物 的探讨 , 主要是催化 电极 随着有机合成工业的不 断发展,许多工业废水 中人工合成 的有 本 身的催化活性 、 反应体 系的 p H值 、 电压等 , 而理论 上的研究 也只 机 物种类越来越多, 而这些有机物往往是不可或难生物降解的, 利用 是一些假定条件下 的推测结果l 引 。 生 物处 理技 术处 理较 困难 , 而利用 电催化氧化技术将 是一个较好 的 电催化氧化法水处理技术 的优点在于: 选择, 该方法有着巨大的潜力… ] 。一是用 于电化学燃烧, 在 电解 过程 ( 1 ) 过程 中产 生的 ・ O H具有强氧化性, 可无选择地直接 与废水 中 中产生 强氧化性 的物 质, 使有机污染物均相或异相地被彻 底氧化降 的有机 污染物反应 , 将其 降解 为二氧化碳 、 水 和简单有机物 , 没有 或 解成二 氧化碳 和水。二是 用于电化 学转 化, 把生物难 降解 的有机物 很少产生二次污染; f 2 ) 反应条件温和, 电化学过程一般 在常温常压 下 或 有毒有害物质通过 电化学 方法转化为易生物 降解 的化合 物和无 就可进 行; ( 3 ) 既可单 独处理, 又可与其 它处理技术 相结合, 如作为生 毒无害物质 。总之, 电化学 降解法处理有机废水 由于其独特 的优点 , 化法 的前处理, 用 以提高废水的可生化性; ( 4 ) 电解设备及其操作一般 在有机废水 的前处理和废水 的深 度处 理方面有着极 其广 阔的应 用 比较简单, 如果 设计合理, 费用并不 昂贵 。因此, 国外 电解法水处理 前 景 。 技术被称为“ 环境友好 ” 技术( E n v i r o n m e n t F r i e n d l y T e c h n o l o g y ) 。 今后 的研究 方 向: ( 1 ) 廉价 、 高效 电极 的研制 和应用; ( 2 ) 深入研究 2 0世纪 6 0年代,人们对 电化学水处理技术进行 了大量 的基础 电催化氧化机理, 以便针对特定 污染物 和处 理要求设计制造特性 电 研究工作 。国内外学 者从研制 高催 化活性的 电极材料入手 , 对有机 极; ( 3 ) 设计新型反应 器, 对极板与 电源 的连接方式 、 废水在槽 中的流 物 电催化氧化机理 和影响降解 效率各种 因素进行 了研究 , 取得 了很 动方式 等各 方面进行改进, 以提高处理效率; ( 4 ) 提高智 能化 水平, 以 大的突破,并开始应用于难生物 降解有机废水 如垃圾掩埋渗滤液 、 突 出电化学方法处理效果稳定, 易于实现 自动化运行 的优点 。 含硫废水 、 含氮氨废水, 铜氨废水 的处理, 因而, 电极材 料的研究也不 参 考 文献 断取得进展 I 5 J 。尤宏[ 6 1 等, 设计并制备 了 T i / C o / S n O : 电极降解苯酚。结 【 1 ] I N I E S T A J , MI C H A U D P A , C E R I S O L A G . E l e c t r o - c h e m i c a l o x i d a t i o n 果表 明, 含有 中间层的 T i / C o / S n O : 电极其使用寿命较不含 中间层的 o f p h e n o l a t b o r o n — d o p e d d i a mo n d e l e c t r o d e 【 J J . E l e e t r o c h i m i e a A c t a , 钛基二 氧化锡 电极 T i / C o / S n O 大幅度提高,但其对苯酚的 电催化降 2 0 0 1 , 4 6 ( 2 3 ) : 3 5 7 3 — 3 5 7 8 . 解 活性有所下 降, 氧化还原 电对 C o + / C o 的存 在是所制备 T i / C o / S n O [ 2 】 周启光, 周恭明. 电催化氧化 处理有机废 水的应 用现 状和展 望[ J 1 . 电极稳定性及 电催化活性改变 的主要原 因。李天成1 7 ] 等分别针对不 福 建 环 境 , 2 0 0 3 . 2 0 ( 3 ) : 3 5 — 3 6 . 锈钢 、 柔性石 墨和 S n O j T i 复合材料测定 了其 析氧过电位, 并 以不锈 『 3 】 陈繁 忠, 傅 家漠, 盛 国英, 闽育恒. 电催化氧化 法降解水 中有机物 的 钢、 柔 性石墨 为阳极材 料, 在 5 - 6 V直流 电压下, 对 合成苯 酚废水 进 研 究进展『 J 1 . 