电化学废水处理报告.ppt
电厂化学水处理培训ppt课件
建立健全电厂化学水处理运行 管理制度，明确各级管理人员 和操作人员的职责和权限。
加强电厂化学水处理设备的日 常维护和保养，确保设备处于
良好状态。
定期对电厂化学水处理系统进 行检查、评估和改进，提高系
统运行效率和可靠性。
运行操作与维护保养
操作人员应熟悉电厂化学水处理设备 的结构、性能和工作原理，掌握正确 的操作方法和维护保养技能。
积盐，确保设备长期稳定运行。
提高水资源利用效率
02
通过回收和再利用废水，减少新鲜水用量，降低水资源消耗。
保护环境
03
减少废水排放，降低对环境的污染。
电厂化学水处理的原理
01
02
03
去除悬浮物
通过混凝、沉淀、过滤等 方法去除水中的悬浮物。
去除胶体
采用吸附、凝聚等方法破 坏胶体的稳定性，使其聚 沉。
去除溶解物质
净化和资源化利用。
高级氧化技术
采用臭氧氧化、芬顿氧化等高级 氧化技术，将废水中的难降解有 机物氧化分解为低毒或无毒的小 分子物质，提高废水的可生化性
和回用价值。
06
电厂化学水处理运行管理
运行管理制度与规范
01
02
03
04
严格执行国家及行业相关法规 和标准，确保电厂化学水处理
安全、经济、稳定运行。
05
03
硬度
水中钙、镁离子含量应适中，过高会 导致结垢，过低则可能加剧设备腐蚀 。
04
氯离子
氯离子含量过高会加剧金属腐蚀，应 控制在一定范围内。
冷却水处理工艺
预处理
软化处理
去除水中的悬浮物、胶体等杂质，降低水 的浊度。
通过离子交换或加药等方法降低水的硬度 。
电化学水处理
2、酚类
• 目前，国内外对于含酚废水的研究较多，此类废水来源广、 污染重，是芳香化合物的代表。电化学氧化含酚废水的影 响因素有苯酚初始浓度、废水pH值、电流密度、支持电解 质种类等。周明华等[4]以经氟树脂改性的β -PbO2为阳极， 处理含酚模拟废水，在电压为7.0 V，pH值为2.0的条件下， 其COD可降至60 mg/L以下，挥发酚可完全去除。匡少平等 在隔离阴、阳极室条件下进行了电化学法降解含酚废水试 验，苯酚的转化率达95%以上；同时，分别对铅电极和钛 上电沉积二氧化铅的电极作为阳极进行了对比试验，发现 Ti/PbO2电极对苯酚的降解更加彻底。
四、重金属离子废水处理
• 与传统的二维电极相比，电沉积法的三维电极能够增加电 解槽的面体比，且因粒子间距小而增大了物质传质速度， 提高电流效率和处理效果。利用三维电极主要是处理含 Cu2+和Hg2+等的重金属废水，三维电极所提供的特殊表面 和很大的传质速率，能有效地处理稀溶液，这种电极能在 几分钟内将金属质量浓度从100 mg/L降至0.1 mg/L，除去 重金属离子的效率高，需要的空间少。离子交换树脂与铜 粒等比例混合制成的复合三维电极固定床电化学反应器， 用于处理低浓度含铜废水，且无须加入支持电解质(如硫 酸)，出口铜质量浓度为0.008 mg/L，达到国家排放标准。
• (3)无污染或少污染性。电化学过程中产生的·无选择地 直接与废水中的有机污染物反应，将其降解为二氧化碳、 水和简单的有机物，没有或很少产生二次污染。电子是电 化学反应的主要反应物，而且电子转移只在电极与废物组 分之间进行，不需添加任何氧化剂、还原剂，避免了由于 添加化学药剂而引起的二次污染，而且还可通过控制电位， 使电极反应具有高度的选择性，防止副反应发生。 • (4)易于控制性。电化学过程一般在常温常压下进行，其 化学过程的主要运行参数是电流和电位，易于控制和测定。 因此，整个过程的可控程度乃至自动控制水平都较高，易 于实现自动控制。 • (5)经济性。电化学系统设备相对简单，设计合理的系统， 其能量效率也比较高，因此，操作与维护费用低。同时， 作为一种清洁的处理工艺，其设备占地面积小，特别适用 于人口拥挤城市的污水处理。
浅析电化学法处理苯酚模拟废水
（ ｎｉ ｍｍ ｎａ ｄ ｃｔ ｎＣ ｎｅ ｆ ｉ ｎｊ ｎ ｒｖｎｅ Ｈａｂｎ１０ ９ ， ｈｎ ） Ｅ ｖｒ ｅ ｔ Ｅ ｕ ａｉ ｅ ｔ ｏ ｌ ｇ ａｇＰｏｉｃ ， ｒｉ ５ ０ ０ Ｃ ｉａ ｏ ｌ ｏ ｒ Ｈｅ ｏ ｉ Ａｂｔａｔａ ｏ ｔｍ ｅａ ｒ，ｙｃ ａ ｇ ｇｔｅｃｎ ｅｔ ｔ ｎｏ ｐ ｏｔ ｇｅｅｔ ｌ ｅ Ｎ ２Ｏ ） ｔｅｌａ ｏｔ ｅ ｐ ａｕ 、 ｓ ｃ ：ｔ ｏｍ ｐ ｒｔ ｅ ｂ ｈ ｎ ｉ ｏ ｃｎｒ ｉ ｆ ｕ ｐ ｒｎ ｌｃｒ ｙ （ ａＳ ４ 、ｈ ｄｖｌ ｇ 、 Ｈ ｖｌｅ ｒ ｒ ｅ ｕ ｎ ｈ ａｏ ｓ ｉ ｏｔ ｏ ａ
