电催化与有机废水处理介绍
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。
电催化氧化技术处理高浓度有机废水
电催化氧化技术处理高浓度有机废水高浓度有机废水主要是指COD和BOD5达到或超过几千甚至几万毫克每升的废水。
该类废水直接排放会对水环境造成严重破坏，可能危害人体健康，引起急慢性中毒和致畸、致癌等远期危害。
该类废水主要来自焦化、制药、造纸、印染、石化以及食品加工等领域。
在淡水资源和能源日益短缺的今天，探索高浓度有机废水处理以及资源化利用技术已成为热门的环保议题之一。
1、行业现状目前，处理高浓度有机废水，大多采用传统的生物处理法。
该类方法本身存在较大问题，以广泛应用的AA/O 法为例，根据实际运行况，存在反应池容积较大、能耗较高、污泥回流量大、脱氮效果有限等缺点。
高浓度有机废水含有大量可溶性无机盐，具有较高的导电性能，适用于电化学法处理。
该方法主要包括电化学氧化还原、电凝聚、电气浮、光电化学氧化以及内电解等。
2、研发新方向电催化技术是在电极表面的氧化作用下或由电场作用而产生的自由基作用下促使有机物氧化分解的技术。
近年来，利用电催化技术处理难生化有机废水的方法逐渐引起关注。
电催化性能的变化本质上不是电位、电流等外部条件引起的，而是电极材料本身的影响。
对难降解有机污染物的电化学降解问题，重要的是电极材料的设计与制备。
不同的电极材料，对应着不同的转化结果和转化机制。
在废水的电解处理当中，很大限度地提高电解反应速度，增大单位电解槽的反应量一直是人们所努力的目标。
当反应物浓度低、电极反应速度慢时，就更加迫切需要更为高效的电解槽。
扩大电极表面积是增加电解反应速度，提高电解效率的一种有效的方法。
电解多相催化氧化以多类型金属为阳极，在直流电的作用下，阳极被溶蚀，产生金属离子，再经过一系列水解、聚合及亚铁的氧化过程，发展成为各种羟基络合物、多核羟基络合物以至氢氧化物，使废水中的胶态杂质、悬浮杂质凝聚沉淀而分离。
3、电解多相催化氧化技术优势：（1）反应过程中无需投加任何化学试剂，不产生污泥和二次污染，属于“绿色环保工艺”。
电催化氧化技术在废水处理中的应用分析
电催化氧化技术在废水处理中的应用分析摘要:废水处理往往对技术层面要求相对较高，电催化氧化技术往往具备快速、不会产生二次污染等优势，故现阶段被广泛运用至废水处理相关领域当中，所获取处理效果相对理想。
鉴于此，本文主要围绕着废水处理当中电催化氧化技术应用开展深入的研究和探讨，期望可以为后续更多研究学者对此类课题的实践研究提供有价值的指导或者参考。
关键词:废水处理；电催化；氧化技术；应用；前言：电催化氧化技术，属于现阶段废水处理当中有效性较为突出的一项科学技术，所具备优势较为突出，能够更为高效地处理各种废水，对废水治理各项工作的有效实施来说有着积极作用。
因而，综合分析废水处理当中电催化氧化技术应用，有着一定的实际意义和价值。
1.电催化氧化技术简述1.1在技术原理层面电催化氧化技术，其以电子作为主要的反应机理，催化活性阳极材料的表面位置有着强氧化特性的中间体产生，以间接或者直接氧化方式处理废水当中污染底物，其阴极有着一定还原特性，因而，可对如重金属类离子等可被还原一些污染底物实施有效处理，因其主要为阳极氧化，故通常称其是电催化式氧化。
电催化氧化技术，其能够处于常压及常温环境下产生一定反应，有着极高效率及较广的适应性，且不会有二次污染产生、有着极高自动化的程度，属于绿色环保价值较为突出的一种处理技术。
在直接氧化层面，即直接在阳极当中污染物失去电子致使氧化发生，有机物直接实施电催化的氧化处理，其主要分两类实施。
一种是电化学的转换，难生化部分有机物有效转化为一种易生化物质或有毒物质均转变成无毒物质，对B/C比起到改善作用，促使废水更具可生化性，实现生化处理的进一步落实[1]；另外一种是电化学的燃烧处理，直接深度氧化有机物成CO2。
这两种不同电化学的反应试验当中均同步实施。
但因为不同的电极材料，表面位置涂层材料也必然存在差异性，对这两种不同反应主次有着决定作用；在间接氧化层面，间接性电化学的反应，其主要是借助电化学的反应所产生氧化的还原剂，把污染物逐步转化成为相应的无害物，这一过程所产生氧化的还原剂便属于污染物和电极交换的电子中间体，此中间体可为催化剂或者电化学所产生寿命较短的中间体。
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
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电化学降解有机物 的基本原理是使这些有机 污有
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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