中国给水排 水, 1 9 9 9 , 1 5 ( 3 ) : 2 4 — 2 6 . 行 了电化学氧化处理, 结果 表明: 析氧过 电位次序为 S n O J T i >柔性石 『 4 1 宋卫锋 , 倪亚 明, 何德文. 电解法水处理技术 的研 究进 展f J 1 . 化工环 墨 >不锈钢, 处理后 水的 C O D值 接近或小 于 1 0 0 mg ・ L q , 且 出水的苯 保 , 2 0 0 1 , 2 1 ( 1 ) : 1 1 -1 5 . 酚浓度小于 5 m g ・ L ~ 。 V l y s s i d e s 等目 以T i / P t 为阳极 、 不锈钢为阴极 , 对 【 5 ] 冯玉杰, 李晓岩, 尤宏等. 电化学技术在环境工程 中的应用[ M] . 北京: 含橄榄 油的有毒 废水进行 了处理 。加 入 4 0 g ・ L - 的N a C 1 作为 电解 化 学工业出版社, 2 0 0 2 . 质 ,在 0・ 2 6 A・ c m 的电流密度 下分别 处理 1 h和 1 0 h 。结 果显 示 : 『 6 ] 尤宏, 崔玉虹等. 钛基 c o中间层 S n O : 电催化 电极的制备及性能研 C O D 。去除率 分别为 4 l %和 9 3 %, T O C去除率分别为 2 0 %和 8 O . 4 %, 究l J J . 材料科学与工艺,2 0 0 4 , 1 2 ( 3 ) : 2 3 0 — 2 3 3 . s s 去 除率分别为 1 %和 9 8 . 7 %, 色度去除率分别为 7 0 %和 9 9 . 4 %, 平 【 7 】 李天成, 朱慎 林. 电催 化 氧化技 术 处理苯 酚废 水研 究f J ] . 电化 学, 均能量损耗分别为 1 . 2 7 3和 1 2 . 3 k W・ h ・ k g ~ 。赵国华 等采用循环伏 2 0 0 5 , 1 1 ( 1 ) : 1 0 1 —1 0 4 . 安法 和测定催化 电极 在不 同介质 中的阳极极 化 曲线得 到析氧 电位 【 8 ] V l y s s i d e s A G , K a r l i s P K , Z o r p a s A A .E l e c t r o c h e mi c a l o x i d a t i o n 的方法,考察 了有机污染物苯胺在催化 电极 上的电催化氧化行 为。 o f N o n C y a n i d e s t r i p p e r s w a s t e s [ J ] . E n v i r o n m e n t I n t e r n a t i o n a l , 1 9 9 9 , 2 5 L i d i a 等【 。 0 1 用T i / P t 和T i / P t / I r 电极 电解处理制革废水 。电化学过程不 ( 5 ) : 6 6 3 - 6 7 0 . 仅能去除有机物, 而且还有去
电化学氧化法处理工业废水综述
i u t a se t rte t n ,e p c al n t e d sr cin o o i n o nd sr lwa twae r ame t s e ily i h e tu to ftx c a d n n—b o e r d b eo g n c y d r c ri d r c i i d g a a l r a i sb ie to n ie t
A b t ac :Elcr c e c lo i a in me h d wa l n wn a n e v r n n sr t e to h mia xd t t o swelk o s a n io me t— fin l e hn l g n t e fed o o re d y tc oo y i h l f i
水 资 源 主 要 是 指 可 供 人 类 和 生 态 系统 利 用 的 可 更 新 和 恢 复 的- 4 部 分 陆 地 淡 水 , 括 地 下 水 和 地 表 水 … 。水 资 源 是 基 础 - ' 包 自然 资源 , 生态环 境 的控 制性 要素 ; 是 同时 又是 战 略型 经 济资
Re iw fElc r c e ia i to Pr c s e pl d v e o e t o h m c lOx da in o e s sAp i e i n sra a t wa e e t e n I du ti lW se t r Tr a m nt
