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    電催化氧化技術在有機廢水處理中的應用
    來源:www.sldhy.com 發布時間:2021-04-16 瀏覽次數:

    電化學水處理技術是一種綠色水處理技術,其主要原理是利用電位差調控電子流向,使得汙染物質在電極界麵或溶液中完成降解或轉化過程,以實現水質淨化。電化學水處理技術相比傳統水處理技術具有獨特的優勢:
    (1)清潔。反應物為電子,無化學藥劑添加,無二次汙染。
    (2)靈活。電極形狀、大小可精準控製;反應器類型靈活多變,水處理場地無硬性要求;可單獨使用,也可與其他技術聯合使用。
    (3)簡便。所需設備簡單,操作簡單(控製電流或電壓即可);條件簡單(常溫常壓下即可處理)且後處理簡單(處理過程產生的“垃圾”極少)。
    (4)可控。無需苛刻的反應條件,人力需求很低,便於自動化控製。上述技術優勢使得電化學水處理技術近年來逐漸成為水汙染處理領域的研究熱點。
    常見的電化學水處理技術包括:有機物電催化氧化技術、電化學水垢去除技術、電氣浮/電絮凝技術、電化學消毒技術(酸性電解水)、電滲析技術、微生物燃料電池技術等。筆者將重點闡述有機物電催化氧化技術的相關情況。
     
     
    1.電催化氧化技術的技術原理與技術困境
     
    1.1 技術原理
     
    電催化氧化處理有機物技術是非常典型的高級氧化技術,其技術原理如圖1所示。
     
     
    圖1 電催化氧化技術原理
     
    該技術核心點是使陽極表麵產生的強氧化性物質(以羥基自由基·OH為代表)與溶液中的有機物分子進行充分接觸與反應,由此使得有機物分子被逐步氧化分解,直至形成二氧化碳和水。值得注意的是,這種強氧化性物質與有機物分子的接觸至關重要。由於以羥基自由基為代表的強氧化性物質的穩定性都較差,使得這種接觸隻能通過有機物分子向電極/溶液界麵處遷移來達成,進而使得傳質過程成為電催化氧化技術的很主要限製步驟。但是,在含氯電解液體係中,由於有效氯的穩定性相對較高,可通過傳質過程離開電極/溶液界麵而進入溶液本體中,使得其氧化效能往往要高於非含氯電解液體係。

    1.2 技術困境
     
    近年來,電催化氧化技術除受到較多科研人員的關注與研究,在工程實踐中得到一定程度的應用。但是,該技術依然存在一些問題:催化效率較低、傳質效果較差、單位能耗較高。造成上述問題的根本缺陷在於電催化氧化過程中電子利用效率低,解決該問題成為推動技術實際應用的重中之重。為此,可從以下方麵尋找解決方案:提高電極材料的使用效率,優化電子轉移與物質轉移,提高反應係統能量利用率、降低能耗。
    電催化氧化體係是一個複合係統,主要包括陽極、陰極、電源、電解槽和其他配套設備等。為提高電催化全過程的電子利用效率,需要從係統各組成部分來綜合考慮:(1)電極(尤其是陽極)是電催化氧化技術的核心部件,是產生催化能力的源泉。因此,研發出性能優越的陽極材料能夠有效改善或解決催化效率較低、傳質效果較差、單位能耗較高問題。(2)反應器是完成物質轉化的核心單元,反應器的優化設計是提高電流效率、增強傳質過程的有效手段,可以解決或改善傳質效果較差、單位能耗較高問題。此外,如果可以利用其他技術手段完成低濃度有機物的預先富集濃縮,也可以有效克服電催化氧化技術的傳質障礙,達到揚長避短的效果。(3)電能是電催化氧化技術的能量來源,恰當的供電方式可以有效地降低能耗、提高電流效率,並且優化處理效果。針對單位能耗較高問題,尋找合適的供電方式十分關鍵。
     
    基於此,目前文獻資料報道的解決方法都集中於電催化陽極改性、電催化體係改進、電催化參數優化、供電方式優化和多技術聯用等方麵,以此來強化電催化氧化技術的傳質過程,提高溶液本體中有機物分子向陽極/溶液界麵區域的傳質效率,提高羥基自由基的利用效率,進而提高電催化全過程的電子利用效率。
     