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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
电催化氧化技术处理难生化有机废水的研究现状及进展
The Research Status and Progress of Electro - catalytic Oxidation Technology in Refractory O rganic W astewater Treatm ent
J iao Caishan, Sun Yan,M en Xueyan, W en Q ing
( College of Material Science and Chem ical Engineering, Harbin Engineering University, Harbin 150001, China ) Abstract:W ith the rap id development of industry, large quantities of industrial wastewater, especially the refractory organic wastewater, is discharged into our environment . This situation brings serious threat to humanity, so effective methods to treat the industrial wastewater is badly needed. According to the document, it is introduced that a kind of new technology in wastewater treatm ent, the electro - catalytic oxidation technology, and separately defines the technology from the anodes catalytic oxidation and the cathodes reducing, containing its working p rincip le, the research status and p rogress of catalyzed electrodes, and the actu2 al app lication. In addition, the treatm ent under consp iracy of anodes and cathodes is summarized. A t last, the research direction of this technology is p roposed. Key words: electro - catalytic oxidation technology; anodic oxidation; cathodic reducing
沈阳工业大学科研成果介绍 电催化氧化有机废水处理设备
第49卷第7期朱梦影，等：旋流气浮装置试验对比分析 1471聚结这些油性固体可导致油和固体混合物形成大团块，从而堵塞工艺设备，而这种固体悬浮物在油田的采出水中很明显。
在第一个接入点，CFU主要问题是含油固体的存在，A厂家CFU第20个测试点时，由于分离器冲砂，进口污水中含油固体增多，导致一级出口含油率明显增多，通过二级处理之后含油率基本符合要求。
B厂家CFU测试期间也遇到类似问题，该CFU第5个测试点入口含油固体增多，导致分离器除油率只有8%。
这表明尽管CFU技术能除去大部分细小的游离油，但高密度的固体不能被去除，其中很大一部分在水相中离开了容器。
在样品中观察到的大部分固体呈不觃则形状，这表明它们可能不仅仅包含沙子，一些可能是重烃相某些组分的结垢或沉淀的结果。
在油水分析过程中，溶剂萃取之后，溶剂相包含大量可能沉淀的重烃化合物。
降低通过容器的流速可使含油固体有足够的停留时间被去除。
出口样品的外观与较高流速下的样品相比差异很大。
大部分悬浮的含油固体已被移入油相，幵通过排出口从容器中排出。
总之，尽可能为含油固体的漂浮提供足够的停留时间，幵使其远离容器出口，然而这需要一个更大的容器来获得额外的时间。
5 结论1）通过观察这两次CFU测试可以看出，该油田生产水质量变化很大。
CFU在生产水滤器下游的表现优于其在生产水注水增压泵下游的表现。
两个测试点试验表明：通过离心机、注水增压泵的混合作用，生产水中的乳化液在第二个测试点变成稳定的乳化液，只是通过调节化学药剂和氮气的注入量，CFU很难将其分离出来。
所以全尺寸的CFU最好安装在生产水滤器下游，这样不仅有更好的CFU除油率，而且为水离心机提供更好的水质保障。