L ig,C IT o I n J HA a
第4 0卷第 1 5期
21 0 2年 8月
广
州
化
工
Vo . . 5 140 No 1 Au u t201 g s. 2
Gu n z o h mi a n u t a g h u C e c l d sr I y
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。
高级氧化法污水处理技术综述
高级氧化法污水处理技术综述高级氧化法污水处理技术综述污水处理是保护环境、维护人类健康的重要环节。
在传统的污水处理方法中,物理和化学处理技术已经被广泛采用,但是某些废水难以通过传统方法彻底去除。
为了解决这一问题,高级氧化法(Advanced Oxidation Processes,AOPs)作为一种新型的污水处理技术应运而生。
高级氧化法是一种基于高活性氧自由基产生和利用的污水处理方法。
它通过产生和利用氢氧自由基(·OH)、羟基自由基(HO·)和次氯酸根离子(OCl-)等强氧化剂,对污水中有机物进行降解和去除。
相较于传统的物理和化学处理方法,高级氧化法具有处理效果好、操作简单、副产物少以及不需要添加一次性消耗性化学品等优点。
高级氧化法主要包括臭氧氧化、紫外光氧化和水瞬态电解氧化等技术。
其中,臭氧氧化是利用臭氧和污水中的有机物发生氧化反应,从而达到降解、去除有机物的目的。
臭氧氧化技术具有高效率、广谱性和非选择性的特点,能够有效地去除污水中的各类有机物,包括难降解的毒性有机物。
然而,臭氧氧化的应用受到氧的产生能力和效率的限制,同时也需要较高的投资和运行成本。
紫外光氧化技术是利用紫外光照射降解污水中的有机物。
在紫外光的作用下,污水中的有机物和氧气发生氧化反应,形成·OH自由基从而降解有机物。
紫外光氧化技术具有高度选择性、无二次污染以及操作简单等优点,但是其应用受到光照强度和污水中有机物对紫外线敏感度的限制。
水瞬态电解氧化技术是利用电化学原理将水分解产生大量氢氧自由基、羟基自由基和次氯酸根离子,对污水中的有机物进行氧化降解。
这种技术具有高效、节能以及操作便捷的特点,同时由于水是该技术的唯一原料,因此无需考虑氧气供应问题。
除了以上三种高级氧化法技术,还有一些其他的AOPs方法也被广泛应用于污水处理中,如Fenton氧化、光催化氧化等。
这些技术各自具有独特的应用优势和适用范围,可以根据具体污水的特性和处理要求进行选择。
电化学水处理技术发展综述
电化学水处理技术发展综述
1电化学水处理技术
近年来,受到不断提高的水质污染水平的影响,全球各地的水质处理水平都发生了巨大的变化,而清洁水质的技术储备也不断加大,电化学水处理技术便逐渐提出,它利用电场把污染物吸附到电极上,利用电化学反应产生氧气来杀灭细菌等有害物质,从而保障水质安全。
2电化学水处理技术发展历史
电化学水处理技术于1890年代中期被发明,由美国的电气专家米歇尔·该德森发现,它是一种新型的水处理技术,利用电场作用来改变水中有害物质的性质,把水中有机碳物质、重金属及必需元素吸收到电极上,从而净化水质。
之后,此项技术在全球范围内迅速发展,应用于各种水处理工程中。
3电化学水处理技术原理
电化学水处理技术以电解水、阳极氧化、氧气可控自动整流技术、低电压投加臭氧等方式运行起来,电解水的原理是水中的离子被电场吸引,在阳极和阴极间不同的电位作用下被分离开来,而阳极氧化则是利用电场中的氧分子被氧化活性自由基附着而被除去的原理,从而有效的去除水中有机物、重金属及其他污染物,保障水质干净和清新。
4电化学水处理技术的优势
电化学水处理技术使用简便、运行成本低、可调整优化、有比较好的容积利用和污染响应快、处理效果好等优势,使得技术获得了广泛的应用。
此外,在应用后期,可以使用电化学技术恢复污染水中的特定元素,从而提高元素的利用效率。
5电化学水处理技术的发展前景
电化学水处理技术的发展前景十分广阔,它不仅可以实现原水中有害物质的有效除去,而且可以对可利用、低浓度的元素进行再生,还能起到抗菌消毒作用,极大地改善水质污染问题,保障水质安全。
展望未来,电化学水处理技术还将进一步完善,不断开发出更先进的水处理技术,在水质处理方面发挥更大的作用。
电化学复合技术处理有机废水的研究进展