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许 浓度 为 ０ ０ ２ ｇ Ｌ ．０ ｍ ／ 。
１ 电化 学 氧 化 法
电化 学氧化 法 可 分 为直 接 氧 化 和 间接 氧化 ， 阳
采用 电化学 法 降 解废 水 中 的某 些 有 机 污 染 物 ，
极直接 氧化 工艺 主要 依靠 阳极 的氧 化作用 直接 氧 化 有机物 。间接 氧化是 通过 阳极 氧化 溶液 中的 一些基 团产 生强 氧化剂 ， 间接氧 化废水 中的有机 物 。
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电化学水处理
四、重金属离子废水处理
• 与传统的二维电极相比，电沉积法的三维电极能够增加电 解槽的面体比，且因粒子间距小而增大了物质传质速度， 提高电流效率和处理效果。利用三维电极主要是处理含 Cu2+和Hg2+等的重金属废水，三维电极所提供的特殊表面 和很大的传质速率，能有效地处理稀溶液，这种电极能在 几分钟内将金属质量浓度从100 mg/L降至0.1 mg/L，除去 重金属离子的效率高，需要的空间少。离子交换树脂与铜 粒等比例混合制成的复合三维电极固定床电化学反应器， 用于处理低浓度含铜废水，且无须加入支持电解质(如硫 酸)，出口铜质量浓度为0.008 mg/L，达到国家排放标准。
2、酚类
• 目前，国内外对于含酚废水的研究较多，此类废水来源广、 污染重，是芳香化合物的代表。电化学氧化含酚废水的影 响因素有苯酚初始浓度、废水pH值、电流密度、支持电解 质种类等。周明华等[4]以经氟树脂改性的β -PbO2为阳极， 处理含酚模拟废水，在电压为7.0 V，pH值为2.0的条件下， 其COD可降至60 mg/L以下，挥发酚可完全去除。匡少平等 在隔离阴、阳极室条件下进行了电化学法降解含酚废水试 验，苯酚的转化率达95%以上；同时，分别对铅电极和钛 上电沉积二氧化铅的电极作为阳极进行了对比试验，发现 Ti/PbO2电极对苯酚的降解更加彻底。
6、其他电化学方法
• 电吸附、离子交换辅助电渗析以及电化学膜分离 等技术不仅可以用作清洁生产工艺，预防环境污 染，而且它们也是有效的工业废水处理方法。电 吸附法可以用来分离水中低浓度的有机物和其他 物质；离子交换辅助电渗析法具有可多样化设计、 适用范围广等优点，已成为环保开发应用的热点 技术；电化学膜分离技术是利用膜两侧的电势差 进行物质分离，常用于气态污染物的分离。
电化学废水处理
工业废水处理中， 电化学废水处理 技术可以与其他 废水处理技术相 结合，提高废水 处理的效率和效
果。
城市污水处理厂 农村污水处理站
工业废水处理设施 船舶废水处理系统
农村生活废水 农业种植废水 养殖业废水 农村工业废水
医疗废水含有大量的细菌、病毒和化学物质，直接排放会对环境和人体健康造成严重危害。
电化学废水处理
汇报人：
目录
添加目录标题
电化学废水处理技术 概述
电化学废水处理工艺 流程
电化学废水处理的应 用场景
电化学废水处理的经 济性分析
电化学废水处理的未 来发展与挑战
添加章节标题
电化学废水处理技 术概述
电化学反应：利 用电场作用，使 废水中的有害物 质发生氧化还原 反应，转化为无 害物质
电解池：电化学 反应的场所，分 为阳极和阴极， 通电后发生氧化 和还原反应
电流密度：单位 时间内通过电解 池的电量，影响 处理效果和处理 速度
电压：电解池中 两电极之间的电 位差，影响电解 反应的进行和能 耗
早期电化学废水处理技术：采用电解法，处理效果不稳定
中期电化学废水处理技术：出现电絮凝、电渗析等工艺，提高了处理效率
国际合作与交流：加强国际合作与交流，引进国外先进技术和管理经验，推动电化学废水处理产业的国际化发展。
能源消耗：电化学 过程需要大量能源， 可能增加处理成本
设备维护：设备易 受腐蚀和结垢，需 要定期清洗和维护
废水成分复杂：不同 废水成分对处理效果 产生影响，需要针对 性调整处理工艺
新型材料研发：研发 高效、低成本的新型 电极和催化剂，提高 处理效率并降低能耗