2）通过比较这些CFU的测试结果，A厂家表现出最好的除油率和稳定性。
冲砂作业是蓬勃的一项日常工作，冲砂期间，生产水中含油砂量快速增长，使水中含油率增长至3 000 μg·g-1，比平时条件高得多。
3）通过比较这些CFU技术，两个厂家的原理是类似的，基于气液比重不同的机械分离、结合气浮和诱収性离心力这些原理作用在流体上，停留时间大概为30 s。
电催化氧化技术在有机废水处理中的应用
电催化氧化技术在有机废水处理中的应用电催化氧化技术在有机废水处理中的应用随着工业化的快速发展，有机废水处理成为了一个重要的环境问题。
有机废水中含有大量的有机物质和污染物，对环境和人类健康造成了严重的影响。
传统的有机废水处理方法存在着效率低、处理成本高和可能产生二次污染的问题。
因此，寻找一种高效、环保的有机废水处理技术是非常迫切的。
电催化氧化技术作为一种高效的有机废水处理技术，在近年来逐渐引起了人们的关注和重视。
它通过电催化氧化反应将有机废水中的有机物质氧化为无机物质，从而达到净化有机废水的目的。
该技术具有操作简单、处理效率高、能耗低以及无二次污染等优点，因此被广泛应用于不同领域的有机废水处理中。
电催化氧化技术的基本原理是利用电化学反应来催化有机废水中的有机物质氧化。
具体而言，该技术通常使用电极将直流电源加至一定电压，产生一定的电位差。
通过调控电极的工作电位，可以实现氧化反应的进行。
在电极表面，发生氧化反应的同时会产生氧气，该氧气可以促使废水中的有机物质进一步氧化。
此外，电化学电容层中的阳极和阴极的反应区域还会产生一些氢氧根和氢气，从而促进有机物质的氧化反应。
电催化氧化技术的关键是选择合适的电极材料。
通常使用的电极材料有铁、铝、钛等，它们具有良好的电化学性能和较高的催化活性。
此外，电催化氧化技术还可以结合其他辅助催化剂，如活性炭或纳米金属颗粒，以增强氧化反应的效果。
在实际应用中，电催化氧化技术可以通过电解槽或电化学反应器来实现。
电解槽是一种封闭的反应装置，通过调整电解液中的温度、压力和pH值等参数，可以实现对有机废水的高效处理。
另外，电化学反应器则是采用传统的连续流动方式，利用电极直接将废水通过反应器进行催化氧化处理。
电催化氧化技术在有机废水处理中的应用已经取得了一定的成果。
许多研究表明，该技术可以有效地去除废水中的有机物质，降低化学需氧量（COD）和总有机碳（TOC）等污染物的浓度。
此外，电催化氧化技术还可以去除废水中的重金属离子和氨氮等有害物质。
污水处理技术之8种电化学水处理方法
污水处理技术之8种电化学水处理方法所属行业: 水处理关键词：污水处理水处理技术电化学水处理世间万物，都是有一利就有一弊。
社会的进步和人们生活水平的提高，也不可避免地对环境产生污染。
废水就是其中之一。
随着石化、印染、造纸、农药、医药卫生、冶金、食品等行业的迅速发展，世界各国的废水排放总量急剧增加，且由于废水中含有较多的高浓度、高毒性、高盐度、高色度的成分，使其难以降解和处理，往往会造成非常严重的水环境污染。
为了处理每天大量排出的工业废水，人们也是蛮拼的。
物、化、生齐用，力、声、光、电、磁结合。
今天笔者为您总结用“电”来处理废水的电化学水处理技术。
电化学水处理技术，是指在电极或外加电场的作用下，在特定的电化学反应器内，通过一定的化学反应、电化学过程或物理过程，对废水中的污染物进行降解的过程。
电化学系统设备相对简单，占地面积小，操作维护费用较低，能有效避免二次污染，而且反应可控程度高，便于实现工业自动化，被称为“环境友好”技术。
电化学水处理的发展历程电化学水处理技术包括电絮凝-电气浮法、电渗析、电吸附、电芬顿、电催化高级氧化等技术，种类繁多，各自都有适用的对象和领域。
所属行业: 水处理关键词：污水处理水处理技术电化学水处理 01电絮凝-电气浮法电絮凝法，实际上就是电气浮法，因为絮凝的过程也伴随着气浮的发生，因此可合称为“电絮凝-电气浮法”。
该法通过外电压作用下，产生的可溶性阳极产生阳离子体，阳离子能够对胶体污染物发生凝聚效应。
同时，阴极在电压作用下的析出大量氢气，氢气在上浮的过程中能够将絮体上浮，电凝聚法就这样通过阳极的凝聚和阴极的絮体上浮实现污染物的分离和水的净化。
以金属为溶解性阳极(一般为铝或铁)，在电解时产生的Al3+或Fe3+离子生成电活性絮凝剂，来压缩胶体双电层使其脱稳，以及吸附架桥网捕作用来实现的：一方面形成的电活性絮凝剂M(OH)n，被称为可溶性多核羟基配合物，作为混凝剂能快速有效地凝聚污水中的胶体悬浮物(细微油珠和机械杂质)并“架桥”联接，凝成“大块”而加速分离.另一方面胶体在Al盐或Fe盐等电解质作用下压缩双电层，因库仑效应或凝结剂的吸附作用，导致胶体凝聚而实现分离，发生电絮凝剂。
电化学降解有机废水的研究
电化学降解有机废水的研究随着现代工农业的发展，大量有机废水的产生已成为全球环境问题的关键之一。
