电化学法水处理新技术——降解有机废水

文章编号:025322468(2000)2增刊20080205中图分类号:X52文献标识码:A电化学法水处理新技术———降解有机废水吴星五,赵国华,高廷耀(同济大学城市污染控制国家工程研究中心,上海200092)摘要:用电化学方法降解生物难降解有机物.用石墨等5种阳极对苯酚等模拟有机废水进行电降解实验,筛选出Ti/SnO2+Sb2O3钛基金属氧化物修饰电极,对浓度1000mg/L的有机废水电解2h,COD降至40mg/L以下,偶氮染料脱色率100%.提高电流密度能增加COD的去除率,但电流效率下降.提高COD去除率的关键在于增高电极表面的析氧电位和增大电极的氧化反应传递系数β值.关键词:水处理;生物难降解有机物;电催化氧化Newtechniqueofelectrochemicalwatertreatment———electrocatalyticoxidationofbio2refratoryorganismWUXingwu,ZHAOGuohua,GAOTingyao(NationalEngineeringResearchCenterforUrbanPollutionControl,TongjiUniversity,Shanghai200092)Abstract:Atechniqueofelectrochemicalwatertreatment,electrocatalyticoxidationofbio2refractoryorganism,wasinvestigatedex2perimentallysllected.TheTi/SnO+SbOelectrodewasselected.Whenthesimulatedwastewaterwithinitialorganicconcentra2tionabout1000mg/Lwastreatedfor2hours,CODdecreasedtobellow40mg/Landthedecolorrateofazoicdyewas100%.WiththeincrementofthecurrentdensitytheCODremovalrateincreased,butthecurrentefficiencydecreased.ServicelifeofTi/SnO2+Sb2O3electrodewasenlargedbyaddingnoblemetaltothesurfacelayer.Theexperimentalresultsshowedthattheoxygenevolutionpotentialandthetransmissioncoefficientoftheanodeβplayimportantrolesforelectrocatalyticoxidationoforganism.Keywords:watertreatment;biorefractoryorganics;electrocatalyticoxidation收稿日期:2000204210;修订日期:2000206226基金项目:国家自然科学基金重点资助项目(批准号:59738150)作者简介:吴星五(1952—),男,副教授(博士)随着工业的发展,有机废水排放量日益增加,尤其化学、食品、农药、染料和医药等行业排放的高浓度废水,色度高、毒性大,含有大量生物难降解成份,严重污染江河湖海.电化学水处理新技术具有无需添加化学药剂、设备体积小占地少、便于自动控制、不产生二次污染等许多优点,受到国内外的关注[1].近年来,随着电力工业的发展,电化学方法已经被用于处理含烃、醇、醛、醚、酚及染料等有机污染物的废水,但目前还不能保证在工程实践中比生化法更为经济.70年代中期发展起来的化学修饰电极(ChemicallyModifiedElectrode,简称CME),通过在电极表面进行分子设计,将具有优良特性的分子、离子、聚合物固定在电极表面,改变电极和电解液界面的微结构,使电极具有良好的电催化性能.CME丰富了电极材料,为直接氧化处理有机废水开辟出新的途径[2].我们比较系统地进行了用CME降解有机污染废水的实验研究,从开发阳极表面涂层材料入手,通过电解各种有机废水的实验,初步筛选出适用的高效阳极材料,并对在电极表面直接氧化有机物的机理进行了探讨.第20卷增刊2000年9月环境科学学报ACTASCIENTIAECIRCUMSTANTIAEVol.20,SupplSep.,2000转载http://www.paper.edu.cn1实验表1各种金属氧化物修饰阳极Table1Chemicallymodifiedelectrodesdeveloped氧化物电极涂液成分Ti/SnO2+Sb2O3SnCl4·5H2O+SbCl3·5H2