现代电化学废水处理技术：采用三维电极、脉冲电源等先进技术，进一步优化处理效果
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］。
污水处理电化学处理技术
高级氧化技术普通针对难降解有机废水，如医药、化工、染料工业废水以及含有难处理的有毒物质物质等。
第一节电化学处理技术电化学氧化法主要用于有毒难生物降解有机废水的处理，电化学水处理技术的基本原理是使污染物在电极上发生直接电化学反应或者间接电化学而得到转化，从而达到削减和去除污染物的目的。
根据不同的氧化作用机理，可分为直接电解和间接电解。
直接电解是指污染物在电极上直接被氧化或者还原而从废水中去除今直接电解可分为阳极过程和阴极过程。
阳极过程就是污染物在阳极表面氧化而转化成毒性较小的物质或者易生物降解的物质，甚至发生有机物无机化，从而达到削减、去除污染物的目的。
阴极过程就是污染物在阴极表面还原而得以去除，阴极过程主要用于卤代经的还原脱卤和重金属的回收，如卤代有机物的卤素通过阴极还原发生脱卤反应，从而可以提高有机物的可生化性。
直接电解过程伴有着氧气析出，氧的生成使氧化降解有机物的电流效率降低，能秏升高，因此，阳极材料对电解的影响很大。
间接电解是指利用电化学产生的氧化还原物质作为反应剂或者催化剂，使污染物转化成毒性小的物质。
间接电解分为可逆过程和不可逆过程。
可逆过程(媒介电化学氧化)是指氧化还原物在电解过程中可电化学再生和循环使用。
不可逆过程是指利用不可逆电化学反应产生的物质，如具有强氧化性的氯酸盐、次氯酸盐、 H202 和 O2 等氧化有机物的过程，还可以利用电化学反应产生强氧化性的中间体，包括溶剂化电子、 HO、H02/02 等自由基。
1) 电化学方法既可以单独使用，又可以与其他处理方法结合使用，如作为前处理方法，可以提高废水的生物降解性；2) 普通电化学处理工艺只能针对特定的废水，处理规模小，且处理效率不高；3)有的电化学水处理工艺需消耗电能，运行成本大。
电化学反应器按反应器的工作方式分类可分为：间歇式、置换流式和连续搅拌箱式电化学反应器。
按反应器中工作电极的形状分类可分为二维电极反应器、三维电极反应器。
污水处理中的电化学沉淀技术
02
电化学沉淀技术原理
电化学基础
电化学反应
电化学沉淀技术利用电化学反应 将污水中的有害物质转化为无害 或低害物质。
电解池
电化学沉淀技术通常在电解池中 进行，通过施加电流，使污水中 的离子发生氧化还原反应。
阴阳极反应
在电解池中，阳极和阴极发生特 定的氧化还原反应，促使有害物 质转化为沉淀物或无害气体。
污水处理中的电化学 沉淀技术
汇报人：可编辑 2024-01-05
contents
目录
• 引言 • 电化学沉淀技术原理 • 污水处理中的电化学沉淀技术应用 • 电化学沉淀技术的优化策略 • 案例分析 • 结论与展望
01
引言
目的和背景
01
污水处理是环境保护的重要环节 ，旨在减少污水对水体和土壤的 污染，保障人类健康和生态平衡 。
电源控制策略优化
总结词
电源是电化学沉淀技术的动力源，其控制策略对处理效果和能耗有重要影响。
详细描述
针对不同的水质和沉淀需求，应选择合适的电源类型和电压电流参数。同时，采用智能控制策略，如 模糊控制、神经网络等，可以根据实时监测的数据动态调整电源参数，提高处理效果和降低能耗。
沉淀物处理与资源化
总结词
某工业园区废水处理的应用实例
01
处理规模
该工业园区废水处理厂采用电化学沉淀技术，设计处理能力为每天3万
吨。
02
技术流程
不同工业废水经过分类收集后，进入电化学沉淀池，通过调整电解参数
，针对不同污染物进行去除。
03
处理效果
经过电化学沉淀技术处理后，该工业园区废水处理厂的出水水质得到显
著提升，重金属、油类等污染物去除率达到95%以上，有效降低了对周
《环境电化学》课件
特点：高效、节能、 环保
应用：广泛应用于 工业、商业、家庭 等领域的空气净化
发展趋势：随着技 术的不断进步，静 电除尘技术在空气 净化中的应用将更 加广泛和深入
电渗析和电泳在污水处理中的应用
电渗析：利用电场作用，使溶液中 的离子通过半透膜进行分离和浓缩
应用：电渗析和电泳在污水处理中 主要用于去除重金属离子、有机物 等污染物
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
