含鹽有機(jī)廢水濃度高、毒性大、色度高，較難處置。由于此類廢水中含有Na+，Ca2+，Cl等無機(jī)離子，使得廢水具有較高的導(dǎo)電特性，因而電催化氧化技術(shù)用于含鹽廢水處置頗具優(yōu)勢。電催化氧化技術(shù)對難降解有機(jī)物處置效率高，無二次污染，反響條件溫和，反響器可控性強(qiáng)，操作不繁瑣，可與其他技術(shù)組合應(yīng)用，極具有開展?jié)摿Α?/span>

　　本文引見了電催化氧化技術(shù)的根本原理，總結(jié)了電催化氧化技術(shù)用于處置含不同污染物廢水的研討現(xiàn)狀，瞻望了電催化氧化技術(shù)將來的主要研討方向。

　　1、電催化氧化技術(shù)的原理

　　電催化氧化處置技術(shù)的根本原理是氧化復(fù)原反響。采用外加電場，反響在電極/溶液界面實(shí)施，陽極反響直接降解有機(jī)物或產(chǎn)生·OH、Cl2、O2及O3等氧化性物質(zhì)降解有機(jī)物，因降解途徑不同分為直接氧化法和間接氧化法。

　　1.1 直接氧化法

　　在有機(jī)物被直接降解的途徑中，最初是金屬陽極資料與H2O或·OH構(gòu)成的氫氧自在基反響生成高價(jià)氧化物，見式(1)~(2)：

　　廢水中的有機(jī)污染物R與上述生成的高價(jià)氧化物反響，有機(jī)污染物被降解，見式(3)~(4)：

　　1.2 間接氧化法

　　間接氧化法是經(jīng)過陽極反響生成氧化性質(zhì)的中間體、、等，這些中間體散布在溶液中降解污染物，污染物被降解成小分子物質(zhì)。

　　2、電催化氧化技術(shù)用于含鹽有機(jī)廢水的處置

　　目前處置含鹽有機(jī)廢水的辦法主要有物理法、生物法及化學(xué)法等。在實(shí)踐應(yīng)用中，物理法和化學(xué)法處置本錢高、設(shè)備易損壞、容易惹起二次污染，而應(yīng)用生物系統(tǒng)處置工業(yè)廢水技術(shù)上是可行的，但生物法具有工藝啟動(dòng)慢、馴化周期長等缺陷。電催化氧化技術(shù)能對環(huán)狀或長鏈狀大分子有機(jī)污染物實(shí)施有效降解，適于各種含鹽有機(jī)工業(yè)廢水處理。

　　2.1 石油廢水

　　在原油開采及煉化過程中會產(chǎn)生大量含油廢水，主要含有石油碳?xì)浠衔?/span>(TPH)、氯化鈉、難溶的鈣鹽和鎂鹽等。電催化氧化技術(shù)去除石油廢水中烴類有機(jī)物時(shí)，去除率達(dá)93%~95%，去除效果明顯。在實(shí)踐應(yīng)用中主要研討如何提升效率，節(jié)約本錢。YAVUZ等采用電催化氧化技術(shù)、電Fenton技術(shù)和電絮凝技術(shù)對石油精煉廢水實(shí)施處置，陽極為摻硼金剛石薄膜電極和釕混合金屬氧化物電極。結(jié)果標(biāo)明：電Fenton法處置效率最高，但存在二次污染，處置本錢較高;其次是摻硼金剛石薄膜電極的電催化氧化技術(shù)，在5mA/cm2的電流密度下，苯酚去除率達(dá)99.53%，COD去除率達(dá)96.04%。

　　闞連寶等應(yīng)用Ti/IrO2-Ta2O5-SnO2陽極對大慶油田某采油廠結(jié)合站的含油廢水實(shí)施電催化氧化處置，除油率達(dá)93.9%，氣相色譜剖析結(jié)果標(biāo)明，廢水中總石油烴成分已由大分子物質(zhì)合成為小分子物質(zhì)，或被礦化為CO2。GARGOURI等比擬了Ta/PbO2電極和摻硼金剛石薄膜電極對石油勘探廢水的處置效果，COD去除率分別為85%和96%，摻硼金剛石薄膜電極因其禁帶寬和物理性質(zhì)穩(wěn)定而比Ta/PbO2電極具有更高的氧化率和更長的運(yùn)用壽命。