     
    2.電催化陽極改性
     
    2.1 電催化陽極材料性能要求
     
    電極材料是電催化氧化技術的靈魂,而陽極材料比陰極材料更為重要,這主要歸因於陽極表麵擴散層區域是電催化氧化反應的主要區域。理想的陽極材料應具有三個特點:高催化活性、高穩定性和低製備成本。高催化活性是電極可使用性的根本和前提;高穩定性意味著設備運行成本和維護成本的節約;低製備成本則是對珍貴物質資源和能源消耗的控製,也是電催化氧化技術工業化應用的前提。通常而言,如一種未成熟應用的陽極材料具有其中兩個較為突出的特點,則這種材料就具有一定的研究價值。

    2.2 電催化陽極材料種類
     
    陽極材料主要包括石墨電極、貴金屬電極、形穩陽極(DSA電極)和摻硼金剛石電極(BDD電極)等。相比於石墨電極不穩定和貴金屬電極的價格昂貴,適用於電催化氧化技術的陽極通常為DSA電極和BDD電極。
    典型DSA電極為鈦基體金屬氧化物電極。意大利De Nora公司於1968年將荷蘭學者H. Beer研發出鈦基混合氧化釕塗層陽極實現工業化生產與應用,進而拉開DSA電極的序幕,成為20世紀電化學工業很重要的發明之一,對電化學領域(尤其是水處理領域)具有劃時代的貢獻。鈦基體金屬氧化物電極價格相對低廉,催化活性優於石墨電極和貴金屬電極,製備方法簡單,易於實現功能化改性。
    BDD電極作為一種新型形穩陽極材料,近年來引起較多科研工作者的關注。BDD電極具有許多其他電極材料所不可比擬的優勢,如較強的抗中毒及抗汙染能力、較寬的電化學電勢窗口、較小的背景電流和較好的電化學穩定性。目前,BDD電極已經有報道被用於廢水處理。盡管BDD電極具有非常優異的綜合性能,但是由於其製備工藝複雜及相關設備成本較高,導致BDD電極難以大尺寸生產且成本相比於鈦基體金屬氧化物電極而言太高,極大地限製了其應用範圍。
    如前所述,考量一種電極材料的實用性應該從價格、製備難易程度、穩定性、催化性等多個維度綜合考慮。鈦基體金屬氧化物電極在上述四個方麵所表現出來的綜合性能無疑是很優的,並因此受到極大的關注與研究,其中鈦基體電極的功能化改性成為本領域的研究熱點之一。
    2.3 陽極改性
     
    如前所述,為強化電催化氧化技術中的傳質過程,大量研究人員采用多種技術手段對DSA陽極進行改性,重點是:(1)提升陽極表麵羥基自由基(尤其是遊離態羥基自由基)的產生量;(2)改善電極表麵塗層立體結構,以此增大電極與溶液接觸麵積,進而提高電催化氧化的效果和電極的穩定性。鈦基體金屬氧化物電極一般包括基體、中間層和表麵層,各部分均有改性的報道,本節將從三個部分依次展開論述。

    2.3.1 使用新基體
     
    傳統鈦基體電極是使用各種牌號及型式的純鈦材作為基體,在使用前通常會進行堿洗除油和酸洗刻蝕等過程,以增加基體與表麵層之間的結合麵積,保證電極穩定性。通過在含氟電解液中陽極氧化而製成的二氧化鈦納米管陣列(TiO2 nanotubes,TiO2-NTs)為鈦基體預處理提供一種新方式。當以TiO2-NTs作為基體時,納米管作為鈦基體和表麵氧化物層之間的中間層,將起到承上啟下的黏合作用。但是,由於納米管陣列表麵能過大,傳統刷塗法無法使得金屬氧化物溶液進入納米管內部,需要采用新方法解決此問題。Guohua Zhao等以TiO2-NTs作為基體,將Sb-SnO2刷塗溶液以真空抽氣施加負壓的方式加入納米管陣列中,使得新電極在穩定性和催化能力方麵有較大提高。Hao Xu等將水熱法引入電極製備過程,利用水熱反應釜內的高壓環境幫助Sb-SnO2前驅液克服納米管陣列的表麵張力,使得前驅液能深入到納米管內部,構成一種三維立體結構,過程如圖2所示。
    圖2 傳統刷塗法與以TiO2-NTs為基體時的Sb-SnO2電極製備過程對比
     