电泳：利用电场作用，使带电粒子 在液体中移动，实现溶液中离子的 分离和浓缩
优点：操作简便，效率高，成本低， 对环境友好
电化学淋洗修复技术
原理：利用电化 学反应，将土壤 中的污染物转化 为无害物质
优点：高效、环 保、经济
应用：重金属污 染、有机物污染、 放射性污染等
局限性：需要一 定的设备、技术 要求较高
Part Six
环境电化学在空气 净化中的应用
电凝聚和电浮选技术
电凝聚技术：通过施加电场，使悬浮颗粒聚集成较大的颗粒，从而易于分离和去除。 电浮选技术：通过施加电场，使悬浮颗粒带电，然后利用电场力将其从水中分离出来。
02 环 境 电 化 学 概 述 04 环 境 电 化 学 在 污 水 处 理 中 的
应用
06 环 境 电 化 学 在 空 气 净 化 中 的应用
Part One
单击添加章节标题
Part Two
环境电化学概述
环境电化学的定义和重要性
定义：环境电化学是研究电化学过程在环 境科学中的应用，包括污染物的去除、转 化和检测等。
高效净化废水的电化学处理技术
高效净化废水的电化学处理技术一、引言废水污染是当今社会面临的一个严峻问题，对环境和人类健康造成了巨大的威胁。
为了高效净化废水，提升水资源利用效率，电化学处理技术成为了一种受关注的解决方案。
本文将介绍一些在废水电化学处理方面取得的突破性技术和方法。
二、电化学处理废水的基本原理电化学处理废水是利用电化学反应对废水中的有机污染物和无机离子进行降解和去除的技术。
其基本原理是通过电解槽和电极，利用电流产生的电化学反应来实现废水的净化和处理。
主要的反应包括氧化还原反应、水解反应和电吸附等。
三、电化学处理废水的关键技术1. 高效电极材料的研制电极是电化学处理废水的核心组成部分，其材料的选择和性能直接影响着处理效果。
近年来，一些新型电极材料的研制取得了显著的突破，如纳米材料、碳纳米管、金属氧化物等。
这些电极材料具有较高的比表面积和电导率，能够提高废水的质量传递效率和降解效果。
2. 电解槽结构的优化电解槽是电化学处理废水的装置，其结构的设计和优化对处理效果起着重要的作用。
一些研究者通过改变电解槽的结构参数和内部流动条件，调控废水的流速和分布，提高质量传递效率和反应速率。
此外，还可以利用多级电解槽等方式提高废水处理的效率和稳定性。
3. 多种技术的联合应用电化学处理废水通常需要与其他技术方法相结合，以提高处理效率和综合效益。
常见的联合应用技术包括电化学-Fenton、电化学-生物降解和电化学-吸附等。
这些方法能够对废水中的不同组分进行有针对性的处理，提高综合处理效果。
四、电化学处理废水的应用案例1. 电化学处理工业废水电化学处理技术在工业废水处理中取得了显著的应用成果。
以含有有机物的废水为例，通过调节电极材料、电流密度和反应时间等因素，可以实现有机物的高效去除和降解。
2. 电化学处理生活污水生活污水中含有大量的有机物、无机盐和微生物等，电化学处理技术能够有效去除其中的有机物和微生物，降低水中的无机盐浓度。
通过对不同污水组分的选择性去除，可以达到高效净化生活污水的目的。
污水处理培训ppt课件
生活污水：人们在日常生活中所产生的 废水。
工业废水：在工业生产过程中所排出的 废水。
-
14
废水的特性
废水中的污染物种类大致可如下区分：固体污染物、有 机污染物、营养性污染物、酸碱污染物、有毒污染物、油 类污染物、生物污染物、感官性污染物和热污染等。
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24
(二 )转化法
方法原理
转化方法
化学转化
中和法、氧化还原法、化学沉淀法、电化学法
生化转化 活性污泥法、生物膜法、厌氧生物处理法、生物塘等
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25
按处理程度分主要分为四大块： 预处理，一级处理、二级处理、深度处理。
（一）预处理 ? 主要包括温度调节、水质水量调节、预曝气、隔油等； ? 格栅机、刮油刮渣机、调节池、沉砂池、初沉池等。 （二）一级处理 ? 主要去除废水中悬浮固体和漂浮物质，同时还通过中和
-
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? A2/O （脱氮除磷）：
?SBR