这些有机废水对生态环境和人类健康带来了极大的威胁。
电化学降解有机废水是一种有效的处理方式，已经引起了学者们的广泛关注。
一、电化学降解原理电化学降解是指在电解质溶液中通过加电压或加电流的方式使有机废水中的有害物质发生电化学氧化或还原反应，从而达到去除（除去）目的的一种技术。
其原理基于氧化还原反应，即在电极表面的阳极区域由于电子的脱失而发生氧化反应，还原性化合物被氧化为易于处理的CO2、水等物质。
这个过程需要投入电能，所以其实质上是一种能源消耗型的处理技术。
二、电化学降解的发展历程电化学降解技术的历史可以追溯到19世纪末期，当时Charles Locker将电解质溶液中的某些物质通过电极反应转化成其他有用的物质。
20世纪70年代中期，人们开始关注电化学降解水处理技术，但当时仅用于处理少量的废水。
随着科技的进步和需求的增长，现在电化学法已成为处理高浓度有机废水的重要手段。
然而，电化学降解技术仍存在一些限制，如高能耗以及氧化的废水中可能含有氯离子，从而产生氯气等对环境和人体有害的物质等。
三、电化学降解有机废水的关键因素电化学降解有机废水具有诸多的关键因素，其中包括反应条件、电极种类、电解质、废水性质等。
1. 反应条件反应条件是影响电化学降解有机废水效率的重要因素。
反应条件包括环境温度、电流密度、电解质浓度、通气速率等。
提高反应条件可以显著地提高电化学降解废水的效率。
2. 电极种类电极种类是影响电化学降解效率的另一个关键因素。
电极种类主要包括惰性电极（如铂、金、钴、铱等）和活性电极（如钛和铅等）。
惰性电极适用于处理低浓度废水，而活性电极则适用于处理高浓度废水。
3. 电解质电解质种类对电化学降解反应的进展也具有重要影响。
需要根据废水的特性选择不同的电解质，以保证反应的高效性。
4. 废水性质废水性质也是电化学降解反应的重要因素。
EP-凯森电催化氧化废水处理技术介绍
EP-凯森电催化氧化废水处理技术介绍目录公司简介一二EP-凯森电催化氧化技术原理三EP-凯森电催化氧化技术优势四EP-凯森废水处理试验情况五EP-凯森模块化成套设备及应用领域六成功应用及在建项目1盐山分公司23包头佳蒙泰公司45一分、子公司名称768注册资金：1.1亿元主要业务：化工工业废渣与废水的处理。
2015年新三板挂牌上市(股票名称及代码：丰源环保 835621)河北丰源环保科技股份有限公司：河北省高新技术企业拥有省级重点实验室、多项自主发明专利公司被国家发改委列为循环经济示范企业公司简介公司简介一大型企业、工业园区废水、零排放项目1危险废物的综合处理（投资、建设、运营、综合利用）2环保工程设计3环保设备4环保工程总承包56水处理设备、膜处理设备资 质环境工程设计危险废物处置资质污水处理设施运营资质主营综合性环保业务，主要包括：业务范围为：水污染防治工程、大气污染防治工程。
是集工程总承包、工程设计和工程咨询一体化的综合环保公司。
河北省发改委化工废渣、废水利用与处理工程实验室省级重点实验室从甲苯二异氰酸酯合成过程排放的焦油废渣回收甲苯二胺美国、日本、韩国、印度专利授权、欧盟专利优先权国家发明专利含硝基苯、苯胺污染物废水的处理方法国内TDI现有装置产能及拟建规模序号 厂 家 名 称 产 能（万吨） 在 建 规 模 （万吨）1沧州大化TDI有限责任公司32沧州大化股份有限公司-聚海分公司5+73烟台巨力精细化工股份有限公司3+515 （新疆奎屯 计划2018年投产） 4甘肃白银（聚银）化工有限公司1085福建省东南电化股份有限公司5+515 （福州 计划2020年建成）6万华化学集团股份有限公司9+16（匈牙利博苏公司）30 （烟台万华工业园 2018年投产）7巴斯夫中国有限公司228上海科思创（拜尔）TDI工厂16小计10668国内产能：149万吨（不含万华匈牙利博苏公司）国内TDI生产将产生焦油废渣10-12万吨/a；公司简介一TDI 生产过程废渣危废利用废渣再利用，回收TDA（2,4,2,6-二氨基甲苯）产品，精馏得到高纯度的TDA（2,4/2,6-二氨基甲苯），作为TDI、聚氨酯、染料、医药、橡胶行业中间体或其他有机合成中间体。
《电催化氧化技术》课件
电催化氧化技术是一种高效的环境治理技术，利用电极上的催化剂催化氧化 废水和废气中的有机物质，实现清洁环境的目标。
一、介绍
1 定义
电催化氧化技术是一种利用电化学反应进行废水和废气处理的技术。
2 背景
该技术的发展源于对环境污染的关注和需求。
3 目的
其目的是有效地去除废水和废气中的有机物质，净化环境，保护健康和生态平衡。
2 电极材料的研发
开发更稳定、延长电极 寿命的材料，减少运营 成本。
3 技术应用领域的扩展
将电催化氧化技术应用 于更广泛的领域，如废 弃物处理等。
六、结语
1 总结
电催化氧化技术是一种高效治理废水和废气的方法，具有广阔的应用前景。
2 展望未来
随着科技的发展，电催化氧化技术将进一步完善并推动环境保护事业的发展。