s me t a i me,t e d r cin o twa n i ae a h n s t e c mb n to f ee to h mia e hn lg nd oh r h ie to f i s i d c td t tt e o e i h o i ai n o lc rc e c ltc oo y a t e h i l s s h a y is,c e sr fed uc sph sc h mity,bilg n l a o n oo a d u t s u d,t e o h rwa o t e u e c ssa d t c iv n u ti l y r h t e sh w o r d c o t n o a h e e i d sra
关 键 词 电化 学 技 术 电化 学 复 合 技 术 有 机废 水 研 究 进 展
De eo m e to e t o h m i a m p st c n l g e o v lp n fElc r c e c lCo o ie Te h o o i s f r
Or a i a t wa e e t e t g n c W se t r Tr a m n
Absr c Th e eo me to lcr c e c lc m p st e hn l ge n o g n c wa twae r am e twa e ta t e d v lp n fee to h mi a o o ie tc oo is i r a i se t rte t n s r —
‘
电化 学复 合 技术 研 究 现
电化学复合 技术 是 将 电化 学 技术 与其 它 技术 相
其 他 复合技术 。
1 1 电解 一内 电解 复合 法 .
废水的电化学处理法
02
金刚石膜电极具有很宽的电势窗口、很低的背景电流、很高的化学和电化学稳定性,以及耐腐蚀等性质,这些优异的电化学特性应用于有毒、有害、难生化污染物的电化学处理己成为环境电化学的研究热点。
但金刚石薄膜电极的最大缺点是制作工艺复杂,价格昂贵,电催化活性低,表面再造很困难。
01
02
4、金刚石膜电极
结晶紫在活性氯的间接电氧化作用下能够被快速降解。溶液在去色的同时,其中含苯环的小分子物质也能被去除。
溶液初始pH值、电流密度、槽电压、支持电解质浓度以及有机物的初始浓材料的结构是影响有机物去除效率的重要因素。对于分子尺寸较小的苯酚和茜素红S,ACF阳极的比表面积和中孔率越大,苯酚和茜素红S的去除率越高;而对于分子尺寸较大的腐殖酸,则以比表面积和中孔率居中、电学性能较好的ACF为阳极时,处理的效果较好。
2、电化学氧化的基本原理
01
02
03
3.电解槽
五、阳极材料综述
由于有机物的氧化降解多发生在阳极,因此,电极表面化学性质稳定、电化学催化性能优良、电催化性能不易失活、电极的电势窗口宽的阳极材料成为目前研究的重点。尽管为数众多的阳极材料都有氧化有机物的功能,但其处理效果却各有不同。
1
2
3
4
5
1、传统电极
2、过渡金属涂层钛电极
过渡金属涂层主要包括Ir、Pt、Ru、Rn等金属或合金,它们能与反应物分子作用而形成特征吸附键,活化分子,因而具有较好的催化活性,但造价昂贵。
DSA电极(金属氧化物涂层电极)
1963年H. Beer发明了DSA(Dimensionally Stable Anodes)电极,即在金属基体(如Ti, Zr, Ta, Nb等)上沉积一层儿微米厚的金属氧化膜的电极,这种电极,因其具有良好的催化活性,迅速得到人们的青睐。而且DSA电极的化学和电化学性质能够随着氧化物膜的材料组成和制备方法而改变,30多年来围绕DSA电极做了许多工作,包括制备方法。 但DSA电极的表面化学成分和性质不够稳定,电催化性能易失活,工作寿命不长且成本较高,并会在处理体系中带入微量有毒的金属氧化物,因此限制了其在实际工程中的广泛应用 。
电芬顿反应原理研究进展
电芬顿反应原理研究进展电芬顿反应原理研究进展引言:随着工业化和城市化的推进,水体污染问题逐渐引起人们的重视。
有机污染物的存在对环境和人类健康带来了严重威胁。
因此,寻找高效、经济、环境友好的污染物降解技术变得尤为重要。
电芬顿反应作为一种先进的氧化技术,能够有效降解有机污染物,近年来得到了广泛研究和应用。
本文将对电芬顿反应原理及其研究进展进行综述。
一、电芬顿反应的原理电芬顿反应是利用电化学氧化还原反应来产生具有较强氧化能力的羟基自由基(·OH),通过与有机污染物发生氧化反应,将其降解为无害的物质。
该反应一般在含有铁电极和钛电极的电解池中进行。
在电解池中,阳极是由氧化还原电位较高的铁电极构成,而负极则是由稳定性较好的钛电极构成。