SBR是间歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）的简称，是一种按间歇曝气 方式来运行的活性污泥污水处理技术ASS（循环式活性污泥法）是将序批式活性污泥法 （SBR）的反应池沿长度方向分为两部分，前部为生物选择 区也称预反应区，后部为主反应区。在主反应区后部安装 了可升降的滗水装置，实现了连续进水间歇排水的周期循 环运行，集曝气沉淀、排水于一体。
? 活性污泥
由细菌、真菌、原生动物和后生动物等各种生物和金属氢 氧化物等无机物所形成的污泥状的絮凝物。有良好的吸附、 絮凝、生物氧化和生物合成性能。
-
8
常见基本概念
? 活性污泥法
一种基于电化学氧化技术的废水处理方法
一种基于电化学氧化技术的废水处理方法电化学氧化技术是一种利用电化学反应将有机物氧化为无机物的废水处理方法。
该技术利用电流经过阳极和阴极时产生的氧化还原反应，将废水中的有机物氧化为无害的无机物。
电化学氧化技术具有高效、可控、无污染、适用范围广等优点，被广泛应用于废水处理领域。
电化学氧化技术的基本原理是利用电流通过阳极和阴极产生的氧化还原反应将废水中的有机物氧化为无机物。
在这个过程中，阳极产生氧化剂，如氧气、次氯酸盐等，这些氧化剂能够氧化废水中的有机物；而阴极产生还原剂，如氢气、氯化钠等，这些还原剂能够补充电极上失去的电子。
该技术的关键设备是电解槽，电解槽由阳极和阴极两个电极和中间的隔膜组成。
阳极通常由钛、铂、金等耐腐蚀材料制成；阴极可以使用钢、铁等材料。
隔膜可以防止阳极产生的氧化剂和阴极产生的还原剂相互混合，保证反应的进行。
在电化学氧化的过程中，废水首先进入电解槽，然后施加电流。
阳极和阴极之间的电流通过废水中的有机物，使有机物发生氧化反应。
氧化反应中的产物可以直接沉淀或通过电解槽中的搅拌系统将其带到电极表面，然后通过过滤等方法将其从废水中除去。
电化学氧化技术具有多种优点。
首先，该技术可以有效地将有机物氧化成无机物，在无二次污染的同时，对废水中的有机物进行了彻底去除。
其次，该技术能够实现有机物的高效处理，处理效率高，处理速度快。
另外，该技术的操作简单，设备体积小，适用范围广，可以处理不同种类的废水。
当然，电化学氧化技术也存在一些限制。
首先，该技术对废水中的有机物种类有一定的限制，一些化合物难以被氧化。
其次，该技术需要耗电，存在一定的能源消耗。
此外，该技术还需要考虑附带产生的气体的处理和安全问题。
综上所述，电化学氧化技术是一种高效、可控、无污染的废水处理方法，可以通过电流产生的氧化还原反应将有机物氧化为无机物。
该技术在废水处理领域应用广泛，但仍需进一步研究和改进，以提高处理效率和降低成本。
催化电解氧化废水处理
催化电解氧化废水处理催化电解氧化废水处理具有氧化还原、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。
催化电解氧化废水处理的优点: (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。
催化电解氧化废水处理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:催化电解氧化废水处理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,或把非生物相容的有机物转化为生物相容的物质(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。
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
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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
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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。
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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 。