　　DASILVA等采用Ti/IrO2-Ta2O5電極和摻硼金剛石薄膜電極處置含氯離子的石化含鹽廢水，發(fā)現(xiàn)氯離子促進(jìn)了Cl2和HClO/ClO的電生化效率，使處置效率提升。在相同的操作條件下，摻硼金剛石薄膜電極的COD去除率更高，Ti/IrO2-Ta2O5電極的能耗和運(yùn)轉(zhuǎn)本錢更低。

　　2.2 制藥廢水

　　藥物在生產(chǎn)過程中都會以原始或代謝物的方式排放進(jìn)來，其中的許多藥物活性化合物是耐久性有機(jī)污染物。

　　夏伊靜應(yīng)用PbO2電極電催化氧化處置阿司匹林生產(chǎn)廢水，在阿司匹林初始質(zhì)量濃度500mg/L、電解質(zhì)Na2SO4濃度0.1mol/L、電流密度50mA/cm2、電極間距4cm的最佳工藝條件下電解150min后，阿司匹林去除率為64.07%，COD去除率為53.53%。MOOK等比擬了電催化氧化法和生物電化學(xué)技術(shù)中陰極硝酸鹽復(fù)原和陽極氧化的效果，發(fā)現(xiàn)電催化氧化法能夠高效率(≥99%)去除污染物，同時(shí)對環(huán)境影響最小。

　　OUARDA等研討了膜生物反響器和電催化氧化技術(shù)組合工藝對含有卡馬西平(CBZ)、布洛芬(IBU)、雌二醇(EE)和文拉法辛(VEN)4種藥物的制藥廢水的處置效果，結(jié)果標(biāo)明，電催化氧化技術(shù)作為后處置時(shí)，在電流為0.5A的條件下，反響40min后，4種藥物的去除率均到達(dá)97%，此種組合工藝與電催化氧化技術(shù)作為預(yù)處置相比，更經(jīng)濟(jì)高效。

　　關(guān)于水溶性較大的藥物活性化合物，通常采用三維復(fù)極性反響器來提升電催化氧化技術(shù)的處置效果。劉峻峰等采用二維和三維電催化反響器對制藥廠二級出水實(shí)施處置，當(dāng)電流密度為5mA/cm2時(shí)，反響60min后，三維電催化體系廢水COD去除率達(dá)78.3%，優(yōu)于二維電催化體系。

　　由于Na2SO4為惰性電解質(zhì)，只起導(dǎo)電作用，而NaCl在電解過程中參與電極反響，Cl在陽極氧化轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>HClO，能夠直接氧化降解有機(jī)物。LI等分別采用Ti/Sb-SnO2、Ti/Sb-SnO2/Pb3O4和Ti/Sb-SnO2/PbO23種電極調(diào)查了Na2SO4和NaCl電解質(zhì)對苯胺廢水的處置效果，結(jié)果標(biāo)明：在Na2SO4電解液中，苯胺去除率為95.9%，COD去除率為91.1%;在NaCl電解液中，苯胺去除率為97.7%，COD去除率為96.8%;苯胺較易去除，但要進(jìn)一步氧化為CO2較為艱難。

　　2.3 含氨氮廢水

　　徐麗麗等采用電催化氧化法對循環(huán)挪動(dòng)電解浴中的氧化氨廢水實(shí)施處置，發(fā)現(xiàn)氨氮流量對氨氮去除效果影響不大，而電流密度對氨氮去除效果影響較大。李錦景采用涂層鈦(DSA)陽極，經(jīng)過復(fù)極性三維電極反響器處置模仿氨氮廢水和實(shí)踐焦化廢水，結(jié)果標(biāo)明：模仿氨氮廢水的氨氮去除率可達(dá)81.4%;實(shí)踐焦化廢水的氨氮去除率為98.1%，COD去除率為83.8%。

