电化学废水处理

铂电极 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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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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电化学废水处理
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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
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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；
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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
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。
其主要原因： 1）涂层剥落 2）涂层存在裂缝 3）Ru O2的溶解
电化学氧化废水 及其电极材料
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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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电化学废水处理
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