电化学水处理技术.doc

电化学水处理技术的研究进展及方向 标签：脱色剂??废水脱色??纺织印染废??时间：2010-06-13 15:05:35??点击：243??回帖：0 上一篇：油田污水电化处理技术的目的和意下一篇：丙烯酸漆耐侯丙烯酸防腐涂料生产 - 电化学水处理技术的研究进展及方向 1电化学水处理技术的研究进展 ??? 在科学技术发展的进程中，电化学在电解、电镀、化学电源、电分析、金属腐蚀与防护等领域都占据着重要的地位。但随着科学技术的进步，电化学的应用范围已经扩大到环境保护、电子、能源、材料、化工、冶金和化学合成等领域。这使电化学获得了新的更有意义的生命力。电化学正在逐步变成独立于化学以外的一门新学科。 ??? 由此可见，现代电化学是一门交叉学科，也是应用前景非常明显的学科。近年来，电化学方法作为一种环境友好技术，在环境污染治理方面越来越受到人们的重视特别是在废水中生物难降解有机物去除方面，电化学发挥了不可低估的作用。 ??? 污水处理的电化学方法主要有微电解、电化学氧化与还原、电气浮与电凝聚电渗析等方法。根据研究表明:这些方法在处理实际废水的过程发挥着很好的作用，而且电化学水处理技术因其具有多功能性、高度的灵活性、易于自动化、无二次污染等其它水处理技术无法比拟的优点，正成为国内外水处理技术研究的热点课题，尤其对那些难以生化降解、对人类健康危害极大的“三致”(致癌、致畸、致突变)有机污染物的去除具有很高的效率，并且又能节省大量的能源。因而，电化学水处理技术近年来已成为世界水处理技术相当活跃的研究领域，受到国内外的广泛关注。 ??? 而在电化学水处理技术中，微电解以及电化学氧化一直是科学工作者研究的重点内容。人们主要是通过反应机理研究和应用研究两个方面对电化学水处理技术开展研究的。 ??? 其中微电解是在酸性条件下，利用铁与碳形成铁碳原电池对污染物进行氧化还原，使污染物降解为生物易于降解的物质，降低毒性，从而提高废水的可生化性。在应用方面，通过研究发现:反应时间、pH值、铁碳比以及反应器的种类等因素都影响着微电解的处理效果。在机理方面，研究认为:在反应过程中，酸性条件产生的Fe3+, Fe2+和活性氢[H〕与污染物发生氧化还原反应从而使污染物得到降解。 ??? 电化学氧化是利用具有高析氧电位以及良好催化性能的材料作为阳极，在外加电压下，氧化废水中的污染物，使污染物降解的技术。在应用方面，通过研究发现:电化学氧化技术适合用于染料废水、垃圾渗滤液、农药废水、炼油废水等高浓度高毒性难于生物降解的废水的预处理。其中电流密度、电极材料的种类、反应时间、pH值、电解质以及电化学反应器的形式等因素都影响废水的处理效果。 ??? 电极材料的种类尤其是阳极材料一直是科学工作者的研究的热点问题，目前关于电极的研究大多集中于钦基涂层电极，主要有:钦基二氧化锰电极(Ti/Mn02 )、钛基二氧化铅电极(Ti/Pb02)以及钌系涂层钛电极(Ti/Ru02 )、锡锑涂层钛电极? ( TiJSn02+Sb203 )、铱系涂层钛电极(TilIr02)等金属氧化物涂层钛电极。其中又以钛基二氧化铅电极(Ti/Pb02)以及锡锑涂层钛电极(Ti/Sn02+Sb203)为代表，它们具有析氧电位较高、催化性能良好、机械强度高不易变形等特点。这两种电极一般分别采用电沉积法味口提拉法制备。电极方面的研究主要集中改进制备方法，加入添加剂以改善电极的性能，提高处理效果，延长使用寿命和降低能耗。 ??? 在电极槽方面有两维电极槽和复极性三维电极槽。两维电极槽即传统阴阳两电极的普通电极槽。针对平板二维电极面体比(area-volume ratio)较小，单位槽体处理量小，电流效率低等缺点，在20世纪60年代末期提出了三维电极的概念，并进行了应用与机理的研究。三维电极是一种新型电化学反应器，也叫床电极。它是在传统的二维电解槽电极间装填粒状或其他碎屑状工作电极材料并使装填工作电极材料表面带电，成为新的一极(第三极)，在工作电极材料表面能发生电化学反应。三维电极，按粒子极性可分为单极性和复极性;按粒子材料填充方式可分为固定方式与流动方式??? 在机理方面，研究表明:电化学氧化有直接氧化和间接氧化两类。其中电化学直接氧化是污染物直接被电极氧化，有些污染物能够被直接矿化。而电化学间接氧化是在电解质溶液中生成[-OH]等强氧化剂将污染物氧化，转化为低毒性易于生物降解的有机物，提高了废水的可生化性。国内外针对电化学氧化水处理技术的工艺条件、影响因素作了大量的研究，但在反应机理、动力学模型等理论内容的研究上还相对不足，有机物降解中间产物和活性物种的鉴定也不充分，许多机理研究还停留在假设和理论推测阶段，具有一定片面性，而且主要针对苯系物质，研究对象比较单一。 2电化学水处理技术的研究方向 ??? 污染物的电化学处理