有机废水电催化处理系统及降解机理的研究进展研究.pdf

持久，陛有机污染物论坛2006暨第一届持久性有机污染物全国学术研讨会论文集 有机废水电催化处理系统及降解机理的研究进展 黄星发1，郑正1，毕树平2’ (1南京大学环境学院，南京210093，2南京大学化学化工学院，南京210093， ’联系人，E—mail：Bisp@nju．edu．cn) 摘要：电催化处理有机污染物具有其自身独特的优点，是一种有潜力的有机废水处理方法。 电催化系统对有机污染物的电化学处理起着决定性的作用。文章对目前电催化处理有机废水中电催 化处理系统中的电极、电解液及电化学反应器进行了介绍，同时对电催化降解有机污染物的机理进 行了总结。 关键阀：电催化有机污染物降解有机废水 电催化法是高级氧化技术的一种，与其它高级氧化技术相比，电催化处理水中有机污染 物具有自身的特点：(1)设备简单，操作简便；(2)工作条件温和，一般在常温常压下进行； (3)可控性强；(4)清洁无二次污染。由于电催化法独特的优点，近几年来，对电催化法 处理水中有机污染物的研究和报道迅速增加，1995～2005年有关电催化处理水中有机污染物 的研究报道如图1。由图可见，电催化法处理水中有机污染物日益受到人们的重视并迅速发 展。目前多以酚类物质为污染物进行研究。用电催化法处理有机污染物，电极、电解液和电 催化反应器具有决定性影响。我们对电催化处理水中有机污染物的电催化系统进行了概述。 图1电催化处理水中有机污染物近十年文献分布情况 (统计数据来源于WebofScience上1995~2005年有关电催化处理有机污染物的文献) 1电极 stable 在电极的研究中，形稳阳极(Dememtional anodes，DSA)的研制是一个活跃的方 向。DSA因电极损耗极小，能保持形态稳定，阴、阳极间距离不因时间而改变而得名。金 属氧化物相对于金属具有较高的稳定性，导电性好的金属氧化物可作为电极材料。掺合电极 是DSA研究的又一方向。半导体具有较宽的能隙，在电极材料中掺入半导体，制成半导体 掺合电极，具有较高的活性，对有机污染物的氧化能力强，处理效果好。目前一些主要的电 极及其对有机污染物的处理应用如表1。 2电解液 通过选择适宜的电解质或改善电解液性质可提高电催化降解效率，主要有以下几个方 面。 2．1以氯化物为电解质或在电解液中加入氯离子 研究表明，含Cl-电解液可改善电催化降解效率，提高对有机污染物处理效果[6,18-21】。 持久性有机污染物论坛2006暨第一届持久性有机污染物全国学术研讨会论文集 惰Ti／Pt 用于处理生活污水，lh COD、VSS、铵氮、总磷的去除率分别为 [1】 性 89％、90％、82％和98％ 电 碳纤电极 用于处理含lxlff6M的BPA、BPS和DPS，10min完全去除 【2】 极 纳米Pt电极 纳米Pt电极对甲醇氧化产生的电流比光滑Pt片电极高100倍以 吲 上，对甲醇、苯酚、甲基橙降解电流效率是光滑Pt片电极的数 倍 氧 W03 单晶W03电极具有高电催化活性，在含cl。溶液中具有高的物理、嗍 化 化学稳定性 物PbWb02用于去除对硝基酚(PNP)，处理7h，酸性介质中，PNP去除率