    新方法除有效改善電極表麵裂紋情況外,還使得其表麵氧化物層沉積量達到2.11 mg/cm2、強化壽命達到80 h,遠超過傳統刷塗法的1.10 mg/cm2和25 min,有效改善電極穩定性。造成此現象的原因在於:TiO2-NTs所起作用類似於建築地基上的樁,其一端緊緊連結鈦基體,另一端又可被Sb-SnO2塗層所填充並覆蓋,使得基體與塗層間結合力大大增強。類似的,PbO2電極也可采用TiO2-NTs為基體。Jia Wu等在TiO2-NTs上添加多個中間層,成功製備出具有較高催化活性與穩定性的TiO2/Sb–SnO2/α-PbO2/β-PbO2電極。該電極強化壽命高達815 h,並對酸性紅G具有較好的催化氧化能力。除此之外,也有使用不鏽鋼、陶瓷、鉛作為陽極基體的報道。
    2.3.2 加入中間層
     
    鈦基體金屬氧化物電極失效的機製包括:氧化物層溶解/溶蝕、氧化物層脫落以及活性層鈍化。在鈦基體和表麵活性層之間引入中間層能夠有效保護鈦基體與表麵活性層之間這一重要界麵,避免出現氧化物層脫落以及活性層鈍化的現象。常見中間層有貴金屬(Pt為代表)、鉑族氧化物(RuO2,IrO2)、金屬氧化物(Sb-SnO2、α-PbO2及MnO2等)。徐浩等以Ti/Sb-SnO2/PbO2電極為基礎,在Sb-SnO2層與PbO2層之間嵌入Pb3O4過渡層,有效削弱了塗層間的內應力,同時提高了電極的抗侵蝕能力,使得Ti/SnO2-Sb2O5/Pb3O4/PbO2電極的穩定性有了明顯的增強,其強化壽命由原來的100.5 h提高至970.0 h。雖然中間層添加對提高電極穩定性有正麵作用,但是中間層數過多會導致電極製備過程過於複雜,良品率降低,使得電極成本受到影響。因此,對於中間層層數和電極穩定性的關係,需要予以綜合考慮。

    2.3.3 顆粒摻雜
     
       顆粒摻雜是指將活性顆粒或惰性顆粒加入二氧化鉛電極的電沉積液中,利用電化學共沉積過程,使得顆粒被裹挾進入二氧化鉛層中,使得完整鍍層被分割為多個小區域,減少電極表麵層的內應力,提高電極穩定性,其過程如圖3所示。
    圖3 顆粒摻雜改性二氧化鉛電極過程
     
    所謂活性顆粒,即顆粒本身具有功能性,並能通過摻雜方式賦予複合電極以相應的功能。Hao Xu等采用共沉積的方式將P25-TiO2顆粒摻雜到PbO2活性層中,製備出了具有光電性質的TiO2-PbO2電極。結果表明,在有光照條件下,新電極對甲基橙廢水的脫色率隨外加電壓升高而升高(0、0.5、1.5 V時的脫色率分別為0%、58.1%、97.2%)。新電極強化壽命測試值達到158.3 h,與未摻雜PbO2電極的100.5 h相比,提高近1.6倍。所謂惰性顆粒,即顆粒摻入無法使得複合電極有性質上的增加,僅能改善二氧化鉛的原始性能。姚穎悟課題組采用共沉積的方式將CeO2、ZrO2顆粒摻雜到PbO2層中,研究這些金屬氧化物粒子對電極性能的影響。結果證明CeO2、ZrO2顆粒的摻雜可以有效提高電極的析氧過電位與強化壽命。

    2.3.4元素摻雜
     
    元素摻雜是將某種或某幾種選定的元素加入到電極刷塗液或是電沉積液中,通過熱分解或電沉積的方式,使得元素進入金屬氧化物活性層,進而使得電極性質發生改變。
    以Sb-SnO2陽極為例,有研究者使用稀土元素(Eu、Gd等)、Cd、Fe、Bi、Ni等能有效提升Sb-SnO2電極電催化氧化活性,但提升電極穩定性的能力十分有限。也有研究者以鉑族元素(Pt,Ru,Ir)進行摻雜,雖能大大提升Sb-SnO2電極的壽命,但是卻會使電極向析氧類電極過渡,降低電極的電化學氧化能力。
    對於PbO2電極,研究者發現通過電沉積法進行金屬元素(如Bi、Ce、Ni、Al、La、Cu、In等)摻雜,也可達到增大比表麵積,提高析氧電位,優化電催化能力的效果。此外,Hao Xu等采用〔Fe(CN)6〕3-作為摻雜劑,以電沉積方式對Ti/PbO2電極進行表麵改性。研究表明,改性PbO2電極具有更高的活性表麵積和更高的析氧電位,對木質素的電催化降解反應動力學係數(0.0061 min-1)高於未修飾電極(0.00419 min-1),展現出更高的降解效果。
     