当通电后,铁电极上发生氧化反应,产生Fe2+和氧气,同时钛电极上发生还原反应。
由于氧气和Fe2+反应生成Fe3+,进而与水生成羟基自由基(·OH)。
这些羟基自由基具有高度的氧化能力,可与有机污染物发生反应,从而实现有机污染物的降解。
二、电芬顿反应的影响因素1. pH值:pH值是影响电芬顿反应的重要参数。
一般来说,在中性或弱酸性条件下,电芬顿反应的效果最好。
因为在酸性条件下,产生的Fe3+浓度较高,有利于生成更多的羟基自由基。
2. 温度:温度是影响电芬顿反应速率的重要因素。
较高的温度有利于提高反应速率,但同时也增加了能耗。
因此,在实际应用中需要在节能的前提下选择合理的温度条件。
3. 反应时间:反应时间是决定电芬顿反应效果的重要因素。
一般来说,反应时间越长,有机污染物的降解效果越好。
但随着反应时间的增加,能耗也会增加,因此需要综合考虑反应时间和经济性的平衡。
三、电芬顿反应的应用电芬顿反应已经在环境领域得到广泛应用。
首先,该技术可以应用于废水处理。
通过电芬顿反应可以将废水中的有机物质降解为无害物质,提高废水的水质。
其次,电芬顿反应可以应用于土壤修复。
有机污染物会严重影响土壤的质量,电芬顿反应可以有效降解土壤中的有机污染物,提高土壤的生态环境。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
基础研究2019·1342Modern Chemical Research当代化工研究电化学氧化处理有机废水综述*仲昭宇 宦恒庆 缪莉 董昆明*(扬州大学环境科学与工程学院 江苏 225000)摘要:电化学水处理技术是一项极具发展前景的环境友好型应用技术,包括电絮凝法、电沉积法、内电解法、电渗析法、电气浮法、电芬顿法等。
本文详细阐述了不同电化学处理技术的原理,实验条件和效果,分析了电化学技术在废水处理过程中存在的问题,探讨了电化学处理未来的研究热点。
关键词:电化学;氧化;有机废水中图分类号:X703.1 文献标识码:AReview of Electrochemical Oxidation Treatment of Organic WastewaterZhong Zhaoyu, Huan Hengqing, Miao Li, Dong Kunming(Institute of Marine Science and Technology, School of Environmental Science and Engineering, Yangzhou University,Jiangsu, 225000)Abstract :Electrochemical water treatment technology is a promising environmentally friendly application technology, includingelectroflocculation, electrodeposition, internal electrolysis, electrodialysis, electrical floatation, and electric Fenton.This paper elaborates on the principles, experimental conditions and effects of different electrochemical treatment techniques, analyzes the existing problems of electrochemical technology in the process of wastewater treatment, and discusses the research hotspot of electrochemical treatment in the future.Key words :electrochemistry ;oxidation ;organic waste water引言在诸多有机废水处理技术中,电化学水处理技术优势明显[1]。
该技术处理过程清洁,设备占地面积小,反应装置简单,工艺灵活,能量效率高,既能单独处理,又可以和其他技术相结合,具有广阔的工业应用前景。
1.电化学处理技术原理及分类电化学水处理技术是利用电化学对水中的难降解有机污染物进行直接的阳极氧化降解,或通过电解过程中产生的强氧化性自由基来对有机物进行的间接氧化降解。