二、原理
1 电催化氧化反应原理
通过电化学反应，将有机物质氧化成无害的产物。
2 催化剂的选择
选择合适的催化剂能提高反应速率和效率。
3 电极的选择
选择合适的电极材料能提供稳定的催化活性。
三、应用
污水处理
电催化氧化技术可以高效去除污水中的有机 物质，达到水质净化的目标。
有机废液处理
电催化氧化技术可有效去除有机废液中的有 害物质，实现废液的处理和再利用。
废气处理
该技术可将废气中的有机物质转化为无害物 质，降低大气污染。
生物质能源
该技术可将生物质转化点与挑战
优点
高效、环保、可控性好，具有广泛的应用前景。
挑战
催化剂稳定性、电极寿命、运营成本等方面仍 存在挑战。
五、未来发展方向
1 新型催化剂的研究
研发更高效、稳定的催 化剂，提高反应速率和 效率。
国内外目前几种典型的电化学处理废水的技术
国内外目前几种典型的电化学处理废水的技术1. 电氧化处理污水在脉冲电流作用下，电氧化反应器里的特殊电极会产生的羟基自由基和活化氧自由基。
由于这两种自由基有超强的氧化能力，因此当废水流经电氧化器时,水中的有机污染物将会被氧化降解直到变成无机物(如二氧化碳和水）。
这个方法的缺点是：电耗大,完全氧化去除1公斤的COD需要耗电15-25度, 平均20度。
显然，这对电能紧张地区,很难被企业所接受。
针对这个问题,英国一家环境公司对电氧化法进行改良,通过电极的排列，电流的密度及水力停留时间的控制:让电氧化只分解破坏有机物分子结构(如对杂环类多环芳香族化合物开环和破链，提高它们的生化性),而不是把它们完全氧化成成无机物。
换句话说，电氧化只做预处理,处理后,废水再进行生化。
这样可使难降解的有机污染物得到经济有效的去除。
2.电催化-氧化这个方法是:用铁片做电极，铁片之间填充活性碳颗粒作催化剂，在电场作用下，槽内电极材料在高梯度电场的作用下复极化，形成复极粒子（bipolar particles）。
通过鼓入空气,经复极粒子催化产生过氧化氢(见反应式1)，H2O2和从阳极溶解下来的亚铁离子生成羟基自由基(见反应式2 ) 分化降解水中有机污染物分子。
O2 +2H2O+2e => H2O2+ 2OH- …………...1)H2O2 + Fe2+ => OH. +OH- +Fe3+……………..2)近期试验研究表明，为了促进有机污染物的降解，在活性碳颗粒表面涂上一层氧化铈波膜, 可提高催化效果。
目前国内正在开发“三维三相电极处理污水”，就是这种技术。
它的优点是投资成本小,占地面积少。
缺点是电耗特大,yunxin去除1公斤的COD需要耗电40多度。
另外，活性碳颗粒经常要更换,而且要求不是酸性的废水，一般要调到酸性(pH<4)才有良好的处理效果。
3.电絮凝气浮法处理污水用铁片或铝片做阳极,石墨做阴极在电场作用下,利用产生的铁或铝离子絮凝水中胶体或悬浮物。
电催化技术在废水处理中的应用
电催化技术在废水处理中的应用随着工业化的不断发展，废水处理成为了一个重要的环保问题。
传统的废水处理方法往往效果有限，而电催化技术作为一种新型的处理方法，逐渐受到了广泛的关注和应用。
本文将从电催化技术的原理、应用案例和前景展望等方面进行论述，以阐述电催化技术在废水处理中的重要作用。
一、电催化技术的原理电催化技术是利用电化学反应中电极上发生的氧化还原反应，以电能为驱动力来改变废水中污染物的性质，从而实现废水的净化处理。
其原理主要包括阳极氧化和阴极还原两个过程。
阳极氧化是指通过加电压，在阳极上形成氧化剂（如过氧化铁、高价氧体等），以氧化废水中的有机物为目标，将其转化为无机物或低毒的物质。
而阴极还原则是通过加电压，在阴极上形成还原剂（如氢气、氢化物等），以降解废水中的无机物、重金属离子等，还原为无害的物质。
二、电催化技术在废水处理中的应用案例1. 有机废水处理电催化技术在有机废水处理中起到了显著的作用。
例如，某化工厂的有机废水中含有大量的苯系物、醛、酮、酚等有机物，通过电催化技术的处理，废水中的有机物得到了有效去除，达到了排放标准，保护了环境。
2. 重金属废水处理电催化技术在重金属废水处理中也表现出了良好的效果。
以某电子厂的废水中含有重金属离子铜离子为例，通过电催化技术的处理，铜离子得到了还原，在电极上析出为金属铜，实现了重金属离子的除去，净化了废水。
3. 染料废水处理染料废水的处理一直是一个难题，传统的处理方法往往难以彻底去除废水中的染料。
而电催化技术通过氧化还原反应，能够将染料废水中的有机染料转化为无害的物质，使废水得到高效处理。
三、电催化技术在废水处理中的前景展望随着电化学科学技术的不断进步，电催化技术在废水处理中的应用前景非常广阔。
首先，电催化技术具有高效、节能的特点，能够有效地降低废水处理的成本。
其次，电催化技术可以实现对多种废水污染物的处理，具有较好的处理效果和适用性。
而且，电催化技术能够在较宽的pH值、温度等条件下进行操作，具有较高的灵活性。
