楊梅
摘 要: 隨著現(xiàn)代工業(yè)和經(jīng)濟的快速發(fā)展,水污染已成為許多國家面臨的嚴峻問題。其中難降解有毒有機污染物因缺乏有效的處理技術(shù),成為水污染控制領(lǐng)域的難點。針對這種情況,國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域已展開了大量研究工作,本文探討用電化學法降解或處理有毒有機污染物的途徑。
關(guān)鍵詞: 有毒有機污染物 電化學法 前景
近年來電化學處理廢水的技術(shù)得到了飛速發(fā)展,給廢水處理帶來了新的活力,但目前該技術(shù)在國內(nèi)外仍處于開拓階段,需要改進的方面很多。其重點在于對電極材料的改性[1,2],在早期的電化學技術(shù)中,人們多用金屬做陽極,這類電極在處理廢水的過程中容易發(fā)生溶出現(xiàn)象(如Cu→Cu2+)[3],使得陽極損耗,并且向水中引入雜質(zhì)。而不溶性的惰性電極(如Pt等)的催化活性不高,處理廢水的效果不甚理想。DSA電極不會發(fā)生溶出,并且具有較高的催化活性[4-8],因而受到研究者的關(guān)注,并迅速發(fā)展成熟起來。現(xiàn)在對于陽極材料的研究主要集中在DSA陽極的性能改進上,重點在于如何延長電極壽命,提高電催化的活性。
電化學反應是在電解池中進行的,因此電解池的結(jié)構(gòu)對廢水處理的效果有很大影響。在發(fā)生直接電氧化時,污染物只有傳質(zhì)到電極表面,才能對其進行降解。而間接電氧化時,高效率的處理只有在污染物與電化學產(chǎn)生的強氧化劑充分混合才能實現(xiàn)。因此用電化學方法處理廢水必須提高污染物的傳質(zhì)過程,加速污染物與氧化劑的混合,這就需要有高效的反應器。由于污染物的電化學氧化發(fā)生在陽極表面,因此增大陽極表面積可提高降解效率,有助于提高時空產(chǎn)率。充分考慮各方面的影響因素,設(shè)計出高效合理的化學反應器,最大限度地提高電解反應速度,增大單位電解槽的反應量是該領(lǐng)域工業(yè)化的緊迫任務。
盡管國外電化學處理廢水已有了很大的發(fā)展,其中不少已達到了工業(yè)化應用的水平,但電化學作為一門在凈化環(huán)境中有所作為的學科,還處在不斷發(fā)展中。我國電化學處理廢水進展緩慢,特別是在加強電化學技術(shù)與其他物理、化學、生物等其他環(huán)境處理方法聯(lián)用方面[9,10],如把電化學與聲、光、磁技術(shù)相結(jié)合,使其發(fā)揮各自的優(yōu)勢形成協(xié)同效應,降低處理成本,提高工藝的經(jīng)濟性和實用性,拓寬電化學應用領(lǐng)域。
目前電化學實驗的主要處理對象為模擬廢水、單一污染物質(zhì)的廢水或者染料廢水,對于其他成分復雜的實際工業(yè)廢水因其pH值、含鹽量等變化較大而缺乏較多的研究[11,12]。筆者認為,隨著電極材料的結(jié)構(gòu)和形態(tài),電極反應活性和選擇性,電化學催化反應技術(shù)及反應器結(jié)構(gòu),供電方式和電極材料的優(yōu)化組合,以及多種技術(shù)的聯(lián)合使用等方面的改善。電化學方法處理難生物降解、成分復雜的廢水將會有較好的應用前景。這一研究領(lǐng)域的突破,對提高電化學處理工藝的效率、降低處理成本具有非常重要的意義,可以為治理廢水中的污染物提供一種經(jīng)濟實用的新技術(shù)。
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