(1)电化学技术原理电化学处理过程包含直接电解和间接电解。
直接电解包括阳极过程和阴极过程[2],是指污染物在电极上反应并被氧化或还原。
间接电解是指利用电化学产生的氧化还原中间产物来降解污染物。
有机污染物的直接电化学氧化又分为两种途径,一种是电化学转化,即有机污染物氧化降解成小分子,毒性减少。
一种是电化学燃烧,即有机污染物彻底氧化为稳定的无机物,如水和二氧化碳[3]。
(2)电化学处理方法直接氧化和间接氧化的分类并不绝对,电极上的直接电化学氧化和间接电化学氧化两个过程通常同时出现在有机物电化学降解过程中,且随实验条件和控制参数的变化降解机理也随之变化。
常用水和废水电化学处理方法有以下几种:电絮凝法、电沉积法、内电解法、电渗析法、电气浮法、电芬顿法。
①电絮凝法电絮凝法以铁铝为阳极,用直流电将阳极溶蚀,产生铁离子和铝离子。
经过水解,聚合及氧化过程逐渐形成微絮体,使废水中的胶态杂质凝聚沉淀而分离。
电絮凝设备操作方便且能够同时去除多种污染物,使用电絮凝法可以有效处理电镀废水,染色污水,生活污水等。
根据各种电絮凝法应用总结归纳成表1。
表1 电絮凝法处理Table 1. Electrocoagulation treatment处理对象最佳电解条件处理效果文献编号丁腈橡胶废水正极铁板,负极石墨板,电压20V,反应时间25min,极板间距1cm 废水COD去除率达到51%[4]毛纺染色废水阴阳极板为铁板,电流密度为40A/m 2,电解时间25min,极板间距1cm 色度和COD去除率分别为98%和53%[5]乳胶漆废水电极板为铝极板,乳胶漆废水与生活污水体积比1∶3、电流强度5mA/cm 2,极板间距为l0mm,反应时间6min COD去除率88.06%,悬浮物去除率99.77%[6]生活废水电极板为铝极板,电解时间30min,极板间距10mm,电流密度1.2A/dm 2浊度去除率达到95%,COD 去除率可达59%[7]②内电解法内电解法的原理是对铁碳改性,在电化学反应催化剂的作用下,废水中形成大量微小原电池,污染物在正负极上发生化学反应,降解有机污染物。
内电解法不需要外加电压,所用填料是废铸铁料和废碳料,因此它投资花费少,运行成本低,并且对工业废水有着不错的处理效果[8]。
根据各种内电解法处理实验总结归纳成表2。
表2 内电解法处理Table 2. Internal electrolysis处理对象最佳电解条件处理效果文献编号餐饮废水铸铁屑投量为100g/L,阳极是铁,阴极是碳化铁,反应时间45min、温度约为30℃油去除率84.6%,COD去除率78.7%[9]基础研究2019·1343当代化工研究Modern Chemical Research酸性废水铁炭为1:1,pH值为2.5~ 3.5,停留时间5h COD去除率可达56%[10]含酚废水铁碳比1:1,处理时间30min,pH为6~7,苯酚和过氧化氢之比为150:1苯酚去除率90%[11]印染废水铁碳比1:1,pH值为5~ 6,温度30℃~40℃时间30~40min 脱色率90%以上,CODcr去除率70%[12]③电渗析法电渗析法的原理是在直流电场的作用下,利用离子交换膜的选择透过性,使溶液中阴、阳离子发生离子迁移,分别通过阴、阳离子交换膜,从而分离出溶液中的电解质。
电渗析法操作维修方便,使用寿命长,原水的回收率高[13]。
相关的电渗析法处理实验制成表3。
表3 电渗析法处理Table 3. Electrodialysis treatment处理对象最佳电解条件处理效果文献编号电镀镍回收液工作电压5.5V、淡室流量6L/h时,运行时间4 h COD的去除率为56.9%[14]含铬废水极限电流0.41A,极限电流密度为1.33mA/cm 2;操作电压20V,进水流量20L/h 淡水产率80%[15]味精废水隔离流速为3.4cm/s,电压25V,当Cl离子的质量浓度7~8g/L CODcr的去除率达90%以上[16]氧化铝厂外排废水电极为不锈钢板,电压100V,进水线速度3cm/s淡水含盐量小于500mg/L单位产水量能耗小于1.75kW.h/m 3[17]④电芬顿法电芬顿法的原理是在电化学反应的作用下,电极产生的H 2O 2和Fe 2+反应后生成羟基自由基•OH,将难降解污染物氧化分解成小分子物质。
电芬顿法处理过程中只要控制电压和电流,易于自动化控制。
电芬顿法的处理效果受pH,电压,电流密度和曝气速率影响。