电催化氧化法处理含氨氮废水及工艺设计方案
电催化氧化法处理含氨氮废水及工艺设计方案文章根据湿法生产车间废水特点，研究了采用电催化氧化法处理含氨氮工业废水的可行性，分别考察了废水中氨氮含量、氧化时间、废水中氯离子含量对处理效果的影响。
试验结果表明：电催化氧化法处理废水中的氨氮工艺路线可行，最佳条件为：进水氨氮浓度小于400mg/L，氧化时间90分钟，废水中氯离子含量1.5g/L，在此条件下，氧化效率能达到90%以上，废水中残留氨氮小于30mg/L。
最后，针对车间废水特点设计了可行的处理方案。
标签：电催化氧化法；吹脱法；氨氮；废水处理；工业废水文章以湿法生产车间废水为例，主要研究了采用电催化氧化法去除工业废水中氨氮的可行性及最佳条件，然后根据试验结果，设计了废水处理工艺流程。
1 电催化氧化法处理氨氮机理化学技术的基本原理就是使污染物在电极上直接发生电化学反应或利用电极表面产生的强氧化性物质使污染物发生氧化还原反应，后者称为间接电化学反应。
如图1所示：电催化氧化（ECO）机理主要是通过电极和催化材料的作用产生超氧自由基（·O2）、H2O2、羟基自由基（·OH）等活性基团来氧化水体中的污染物，若溶液中有Cl-存在，还可能有Cl2、HClO-及ClO-等氧化剂存在，能大大提高降低污染物的能力[1]。
电催化氧化法利用阳极氧化性可直接或间接地将氨氮氧化，具有较高的去除率，该方法操作简便自动化程度高，不需要添加氧化还原剂，避免污泥的二次污染，能量效率高，反应条件温和，常温常压下即可。
其缺点是耗电量大[2]。
2 实验部分2.1 试验过程针对湿法生产车间废水特点，为了研究电催化氧化法去除氨氮最佳条件，做了以下实验：进水来自某湿法生产车间产生的含氨氮废水，初始氨氮含量约为1500mg/L，稀释后作为实验用水，通过调节氧化电流及电压，控制氧化时间，调节进水中氯离子含量，达到去除废水中氨氮的效果。
2.2 试验装置3 结果与讨论3.1 氧化时间对去除效率的影响生产线含氨氮废水经稀释后，氨氮含量329.28mg/L作为实验用水，固定电流（80A）电压（5.0V），进水中氯离子含量小于0.5g/L，PH：8.2，调整循环时间，实验结果见图3。
电催化与有机废水处理ppt课件
影响电催化氧化效率的因素
反应体系PH值可以影响氧化效率， 经实验证实，PH值越高，水中有机 物降解去除率越高。
影响电催化氧化效率的因素
对于半导体催化剂，只有外加电场达 到一定的强度时，它才会有明显的“空穴 效应”。 一般来说，随着外加电压的升高，体 系产生自由基的速率也增大，有机物的去 除效率也就提高了。
烃类有机物 醛类有机物
醇类有机物 酚类有机物 胺类有机物
电催化氧化技术的应用
处理水中烃类有机物
电催化氧化技术处理水中烃类有机物时，一 般去油量会达到93%～95% 对含油量为150mg/L以下的废水，处理后加 混凝剂过滤，可以降到0.7mg/L以下 对水溶性较大的烃类有机物，该技术通常应 用石墨颗粒组成的三维复极性固定床电极 来提高其处理效果。
电极材料研究不断取得进展
出现了钌钛涂层的金属阳极 D.S.A（也叫“形稳阳极”）并实 现了工业化，该电极大大提高了电 流效率和电极寿命。
电催化氧化技术的发展
近几年来，国内外开展了一系列研究工 作，并取得了一些进展。
E. Brillas等用Pb/PbO2电极和氧气气体扩散电极 降解了苯胺和4-氯苯胺
电催化氧化技术的应用
除石墨、Pt、PbO2等析氧过电 位较高的电极材料外,近年来还发现, 一些掺杂半导体电极具有较高的析氧、 析氯过电位,可防止有毒卤代物生成而 造成二次污染。
影响电催化氧化效率的因素
（1）催化电极本身的催化活性 （2）反应体系的PH值 （3）反应体系的电压
影响电催化氧化效率的因素
电催化氧化技术
该技术采用外加电场,其反应在电极/溶液 界面进行。该技术特别适用于生物难降解 或一般化学氧化难以奏效的水中有机物的 处理。
电催化氧化技术的发展
电催化在环境领域的应用
电催化在环境领域的应用
电催化是一种利用电化学反应实现化学反应的技术，在环境领域有着广泛的应用。
以下是电催化在环境领域的几种应用：
1.废水处理：电催化技术可以通过改变废水中的物理、化学、生物等特性，
使其脱除有害物质和杂质，降低水体中的污染物浓度。
常用的电催化废水处理技术包括电解氧化、电化学氧化还原、电化学降解、电化学膜过滤等。
2.空气净化：电催化技术可以利用电化学反应将空气中的有害物质转化为无
害物质，从而实现空气净化。
常用的电催化空气净化技术包括电化学氧化、电化学降解等。
3.重金属污染治理：电催化技术可以通过电化学还原、电化学沉积等方法将
重金属离子转化为金属沉淀，从而达到重金属污染治理的目的。
4.废弃物处理：电催化技术可以利用电化学反应分解废弃物，将其转化为无
害物质或者减少其危害。
常用的电催化废弃物处理技术包括电解氧化、电化学还原等。
