電催化氧化技術(shù)在含酚廢水處理中的應(yīng)用
苯酚及其衍生物是廢水中常見的一種高毒性和難于降解的有機(jī)物，來源于石油化工、煤化工、苯酚生產(chǎn)及酚醛樹脂生產(chǎn)廠等。例如，在生產(chǎn)酚醛樹脂時，生產(chǎn)1t樹脂需要排放750L含苯酚600～42000mg/L的廢水，一般進(jìn)入生化處理系統(tǒng)的廢水中，如苯酚質(zhì)量濃度>200mg/L，就會對生物處理產(chǎn)生抑制作用。酚類化合物是美國環(huán)保署(EPA)列出的129種優(yōu)先控制污染物之一，含酚廢水也是我國需要重點(diǎn)治理的有害廢水之一。酚污染控制的常用方法有活性炭吸附、溶劑萃取、生物法、化學(xué)法及電催化氧化法(electrochemicaloxidation，ECO)等，其中，ECO具有易于控制、易建立密閉循環(huán)和無二次污染等優(yōu)點(diǎn)，可望發(fā)展成為體現(xiàn)“綠色”特征的高效廢水處理新技術(shù)。因此，近年來利用ECO處理含酚廢水的研究頗為矚目。
1 酚的電催化氧化技術(shù)
20世紀(jì)50年代晚期，利用平板二維電極處理含酚廢水的研究發(fā)展迅速，無論是在電解槽設(shè)計(jì)還是電極開發(fā)方面都十分活躍，取得了豐碩的成果。但電化學(xué)反應(yīng)是一種在電極表面上發(fā)生的非均相反應(yīng)，反應(yīng)物必須到達(dá)界面才能參與反應(yīng)，而這在傳統(tǒng)的二維電極電解槽中不易實(shí)現(xiàn)。針對這一缺陷，人們又提出了三維電極的概念。三維電極是在傳統(tǒng)二維電極間裝填粒狀材料并使裝填工作電極材料表面帶電，成為第三極，在工作電極材料表面能發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。由于電極表面積的增加，反應(yīng)速度急劇加快。在二維電極電解槽中需很長時間才接近完全的反應(yīng)，在三維電極電解槽中卻能很快完成。正因三維電極面體比極大增加，且粒子間距小，傳質(zhì)效果極大改善，因而它具有較高的電流效率和單位時空產(chǎn)率。近年來人們研究的熱點(diǎn)開始轉(zhuǎn)向利用三維電極進(jìn)行廢水處理。
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