目前对电芬顿法的研究正处于试验开发阶段,为了能够大规模应用,需要合理设计电解池结构,提高电极效率,降低能耗。
表4展示使用电芬顿法处理各种污染物的电解条件与处理效果。
表4 电芬顿法处理Table 4. Electric Fenton Treatment处理对象最佳电解条件处理效果文献编号合成染料电压为5.69V,pH2.24和铁离子浓度为2.68mM 脱色率90%,COD去除率56%[18]活性污泥过氧化氢127mmolL -1,pH3.0,直流电流10m A /c m -2, 120m i n ,N a C l 为0.22mol/L -1COD去除率72%, 总大肠杆菌去除率100%[19]小檗碱成品母液pH值为3,H 2O 2/COD 摩尔比1.25,Fe 2+/H 2O 2摩尔比为0.1,水力停留时间2.5小时COD去除率35.6%小檗碱去除率为91.4%[20]食品废水恒定电流密度为28.5mA/cm 2,处理时间40min10mM苯酚的完全降解。
进一步处理TOC降低约75%[21]2.电化学氧化处理技术存在的问题及研究热点电化学氧化处理是一种极具发展前景的应用技术,它能有效处理难生物降解的有机废水,如果能进一步深入研究和开发,对于我国各行各业的可持续发展具有重要的意义。
本文对电化学水处理技术的原理进行了简要的分析和阐述,探讨了电化学水处理技术的发展现状和应用前景,发现虽然电化学处理污水是一种行之有效的办法,但是依然没能在工艺上大规模应用,因为其存在着以下这几个问题。
(1)高效合理的电催化降解反应器的设计和研究还不够,充分考虑各种影响因素,优化操作条件的系统研究较少。
(2)有机污染物在电极上发生氧化还原反应的机理研究的还不够透彻,特别是反应过程中的微量中间产物及活泼中间体与其他污染物的进一步反应无法跟踪检测。
(3)电极材料消耗过多,电极材料价格较高,因此在实际领域运用时经济要求高,难以推广。
为了解决这些问题,电化学氧化法处理未来的研究热点有:(1)开发研究具有高催化活性且价格低廉的电极材料。
(2)研究新型节能高效电化学反应器,并且优化参数使其满足工业应用[22-23]。
(3)深入研究电化学反应过程研究机理,加强电化学处理与其他技术联用的协同性。
相信随着电力工业发展,电化学理论不断完善,新型电极材料研究不断深入,以及与其他方法的联用,电化学水处理法未来必将拥有广阔的前景。
•【参考文献】[1]付文峰.电化学水处理技术的研究与应用[J].环境工程设计,2017,1:109-110.[2]颜会全,李静萍.电化学水处理技术发展综述[J].化工时刊,2016,6:42-45.[3]Comninellisch.electrocatalysis in the electrochemic- alconversion combustion of organic pollutants of waste water treatment[J].Electrochim.Acta,1994,39:1857-1862.[4]丁健,刘光利,张媛.电絮凝法处理丁腈橡胶废水[J].石化技术与应用,2011,29(3):231-233.[5]杨岳平,宋爽.电絮凝法处理毛纺染色废水[J].工程与技术:19-20.[6]张国辉,杨鸿鹰,冯党卫.电絮凝法处理乳胶漆废水[J].涂料工业,2017,47(12):48-51.[7]孙金勇,庄云龙.电絮凝法处理生活废水的研究[J].江苏环境科技,2004,17(2):13-15.[8]Hua L in,Yan L in,Liheng L iu .Treatment o f d initrodiazo- phenol production wastewater by Fe/C and Fe/Cu internal electrolysis and the COD removal kinetics[J].Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers,2016,58:148-154.[9]张凤娥,谢琦,李宏.内电解法处理餐饮废水的试验研究[J].中国给水排水,2007,23(13):83-86.[10]周文霞,史巍.铁炭内电解法处理酸性废水[J].化学工程师,2007,147(12):47-48.[11]胡敬,蔡铎昌,何代平.铁碳内电解法处理含酚废水[J].西华师范大学学报,2006,27(1):106-108.