电化学工艺处理有机废水的研究进展

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d m e so a lc r de i n i n le e to
随着 现 代工业 的 高 速发 展 , 水排 放 量 越 来 越 废 大, 对环 境 的 污 染 日益 严 重 , 体 污 染 己成 为 威 胁 水 人类 生存 的 重 大 问题 。造 成 水 体 严 重 污 染 的 主 要 污染 物 是 有 机 物 J 传 统 的 废 水 处 理 方 法 如 物 理 , 法、 化学 法及 生 化 法 等 对 普 通 有 机 废 水 有 效 , 制 但
A b t a t T e r c n e e r h a h e e n si e d v l p n n r v me t ft . i n i n l s r c : h e e t s a c c iv me t n t e eo me ta d i o e n r h mp o wo d me so a
制、 反应 条 件温 和 、 二 次 污染 、 无 后处 理 简 单 又 可 与
其 他处 理 方法相 结 合 构 成 复合 工 艺 等 优 点 , 难 生 在 物降解 废 水 的处 理 方 面 表 现 出 了 高效 的降解 能力 , 日渐成 为水 污 染 控 制 领域 中 的一 个 研 究 热 点 。
化活 性也 不 是 很 高 , 水 处 理 时 间 过 长 , 理 效 率 废 处 低 , 电极 易污 染 而失 活 。近 年来 研 究 的 阳极材 且 料 主 要 有 活 性 炭 一不 锈 钢 ] 一P O [ t、 o b ” 、
IO。 Ti 一 r / E

降解 的可能途 径 , 构 建 了 由苯 酚 降解 为 苯 醌 的数 并
1 电极 材 料 的设 计 开 发
最早 作为 阳极 的是 金 属 电极 , 它是 表 面 不 存 在 氧化 物膜 的光 裸 电极 。这 类 阳极 导 电性 好 , 在 电 但 解过 程 中易发 生溶 出现 象 , 致 阳极 损 耗 且 向溶 液 导 引入 新 的杂质 。 即使 是 不 溶解 的惰 性 电极 , 电催 其
[ 摘要 ]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 电化学 氧化技术 和 指
电极材料的主要研究方 向和发展趋势 。提 出为解决 电化学水处理技术 中提 高电催化 效率和延长 电极寿命 的问题 ,
当前研究 的主要方 向应集 中在阳极材料 、 反应 器结 构和处理工艺方面 。