5.可再生能源生产：电催化技术可以利用太阳能等可再生能源，通过光电化
学反应将光能转化为电能或化学能，从而实现可再生能源的生产。
需要注意的是，在使用电催化技术时，应当遵守相关的环保法规和安全规定，确保操作安全，并注意处理过程中的废弃物的处理和处置。
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大多采用孔炭材料作阳极，有机废水通 过炭孔，在电解作用下可去除其中的酚及其 他有机物。例如，COD值为29000mg/L的含酚 废水在温度为25～40℃，电压为3.7～4.0V， 电流为8A时，COD 值可降低到 671mg/L。
电催化氧化技术的应用
处理水中胺类有机物
在含胺废水中，一般采用PbO2作阳 极，苯胺很容易去除，但想要进一步 氧化成 CO2，则比较困难。
电催化氧化技术的应用局限性
电解过程中，传质因素决定了电极的 反应速度及电流效率。这也是导致其能耗 较高的原因之一。
电催化氧化技术的发展研究方向
（1）光催化氧化法与电催化氧化法的结合 （2）研制高电催化活性电极材料 （3）延长金属氧化物修饰电极的工作寿命
其他电化学
电吸附
采用大比表面积的吸附性电极 分离水中低浓度的有机物
电极材料研究不断取得进展
出现了钌钛涂层的金属阳极 D.S.A（也叫“形稳阳极”）并实 现了工业化，该电极大大提高了电 流效率和电极寿命。
电催化氧化技术的发展
近几年来，国内外开展了一系列研究工 作，并取得了一些进展。
E. Brillas等用Pb/PbO2电极和氧气气体扩散电极 降解了苯胺和4-氯苯胺
电催化氧化技术的应用
处理水中醛类有机物
如采用不溶性 PbO2 作阳极，以 NaOH、Na2SO4 或 NaCl 作电解质， 在电流密度为 0.19～0.22A/cm2 下电解 3h，甲醛即被分解，电流效率可达 95.5% ，绝大部分 COD被去除。
电催化氧化技术的应用
处理水中醛类有机物
氯代醛在石墨电极的电解氧化作用 下，75% 的有机氯代化合物可被分解， 氧化得到毒性较小的化合物。
电催化氧化技术
该技术采用外加电场,其反应在电极/溶 液界面进行。该技术特别适用于生物难降 解或一般化学氧化难以奏效的水中有机物 的处理。
电催化氧化技术的发展
水中难降解有机物的处理 技术一直是困扰国内外环境科 学研究的重要课题
电催化氧化技术的发展
20世纪30年代，国外学者提出用电解法 处理废水，当时主要是处理废水中的重金属 离子。
电催化氧化技术的应用局限性
该技术虽被证明在生物难降解水 中有机物方面较为有效，但有些方法 在实际工程应用中还存在着一些局限 性。
电催化氧化技术的应用局限性
☆ ☆ ☆ ☆
实用化电极材料不多 电极寿命不长 能耗较大 电解槽传质问题
电催化氧化技术的应用局限性
目前常采用的电极仍然是石墨、 铝板、铁板、不锈钢和一些不溶性 电极如PbO2，及一些贵金属如Pt等。
电渗析
在外加直流电场的作用下，利用阴阳离 子交换膜对水中离子选择透过性，阳离 子透过阳膜迁移到阴极液中，阴离子透 过阴膜迁移到阳极液中，从而达到浓缩 、纯化和分离的目的。 在电场作用下，离子选择性通过膜，从 一个溶液进入另一种溶液，实现离子化 污染物的分离、浓缩。
电－Fenton
Fenton 试剂是由 H2O2 和 Fe2+ 混合后得到的一种强氧 化剂，对于难降解有机废水的处理卓有成效。但是 在传统的Fenton法中，由于双氧水的费用较高，亚 铁离子的再生困难，在反应过程中随着两者浓度的 降低，使得反应速率难以维持在较高的水平上，对 有机物特别是难降解有机物的降解时间较长，降解 效果不够理想，水处理费用也很高。
电催化氧化技术的应用局限性
石墨电极强度较差，在电流密度 较高时电极损耗较大，电流效率低。 铝板或铁板为可溶性电极，电极 本身材料消耗量大，成本高，因此产 生的污泥量也大。
电催化氧化技术的应用局限性
不溶性电极PbO2 的氧化能力虽然 高于石墨电极，但是因为其电催化性 能较低，对难氧化分解的有机物的效 果也不理想。
电－Fenton应用研究举例
采用活性炭纤维为阴极，不锈钢片为阳 极，在阴极连续通入空气的条件下，对 硝基酚模拟废水进行了电Fenton处理方 法研究，研究结果表明，以活性炭纤维 为阴极的电Fenton 法对硝基酚具有很 好的处理效果。
土壤原位修复中的电化学方法的机制
电流的作用：
在阳极区产酸，酸液穿透土壤，是土壤表 面污染物解附； 使土壤孔隙液中污染物和人为加入的处 理液发生电迁移； 产生电位差，通过电渗作用清除污染物
电催化 与有机废水处理
主要内容框架
电催化氧化技术 电催化氧化技术的发展 电催化氧化技术的机理 电催化氧化技术的优点 电催化氧化技术应用于降解水中有机物 影响电催化氧化效率的因素 电催化氧化技术的应用局限性 电催化氧化技术今后的主要研究方向
电催化氧化技术