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以涂层剥落为例
钛阳极由钛基体和活性涂层组成，起电化 学作用的只是活性涂层，当涂层与基体粘 结不够牢固，从基体上剥落下来，达到一 定程度，钛阳极即失去作用。
剥落机理：电化学析气，聚集、扩散、破 裂产生张应力。
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DSA涂层电极的制备方法
溅渡法 热解喷涂法 浸渍或涂刷法 化学气相沉积法CVD 物理气相沉积法 电沉积法 电化学阳极氧化法 溶胶-凝胶法
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DSA的应用
DSA主要用在电化学和电冶金 使用金属阳极的电解行业有： 氯碱工业、铝酸盐生产、次氯酸生产、
电解有机合成、水电解、污水处理、处理 氰废水、电渗析法淡化海水
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电化学燃烧法 电化学转化法
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谢谢
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电化学催化氧化有机废水原理
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主要问题
未能广泛应用的原因：效率不高，经济上不合 理
处理难降解有机物的难点： 1）处理废水时间问题（效率问题） 2）电极寿命问题（电极的稳定性）
目前的热点问题：电极材料、结构及制备方法
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阳极的使用与改进
石墨电极（通过电热结晶法制的） 缺点：电阻大，电能消耗大；电极损耗， 电极极距变化，电解不稳定；
DSA 导电机理
涂层固溶体可用如下通式表示：
电子能带 在此能带中不像满带中的电
子受到束缚，只需0.2ev就能激发到导带上， 达到半导体的能带结构
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DSA的失效机理
阳极在电解运转过程中，当电压升得很高， 实际上没有电流通过时，这种现象称为阳 极钝化。
极 优点：良好的耐腐蚀性、导电性，放氯反 应有很好的活性表面； 缺点：价格昂贵，无法实现大规模工业化
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电极材料
钛基涂层电极 发明镁热还原法制钛 钛金属：稳定的氧化膜保护，耐久性，稳 定性，机械加工好；
中间层：增加结合力，防止涂层剥落、避
免钛基体钝化，提高氧化物阳极的使用寿 命
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电化学氧化废水 及其电极材料
王万峰
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水中污染物分类
耗氧污染物 致病污染物 合成有机物 植物营养物 无机物及矿物质 由土壤、岩石等冲刷下来的沉积物 放射性物质 热污染
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电化学水处理技术的优点
避免引起二次污染 可控性强 反应条件温和，常温常压 操作简单
当废水中含有金属离子时，阴阳极可同时 起作用。
兼具气浮、絮凝、消毒作用 占地面积小，适合人口拥挤城市污水处理
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有机电机反应分类
按反应方式分类： 1）直接反应 2）间接反应
按通电方式分类： 1）恒电流电极反应 2）恒电势电极反应
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催化剂
间接反应
短寿命中间物（包括：es ( 溶剂化电子) 、 HO、HO2、O2-等自由基