三维电解处理废水

三维电解处理废水水水水水水水水水化研15李牟三维电解三维电解引言三维电解机理相关理论技术三相三维电解反应器技术展望引言•传统的平板二维电极面体比较小，单位槽体处理量小，电流效率低，尤其是在电导率低时，在实践中难以有突破性进展。针对传统二维电极这一缺陷，在20世纪60年代末期Backhurst提出了三维电极/三元电极的概念，在70—80年代电化学反应器三维化开始引人注目并首先应用于分析领域，而当时研究三相流化床、滴流床（Tricklebed）等气—液—固系电解槽颇为活跃。到了90年代覃奇贤、熊英健等开始探讨三维电极在水处理中的应用，到了21世纪之后申哲民、曹莹等人开始大范围使用三维电极法处理污水。•在国外，用三维电极处理有机废水的研究非常多。•三维电极能够增加电解槽的面体比，提高电流效率和处理能力，还易于实现连续操作，可以在不同电流密度下进行操作。三维电极法的另一个特点是不使用或较少量使用化学药品，后处理简单，占地面积小，处理能力大，管理方便等三维电解•一般认为电解产生的H2O2和·OH在降解污染物过程中发挥最主要的作用。当阴极上通过电解产生或外界提供的O2时发生还原产生H2O2，反应过程如下:•酸性条件下：O2+2H++2e→H2O2•碱性条件下：O2+H2O+2e→HO2-+OH-•HO2-+H2O→H2O2+OH-三维电解•当体系中存在金属催化剂时，会产生·OH。Mred为还原态的金属催化剂，Mox表示氧化态。•酸性条件下:Mred+H2O2+H+→Mox+·OH+H2O•碱性条件下:Mred+H2O2→Mox+·OH+OH-OH--羟基自由基相关理论技术强氧化剂，标准氧化还原电位为2.8eV。羟基与水溶有机物反应：1羟基加成2羟基夺氢反应3羟基电子转移羟基与金属离子反应：1羟基加成2羟基电子转移相关理论技术电芬顿电芬顿在酸性溶液中,在电极上通直流电时,首先O2在阴极通过还原反应产生H2O2,H2O2与溶液中的Fe2+生成·OH和Fe3+,Fe3+可以在阴极上被还原再生成Fe2+。那么问题来了，Fe2+哪来的？以Fe作为阳极,Fe2+可以直接由阳极氧化溶解产生。