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電解催化氧化

發(fā)布時(shí)間:2020-12-12 08:53人氣:

電化學(xué)傳統上被定義為電流產(chǎn)生化學(xué)變化或者化學(xué)反應釋放的能量產(chǎn)生電的科學(xué)。它主要研究外加電能產(chǎn)生化學(xué)反應或者通過(guò)化學(xué)反應產(chǎn)生能量。這類(lèi)化學(xué)反應一般稱(chēng)為電化學(xué)反應,包括電荷從電極轉移離開(kāi)或者電荷 轉移到電極的多相化學(xué)反應過(guò)程。電化學(xué)反應就是在電化學(xué)系統中發(fā)生的過(guò)程。它是關(guān)于自然的化學(xué)反應產(chǎn)生能電流的氧化還原反應,或者是電流激發(fā)的一個(gè)化學(xué)反應. 電解高級氧化技術(shù)(EEO)在市政和工業(yè)廢水處理領(lǐng)域具有一系列獨特的優(yōu)勢。電解高級氧化能夠顯著(zhù)降低廢水中的氨、BOD、TSS、大腸桿菌、和FOG。通過(guò)控制適當的支流電壓和電流,廢水會(huì )發(fā)生油水加速分離、溶解金屬離子氧化并從水中沉淀出來(lái)、復雜的有機物發(fā)生氧化并分解成氣體溢出,以及溶解氧水平迅速增加。另外,EEO處理還表現為對細菌、酵母和病毒的高殺死率,有效殺死水中的致病菌. 電解高級氧化(EEO)已經(jīng)被應用于多種廢水處理。它稱(chēng)為處理高有機物廢水,特別是非不降解有機物,的有效的、優(yōu)先的、經(jīng)濟的、潔凈的處理技術(shù)。電解高級氧化將完全不能降解的化合物轉變成CO2和H2O,或者至少可以大大降低這些污染物的毒性。直接電氧化和間接電氧化通過(guò)產(chǎn)生氧化劑,例如氫氧根自由基(?OH)、臭氧(O3)等,通常能夠分解廢水中有機的和毒性的污染物,例如顏料和苯酚.

 電催化氧化基本原理可以從催化陽(yáng)極的作用方式和污染物的降解程度兩個(gè)方面解釋[1]。從催化陽(yáng)極的作用方式來(lái)看,基本原理分為兩種:直接氧化和間接氧化。從污染物的降解程度來(lái)看,基本原理分為電化學(xué)轉化和電化學(xué)燃燒兩種。催化電極主要分為二維電極和三維電極。

電解催化氧化是指通過(guò)陽(yáng)極表面上放電產(chǎn)生的羥基自由基HO?的氧化作用,HO?親電進(jìn)攻吸附在陽(yáng)極上的有機物而發(fā)生氧化反應,從而去除污染物。研究表明,在酸性介質(zhì)和PbO2固定床電極反應器中,經(jīng)過(guò)5h的降解,苯胺的去除率可達97%以上;在堿性介質(zhì)中,苯胺和4-氯苯胺在Pb箔上的陽(yáng)極氧化呈現出一級反應特征,在3h內,這類(lèi)物質(zhì)的去除率為99%,而且所有的中間產(chǎn)物也可被徹底氧化。含有鹵代物和硝基化合物的廢水通過(guò)電化學(xué)氧化處理,采用Ti、PbO2或碳纖維陽(yáng)極,其去除率可達95%以上。

  電解催化氧化的優(yōu)點(diǎn):

 

 (1)電解裝置設備簡(jiǎn)單,操作容易,控制方便,價(jià)格便宜。

 

 (2)陽(yáng)極可以氧化污染物,改變陽(yáng)極材料可以破壞不同類(lèi)型的有機物。

 

 (3)陰極可以回收重金屬,使破壞有機污染物與回收液中熏金屬同步進(jìn)行,一舉二得。

 

 電解催化氧化的缺點(diǎn)是:

 

 (1)可溶性的電極氧化法電極的消耗過(guò)大,電流效率偏低,反應器效率不高。

 

 (2)用電化學(xué)法徹底分解水中有機物能耗較高,設備成本也較高,這是電化學(xué)法單獨使用時(shí)需要克服的問(wèn)題。

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