基础研究2019·1344Modern Chemical Research当代化工研究[12]张亚静,应金英,陈晓锋.铁碳内电解法处理印染废水[J].环境污染与防治,2000,22(5):33-36.[13]Tatiana Sadyrbaeva.Liquid Membrane System for Ext- raction and Electrodeposition of Lead(II) During Electrod ialysis[J].Materials Science and Applied Chemistry,2017, 34:29-33.[14]李双全,马晓鸥,杨金庸.电渗析法去除电镀镍回收液中的有机物[J].电镀与涂饰,2013,7:50-52.[15]邓永光,叶恒朋,黎贵亮.电渗析法处理含铬废水的研究[J].工业安全与环保,2013,39(1):35-37.[16]钱学玲,李道棠,朱章玉.电渗析法处理味精废水[J].上海交通大学学报,2000,34(11):1583-1585.[17]刘可鑫,保积庆,肖连生.电渗析法处理氧化铝厂外排废水[J].安全和环境学报,2004,4(1):89-92.[18]O.Iglesias,M.A.Fernández de Dios,E.Rosales,et al.Optimisation of decolourisation and degradation of React- ive Black 5 dye under electro-Fenton process using Fe alginate gel beads[J].Environmental Scienceand Pollution Research:2013,4:2172-2183.[19]Ali Reza Rahmani,Davood Nematollahi,Ghasem Azar- ian,et al.Activated sludge treatment by electro-Fenton process:Parameter optimization and degradation mechanism[J].Korean Journal of Chemical Engineering,2015,8:1570-1577.[20]Xiaoyu Cui,Ping Zeng,Guanglei Qiu,et al.Pilot-scale treatment of pharmaceutical berberine wastewater by Fenton oxidation[J].Environ Earth Sci,2015,73:4967-4977.[21]Yong-Uk Shin,Ha-Young Yoo,Seonghun Kim,et al.Sequential Combination of Electro-Fenton and Electroch emi- cal Chlorination Processes for the Treatment of Anaerob- ically-Digested F ood W astewater[J].Environ.Sci.Technol,2017, 51(18):10700-10710.[22]Jelena Radjenovic,David L. Sedlak.Challenges and Opportunities for Electrochemical Processes as Next-Genera- tion Technologies for the Treatment of Contaminated Water[J]. Environ.Sci.Technol,2015,49(19):11292-11302.[23]Justin T. Jasper,Oliver S. Shafaat,Michael R. Hoffm- ann.Electrochemical Transformation of Trace Organic Contam- inants in Latrine Wastewater[J].Environ. Sci.Technol,2016, 50(18):10198-10208.【基金项目】广东省海洋药物重点实验室开放课题及中国科学院热带海洋生物资源与生态重点实验室开放课题(2018011008)•【作者简介】仲昭宇(1994-),男,硕士研究生,扬州大学环境科学与工程学院;研究方向:电化学处理有机废水。