    2.3.5表麵活性劑修飾
     
    表麵活性劑由於其特殊的結構與性質,常被用於對Ti/PbO2電極進行改性。在PbO2電沉積液中適量加入表麵活性劑,可清潔電極表麵,降低鍍層內應力,促使鍍層均勻平整,有效保證鍍層緊實潔淨,增大鍍層比表麵積,提高塗層內部電荷傳輸速率和析氧過電位,使得電極電催化能力得到明顯提高。S. Ghasemi等研究了聚乙烯吡咯烷酮(PVP)對PbO2電極表麵形態和界麵性質的影響。結果表明,PVP可以控製PbO2形態、細化粒徑,並在電沉積過程中提高析氧過電位。李曉良等通過電沉積法以十二烷基二甲基甜菜堿對PbO2電極進行修飾改性,其很優改性電極強化壽命達到138.5 h(是未改性電極壽命的1.4倍),並將廢水COD去除率由未改性的50.60%提高至55.20%。需要明確的是,表麵活性劑用量過大時會在溶液中形成大量膠束,導致鉛離子被膠束過度包裹、無法靠近電極/溶液界麵,幹擾其正常電化學沉積過程,進而導致表麵鍍層過薄、過脆,失去修飾改性的初衷。
     
     
    3.電催化體係優化
     
    陽極/溶液界麵是電催化氧化反應的主要區域,有機汙染物隻有完成由本體溶液向陽極表麵的遷移傳質過程,才能夠順利參與反應並被降解,因此傳質過程是電催化氧化降解過程中的主要限製因素。為改善有機物和電極之間的傳質問題,可以從反應體係優化、供電模式改進、與其他技術聯用等角度入手。本節重點闡述電催化反應體係的改進情況。
     
    3.1 二維電極體係
     
    傳質過程是傳統二維電極體係電催化過程的很大限速步驟。選擇新的電催化實施形式,有利於改善電催化過程中的傳質情況。Yunfei Ling等在二維電極體係基礎上,提出一種新穎的連續式多級電催化反應體係。該反應體係由10個電解槽串聯組成,每個電解槽內都以Ti/PbO2電極為陽極,不鏽鋼為陰極。結果表明,電流密度為10 mA/cm2時,該反應體係可將500 mg/L的苯酚廢水COD降至242 mg/L,電流效率可以達到71.8%(遠高於單級二維電極體係下的19.9%)。也有研究者采用過流式反應器(即溶液朝向陽極表麵法線方向流經電極),代替傳統非過流式反應器(即溶液朝向平行於陽極表麵切線方向流經電極)。在過流式反應器中,由於溶液被強製流經電極本體,加大了溶液中有機物與電極表麵強化性物質接觸的幾率,使得電催化氧化的傳質過程得到較大改善。但是,過流式反應器對電解液的清潔程度要求較高,需要避免電解液中顆粒堵塞電極表麵孔道的情況。
    3.2 三維電極體係
     
    為進一步改善傳統二維電極體係的傳質過程,有學者提出三維電極體係,即在二維電極體係之間填充大量複合顆粒(顆粒兩端可發生氧還反應形成大量微電極),從而構成第三電極,增大電極有效反應麵積。作為三維電極體係的核心部分,複合顆粒電極的類型和填充量直接影響到很終的處理效果。Zhigang Liu等以Ti/RuO2-IrO2-TiO2-SnO2電極為陽極,不鏽鋼板作為陰極,並將70 g顆粒狀活性炭填充於陰陽極之間形成三維電極體係,以此電極體係對初始質量濃度為1150 mg/L的甲基橙電解40 min後,COD去除率可達90%。Xiaoliang Li等在Ti/Sb-SnO2電極中引入TiOxHy中間層並以此作為陽極,以石墨為陰極,通過填充鐵碳顆粒形成三維電極體係。此電極體係可在120 min內降解70%的苯胺,其降解效果遠高於傳統二維體係。
     
