电催化氧化处理难降解有机废水的研究进展_刘丽丽

综述文章编号:1002-1124(2005)09-0033-02电催化氧化处理难降解有机废水的研究进展刘丽丽,温青,矫彩山,杨秀石(哈尔滨工程大学化工学院,黑龙江哈尔滨150001)摘要:生物难降解有机物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;难降解有机物中图分类号:TE992.2文献标识码:ADevelopmentofelectrochemicalcatalyticoxidationindegradationoforganicwastewaterLIULi-li,WENQing,JIAOCai-shan,YANGXiu-shi(DepartmentofChemical,HarbinEngineeringUniversity,Harbin150001,China)Abstract:Thepapersummarizestheapplicationstatusandprospectsofelectro-catalyticoxidationtechniqueinsuchorganicwastewatertreatment.Keywords:electrochemistry;catalyticoxidation;organicpollutant收稿日期:2005-06-30作者简介:刘丽丽(1979-),女,在读硕士研究生,研究方向:电化学氧化处理有机废水的应用研究。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在有机废水处理上就更加倍受环保工作者的关注[1]。1研究现状及局限性1.1研究现状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已在生物难降解废水处理中得到应用的方法[2]。它的研究正处于起步阶段,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,主要是催化电极本身的催化活性、反应体系的pH值、电压等,而理论上的研究也只是一些假定条件下的推测结果[3]。电催化氧化法水处理技术的优点在于:(1)过程中产生的·OH具有强氧化性,可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、水和简单有机物,没有或很少产生二次污染;(2)反应条件温和,电化学过程一般在常温常压下就可进行;(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比较简单,如果设计合理,费用并不昂贵[4]。因此,国外电解法水处理技术被称为”环境友好”技术(EnvironmentFriendlyTechnology)。20世纪60年代,人们对电化学水处理技术进行了大量的基础研究工作。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、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断取得进展[5]。尤宏[6]等,设计并制备了Ti/Co/SnO2电极降解苯酚。结果表明,含有中间层的Ti/Co/SnO2电极其使用寿命较不含中间层的钛基二氧化锡电极Ti/Co/SnO2大幅度提高,但其对苯酚的电催化降解活性有所下降,氧化还原电对Co2+/Co3+的存在是所制备Ti/Co/SnO2电极稳定性及电催化活性改变的主要原因。李天成[7]等分别针对不锈钢、柔性石墨和SnO2/Ti复合材料测定了其析氧过电位,并以不锈钢、柔性石墨为阳极材料,在5～6V直流电压下,对合成苯酚废水进行了电化学氧化处理,结果表明:析氧过电位次序为SnO2/Ti>柔性石墨>不锈钢,处Sum120No.9化学工程师ChemicalEngineer2005年9月DOI:10.16247/j.cnki.23-1171/tq.2005.09.012理后水的COD值接近或小于100mg·L-1,且出水的苯酚浓度小于5mg·L-1。Vlyssides等[8]以Ti/Pt为阳极、不锈钢为阴极,对含橄榄油的有毒废水进行了处理。加入40g·L-1的NaCl作为电解质,在0.26A·cm-2的电流密度下分别处理1h和10h。结果显示:CODCr去除率分别为41%和93%,TOC去除率分别为20%和80.4%,SS去除率分别为1%和98.7%,色度去除率分别为70%和99.4%,平均能量损耗分别为1.273和12.3kW·h·kg-1。赵国华[9]等采用循环伏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的方法,考察了有机污染