电催化氧化（Electro-catalytic Oxidation） 是指通过阳极反应直接降解有机物或产生羟 基自由基· OH、Cl2、O2及O3一类的氧化剂降解 有机物的方法。
当时存在的问题
电力缺乏
能耗较高
电化学理论局限
电催化氧化技术的发展
20世纪60年代
电化学理论研究不断深入
电极材料研究不断取得进展 “氧化物修饰电极”的出现等 推动电催化氧化 技术的发展
电化学理论研究不断深入
许多有机化合物的 氧化还原反应、加成反应或分解反应， 都可在电极上进行
提 供 理论依据
电催化氧化方法 降解有机污染物
电催化氧化技术的应用
除石墨、Pt、PbO2等析氧过电位 较高的电极材料外,近年来还发现,一 些掺杂半导体电极具有较高的析氧、 析氯过电位,可防止有毒卤代物生成 而造成二次污染。
影响电催化氧化效率的因素
（1）催化电极本身的催化活性 （2）反应体系的PH值 （3）反应体系的电压
影响电催化氧化效率的因素
电催化氧化技术的机理
施加电压能使催化材料内部形成电 压梯度,促使空穴与电子向相反方向移 动,抑制其复合,从而提高了催化效率。
电催化氧化技术的机理
电催化反应中,通过电解产生的O2和外源O2 在阴极上还原产生H2 O2 ： ＆ 酸性条件下: O2 +H+ +2e H 2 O2 ＆ 碱性条件下: O2 + H2 O + 2e HO2-+ OHHO2- + H2 O + 2e H2 O2 + OH-
例如
S. H. lin等用Fe电极成功处理了纺织废水
L. Czpyrkowicz等采用Ti/Pt和Ti/Pt/Ir电极 处理有机胺的废水
电催化氧化技术的机理
半导体材料处于一定强度的电场时, 其价带电子也会越过禁带进入导带,同 时在价带上形成电激空穴。空穴具有很 强的俘获电子的能力,可以夺取半导体 颗粒表面的有机物或溶剂中的电子发生 氧化还原反应。
土壤原位修复的电化学系统应用举例
美国一项研究，三个月，处理2吨含铅 高岭土，处理费用15－30USD/吨土； 荷兰一项研究，细沙含铅9000mg/kg， 去除75％；含砷300mg/kg粘土，去除90 ％，能耗60－200kWh/m3土
电化学处理让垃圾渗滤液无害
垃圾渗滤液的无害化处理是世界性的环保难题。武汉大学水电解 工程组日前与武汉威蒙环保科技有限公司、中钢集团武汉安全环保研 究院等单位合作，创造性地提出采用两级电化学高级氧化技术，深度 处理垃圾渗滤液。 据武汉大学教授周元全介绍，一级电化学反应之后，大部分有机 污染物会转化为二氧化碳和水，一部分转性成为生物可降解的成分； 二级电催化氧化之后，可将浓缩液中的重金属等无机物沉淀剔除。目 前，课题组已成功研制出一套设备，并在阳逻陈家冲垃圾填埋场试运 行，每天可处理10吨垃圾渗滤液的浓缩液，处理后的水质达到了国家 一级排放标准，每吨浓缩液的处理成本不到35元。 据了解，国内普遍采用超滤膜处理垃圾渗滤液，但对过滤后的浓 缩液目前仍无好的办法处理。“十二五”期间，我国将新增58万吨垃圾 处理能力，加上已建成垃圾填埋、焚烧厂补建的渗滤液处理设施，垃 圾渗滤液无害化处理的市场容量每年将超过百亿元。
电－Fenton应用研究举例
Mehmet A等以碳纤维为阴极，铂丝为阳 极，利用溶液中的溶解氧和阳极电生的 氧气在阴极还原生成双氧水，继而与投 加的亚铁离子构成Fenton试剂，对五氯 酚溶液进行了降解研究。
电－Fenton应用研究举例
郑曦等采用多孔石墨为阴极，不锈钢为 牺牲阳极，同时在阴极通入空气电生双 氧水和亚铁离子，对染料废水进行了处 理研究。
目前经常使用的催化剂仍是以半导体 材料TiO2为主要原料,经过不同的改性、修 饰制备而成的。为了减少催化剂的流失,大 多也采用负载型催化剂,载体常选择既具有 导电性又比较稳定的金属钛颗粒。
催化剂固定的方法
催化剂的固定方法常用溶胶-凝 胶法，该方法制备的纳米粒子薄膜催 化剂具有稳定性好、再生性强的优点 而更受青睐。
如将β-萘酚吸附到玻璃纤维球填充床电极 上
电浮选和电凝聚
电解凝聚
以Al、Fe等金属为阳极，电生成可溶性〔Al(OH)6〕3＋ 或FeOOH等多核羟基配合物或氢氧化物，作为混凝剂凝 聚废水中的胶体悬浮物沉积后去除。。
电凝聚
电气浮 通过电解水产生的氢、氧气体，携带废水中的胶 体微粒，共同上浮，从而达到分离、净化的目的。
电催化氧化技术的应用局限性
目前用于废水处理的电极种类不多，而 且也因电极材料的限制致使其使用寿命不长， 即便是氧化物修饰电极，虽然在废水处理中 的效果良好，但其工作寿命也只有几天。这 些都进一步限制了电催化氧化方法在生物难 降解水中有机物的广泛应用。
电催化氧化技术的应用局限性
在无电解质的废水中，采用常用的石 墨电极或不溶性阳极时，因为电极对有机 物的电催化氧化性能较低，在阳极上存在 着析氧、水分解等副反应，导致电流效率 降低，能耗较大，处理费用较高，使其在 实际工程应用中受到经济因素的制约。