    3.3 新型2.5維電極體係
     
    雖然三維電極體係在強化傳質、提高降解效果方麵有很大改進,但也存在填充顆粒容易被汙染且難以更換、顆粒之間極化不均勻等缺陷,因此研究人員在二維和三維體係基礎上,開始探索2.5維電極體係,該2.5維電極體係示意圖如圖4所示,其主要由內部磁鐵、中間鈦基體陽極套管和外部磁性顆粒組成,磁性顆粒以磁力吸附於陽極套管上。更換電極時取出內部磁鐵,陽極套管外的磁性顆粒分散於電解液中,隨後即可利用磁鐵將磁性顆粒回收。外部磁性顆粒的存在能夠極大增加陽極實際表麵積,緩解陽極表麵真實電流密度值,在提高處理效果的同時有效延長主電極的使用壽命。
     
    圖4 不同種類電催化氧化體係的對比
     
    徐浩等以浸漬-熱分解技術將Fe3O4/Pb3O4磁性顆粒塗覆於Ti/PbO2電極,構建了2.5維電極體係,並以此體係對酸性紅G模擬廢水進行降解,反應120 min後廢水脫色率、COD去除率、TOC去除率分別達到100%、67.00%、42.90%,能耗為0.620 kW·h/gCOD,均優於常規二維電極體係。Dan Shao等將磁性Fe3O4/Sb-SnO2顆粒通過永磁體NdFeB吸附在Ti/Sb-SnO2電極表麵,構成了新型的2.5維電極體係。結果表明,由於傳質方麵的改進,此2.5維電極體係比二維體係具有更高的電流效率和更低的能耗。相同處理條件下,2.5維電極體係的平均電流效率和平均能耗值分別為67.92%和0.020 kW·h/gCOD,優於傳統二維體係的43.04%和0.0389 kW·h/gCOD。由於磁力的靈活性,可以在新電極上進行磁性顆粒的回收,並且不會產生二次廢物。當及時更新塗層時,新電極的壽命可以增加5倍。這種新電極的使用對環境友好,被視為一種新興的綠色可再生電極。
     
     
    4.供電模式改進與優化
     
    電流作為電催化氧化技術的一個重要參數,對其降解性能和能耗具有非常重要的影響。近年來,很多研究者將研究重點集中在電流密度值的優化上,而針對電流提供方式(即供電模式)的研究鮮有報道。
    電源係統主要起到供電作用。常用供電模式包括直流供電和脈衝供電。直流恒流輸入模式是在電催化過程中提供恒定不變的電流,電壓隨著電催化反應進行出現不同變化(一般是會不斷增加)。目前文獻資料中,絕大部分電催化降解是采用此種模式進行,主要原因在於:模式簡單、設備便宜,易於操控及自動化;計算各種過程指標時方便簡單。綜合考慮設備成本和電源穩定性,目前市場主流的電源係統都采用直流恒流供電方式。但是,新型供電方式的出現為解決電催化氧化過程的傳質障礙提供了新的方向。
     
    4.1 脈衝供電模式
     
    脈衝式電催化氧化技術,是指采用“通電—斷電—通電”這種交替供電的模式(如圖1左側所示)實現對有機汙染物的降解處理,是一種高效低能的新型電催化氧化水處理技術。Junjun Wei等研究了脈衝模式和恒流模式下BDD陽極對苯酚模擬廢水的電催化氧化降解。當電流密度為22 mA/cm2時,脈衝模式(脈衝頻率為110 Hz、占空比為50%)和恒流模式下的COD去除率分別可達70.70%和73.70%,雖然脈衝模式下的降解效率略低於恒流模式,但可實現53%的節能。Jiade Wang等以Ti/PbO2陽極在脈衝模式下分別對靛藍胭脂紅(IC)、甲基橙(MO)和茜素紅S(ARS)三種染料廢水進行電催化氧化處理,通過優化參數(電流密度、脈衝占空比、流速以及脈衝頻率)獲得降解效果很高、能耗很小的優化方案。與恒流模式相比,脈衝優化參數下三種廢水的TOC去除率都得到較大提高(IC由54.39%提高到86.18%,MO由62.73%提高到88.39%,ARS由35.75%提高到62.11%)。此外,脈衝模式使得IC、ARS和MO的能耗分別降低35.50%、40.10%和47.90%。雷佳妮等以自製Ti/PbO2-PVDF電極對亞甲基藍(MB)進行脈衝電催化氧化降解,得出其優化降解條件為:脈衝電壓5.5 V,脈衝占空比50%,脈衝頻率1 500 Hz,MB初始質量濃度100 mg/L,NaCl濃度0.01 mol/L。在此條件下反應90 min後可實現100%和94.50%的脫色率和COD去除率,均高於恒流模式;能耗為0.013 kW·h/gCOD,低於恒流模式。
     