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




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
[ 关键 词] 电化 学氧化 ; 废水处理 ; 二维 电极 ; 三维 电极 [ 中图分类号]X73 1 0 . [ 文献标识码 ]A [ 文章编号 ]10 06—17 (0 10 0 2 0 8 8 2 1 ) 4- 37- 5
Re e r h Pr g e s si e t e to g n c W a t wa e s a c ຫໍສະໝຸດ Baidu r s e n Tr a m n fOr a i se tr by
电催化 的 效 率 如 何 提 高 ; 一 个 是 电极 寿 命 问题 , 另
即电极的稳定性如何提高。对于前者 , 要从 研制高
[ 收稿 日期 ]2 1 0 0—1 2—1 ; 修订 日期]2 1 — 4— 3 7[ 01 0 0。 [ 作者简 介 ] 聂春 红 (9 9 ) 女 , 龙江 省 大庆 市 人 , 17 一 , 黑 硕 士 , 师 , 事 有 机 废 水 处 理 方 面 的研 究。 电话 05 讲 从 4 5—
K e r s ee t c e c l x d t n; wa t wa e r ame t t - i n i n l l c o e t r e y wo d : l c o h mia o i ai r o s e tr t t n ; wo d me so a ee t d ; h e - e r
迄 今 为止 , 电化 学工 艺 未 能 广泛 应用 的主 要 原 因 在 于两个 “ 问” 题 : 是 废 水 处 理 时 间 的 问题 , 时 问 一 即
构稳 定 的 物 质 或 抗 生 物 质 , 用 传 统 方 法 难 以 降 采 解 , 使 对难 降解 有 机 废水 的处 理 成 为 当前 废 水 处 致 理 的难点 和 前 沿 课 题 。 电 化 学 氧 化 技 术 是 使 污 染
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
80 2 1 3 16 ,电 邮 cu h n ne 16 tm。 h n o gi@ 2 .o
个过程伴生放出 O 的副反应 , 电流效率降低 , : 使 但
通过 电极 材 料 的选 择 和 电 位 控 制 可 加 以 防止 。 间 接 电化 学 转 化 可 利 用 电化 学 反 应 产 生 的氧 化 还 原 剂 M 使 污 染 物转 化 为 无 害物 质 , 时 M 是 污 染 物 这
药、 药、 农 印染 及 某 些 化 工 废 水 中 往 往 含 有 分 子 结
与 电极 交 换 电 子 的 中介 体 。 已有 报 道 的这 类 中介
体 包 括 溶 剂 化 电子 、 HO ・、 ・和 HO O ・等 自 由 基 , 它们 可 以分解 污 染物质 J 。 电化 学氧 化技 术 具 有 操作 简单 、 于 自动 化 控 便
El c r c m i a o e s e t o he c lPr c s
N / e Chu h n , W a g Ba h nog n o ui
( . l g fC e sy adC e cl n ier g otesP t l m iesy DaigH i n ag13 1 ,C ia 1Col eo hmir n hmia E gnei ,N r at e oe Unvrt , qn el  ̄i 63 8 hn e t n h r u i o n
2 D pr n f hr cuia adC e cl n ier g uh aCol e S iu elnj n 5 0 1 hn ) . e a met amaet l n hmia E gnei ,S iu l g , uhaH i gi g12 6 ,C ia t oP c n e o a
实验 初始 阶段 体 系 中产 生 了高 浓 度 的 可 吸 附 有 机
卤化 物 ; O T C去除 率 为 5 % ~ 0 。Wu等 “ 利用 0 6% 化学 沉积 法 制 备 了 F掺 杂 的 改 性 一P O 二 维 阳 b 极, 将其 应用 到苯 酚 的降 解 过程 。 实验 提 出 J苯 酚 ,
2 1 D A 电极 降解酚 类有 机物 . S
我 国对酚 类物 质降 解 的研 究始 于 2 0世纪 7 0年 代 , 中对苯 酚 电化学 氧 化 降 解 机理 研 究 已较 为 深 其
入, 最经 典 的金属 氧化 物 阳极 催 化氧 化 机 理 是 羟基
自由基反 应机 理 。 目前 , 于 电流 密 度 、 关 电解 时 问 、
学模 型 , 行 参数 包 括废 水 初 始 p 电流 密度 和反 运 H、 应 温度 。 当废 水 初 始 p 为 4时 , 适 当 的温 度 和 H 在 高 电流密 度条 件下苯 酚 可降解 为苯 醌 ; p 小 于 4 当 H
Ti ,一 Ru O O 一 IO, r /Ti E
趋势。
电极 间距 、 废水 p 电导 率 等 因 素对 苯 酚 电化 学 氧 H、 化 降解效 果 的影 响的研 究较 多 。
R ju r ” 以 TO,一R O a ma 等 k i u ,一I / i 『 r T 为5 O, H 极, 研究 了废 水 中 甲酚类 的 电化 学 氧 化 。实验 在 无 隔膜 电解 槽 中进 行 , 别 以 N C 和 NaS 电解 分 a1 ,O 为 质溶 液 , 究 了废 水 p 氯 化 物浓 度 、 类浓 度 、 研 H、 酚 电 压 和 电流密度 等 因素 对 C D 去 除 率 的影 响 。实验 O 结果 表 明 : Na 1 电解 质溶 液 时 降 解效 果 更 好 ; 以 C为
a d t r e d me i na l cr d sa o nd a r a r u n h e — i nso lee to e th me a b o d a e s mmai e . The r s a c nd d v l p e t rz d e e rh a e eo m n
die to s f r ee to h m ia x d to e h l y a l cr d ae il r ic s d. I s p i t d r c i n o l cr c e c lo i ai n t c noog nd ee to e m tras a e d s use ti o n e ou a e r c n e e r h ie to s h ul b f c e n n d m ae i l 。 r a t r tu tr a d tt t t e e t r s a c dr c i n s o d e o us d o a o e h h tra s e co sr cu e n te t e tp o e s t nc e s l cr . a ay i f ce y a d e tn lcr d ie r a m n r c s o i r a e ee to c tl tc e i inc n x e d e e to e l . f
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
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