    4.2 線性衰減供電模式
     
    電催化氧化降解過程中,反應初期溶液中有機物濃度較大,此時輸入較高電流密度可促進陽極表麵產生較多·OH並得以高效利用。隨著反應進行,有機物分子被氧化降解,濃度逐漸降低,如果采用恒流模式持續輸入較高電流密度,當反應進行到某一時間點後,會出現·OH產率遠高於利用率的情況,造成能量過度消耗(副反應增加)。
    針對此問題,Jiani Lei等提出以線性衰減供電模式進行電催化氧化降解,如圖5所示。
     
    圖5 線性衰減供電模式在二氧化鉛電催化降解酸性紅G(簡記為ARG)中的應用
     
    當保證整個反應過程輸入電量一致時,相比於恒流模式,很優條件的直接線性衰減模式(60-0,即電流密度初始值為60 mA/cm2,經120 min勻速衰減至0)可將COD去除率由42.82%提升至58.50%,將TOC去除率由39.21%提升至49.25%,並使得平均電流效率增加1.22倍,能耗降低1.36倍;很優條件的“恒流-線性衰減”模式(60-60-0,即以電流密度60 mA/cm2恒流電解40 min後,經80 min勻速衰減至0)可將COD去除率由43.20%提升至56.10%,將TOC去除率由32.60%提升至46.91%,並使得平均電流效率增加1.37倍,能耗降低1.33倍。上述數據表明兩種形式線性衰減模式下的 降解性能指標均優於傳統恒流模式。此結論在針對苯酚、愈創木酚、水楊酸模擬廢水以及實際有機物廢水進行電催化降解驗證時依然有效。
     
    5.電催化氧化與吸附富集過程聯用
     
    電催化氧化過程的限速步驟為其傳質過程。對低濃度有機汙染物的預先富集可在減少待處理廢水體積的同時,提高液體中有機物濃度,由此可以有效提高電催化氧化體係中傳質步驟的效率,進而提高電催化過程效率。
    周明華等將電催化氧化技術與活性炭吸附技術集於一體,利用活性炭對有機汙染物的吸附濃縮特性,使得體係傳質過程大大加強,並在陽極附近被高效去除。此外,電催化氧化作用可以使得吸附飽和的活性炭得以再生,保持持續、穩定的處理效果,很終證明這種電催化-吸附一體化處理模式要優於單獨電催化的處理效果。李媚等以氈狀活性炭纖維為陽極,利用其大比表麵積的吸附特性與電催化氧化特性,通過吸附過程與電化學氧化過程的耦合作用處理對氯苯酚(4-CP)廢水,180 min時廢水COD去除率可達97. 09%。雖然,連續使用會使得活性炭纖維的性能下降,但電催化氧化作用會對活性炭纖維起到部分再生作用,延長它的良好性能。本課題組研發了一係列化具有自主知識產權的複合吸附劑,該吸附劑吸附容量大、安全係數高,並且吸脫附速度快,具有多次再生性。徐浩等采用此種新型複合吸附劑對COD為150 mg/L廢水進行吸附處理,使其達到60 mg/L的外排標準。而吸附劑飽和後脫附形成的高濃度脫附液COD達到22 000 mg/L。采用電催化氧化的方式對此高濃度脫附廢水進行處理,可在6 h內將其從22000 mg/L降低至6625 mg/L,並使其B/C由0.066提高至0.63,滿足後續生化處理的要求,其過程如圖6所示。
    圖6 吸附與電催化技術耦合進行有機廢水處理的過程
     
    6.展望
     
    電催化氧化技術作為一種清潔、靈活、可控和溫和處理的電化學技術,其在水處理領域的應用已呈現出百花齊放的態勢。未來電催化氧化技術需要重點關注傳荷與傳質過程的強化,並有針對性的對電極材料、反應器構型、電源係統等核心部件進行優化改性。此外,電化學技術與其他種類的水處理技術聯用亦是一個重要的發展方向,多技術的結合有利於發揮多種技術的優勢,揚長避短,提高整體工藝的處理效果、降低處理成本。
     
    本文引用如下:徐浩, 喬丹, 許誌成, 郭華, 陳詩雨, 徐星, 高憲, 延衛. 電催化氧化技術在有機廢水處理中的應用[J]. 工業水處理,2021,41(3): 001-009.