　　AOUDJ等采用Ti/RuO2-IrO2DSA電極電催化氧化處置初始氨氮質(zhì)量濃度為500mg/L的高氨氯廢水，Cl質(zhì)量濃度4000mg/L，電流密度15mA/cm2，電解2h，氨氮去除率達(dá)99.9%。

　　2.4 其他廢水

　　紡織染料廢水的COD從250mg/L到1400mg/L。由于其導(dǎo)電性高，可在不添加電解質(zhì)的狀況下實(shí)施電催化氧化降解。氯的存在促進(jìn)了氯活性物質(zhì)的生成及活性氧物質(zhì)的介入，有利于對耐久性有機(jī)污染物實(shí)施電化學(xué)處置。CHATZISYMEON等采用Ti/TaIrPt陽極電催化氧化處置染料廢水，180min內(nèi)脫色率達(dá)85%;參加0.5%(w)NaCl，20min內(nèi)脫色率達(dá)100%。MALPASS等采用Ti/Ru0.3Ti0.7O2DSA電極電催化氧化處置真空紡絲廢水，當(dāng)參加0.033mol/LNa2SO4時(shí)，TOC和色度去除率不明顯;當(dāng)參加0.1mol/LNaCl時(shí)，可完整脫色，COD去除率提升近8倍。楊蘊(yùn)哲等采用DSA為陽極、石墨為陰極電催化氧化處置高含鹽染料廢水，最佳條件下廢水脫色率為100%，但TOC根本不變。CHEN等采用電催化氧化技術(shù)與膜別離組合工藝對染料廢水實(shí)施處置，電催化氧化對難降解有機(jī)污染物去除率達(dá)89.9%，后經(jīng)過膜別離工藝處置后出水COD降至18.2mg/L，處置后廢水到達(dá)回用請求。

　　紙漿和造紙廢水具有高COD、低生物降解性，常含有有機(jī)鹵化物、有色化合物、酚類化合物、添加劑、溶劑等。CHANWORRAWOOT等采用Ti/RuO2活性陽極對紙漿和造紙廢水實(shí)施電催化氧化處置，初始廢水pH為11.87，NaCl質(zhì)量濃度為2.0g/L，在電流密度2.53mA/cm2條件下電解3h后，色度去除率為98%，BOD5去除率為98%，COD去除率為97%，能耗為70kWh/m3，處置后廢水可達(dá)標(biāo)排放。EL-ASHTOUKHY等采用分批式攪拌釜作為電化學(xué)反響器，用非活性PbO2作為陽極處置造紙廢水，COD從5500mg/L降至160mg/L，能耗為15kWh/m3。

　　雷慶鐸等采用電催化氧化技術(shù)處置焦化廢水，可使廢水的COD、SCN和揮發(fā)酚含量明顯降低，為后續(xù)的生化處置提供了保證。DAGHRIR等采用電催化氧化技術(shù)在中試范圍下處置含難降解有機(jī)物的生活污水，在電流密度為26.53mA/cm2的狀況下，COD去除率為78.2%，TOC去除率為70%，脫色率為89.5%。DONG等將石墨烯負(fù)載在多孔碳黑氣體擴(kuò)散電極上，在溫和條件下對水中耐久性污染物實(shí)施處置，結(jié)果標(biāo)明，質(zhì)量濃度為20mg/L的雙酚A在20min內(nèi)完整降解，礦化電流效率為74.60%。GARCíA-MOALES等將電催化氧化法與臭氧氧化法聯(lián)用來處置某污水處置廠的實(shí)踐廢水，僅采用臭氧氧化時(shí)COD去除率約45%，僅采用硼摻雜金剛石陽極的電催化氧化時(shí)COD去除率達(dá)99.9%，但反響需求2h;當(dāng)兩個(gè)技術(shù)聯(lián)用時(shí)，反響時(shí)間縮短到1h，同時(shí)色度和濁度也大局部被去除。

　　3、結(jié)語與瞻望

　　電催化氧化技術(shù)對有機(jī)物去除率較高，廢水中無機(jī)離子的存在有助于電催化氧化反響的實(shí)施。該技術(shù)已普遍應(yīng)用于實(shí)踐廢水的處置，對COD和TOC處置效果顯著。

　　電催化氧化技術(shù)將來有3個(gè)主要的研討方向：

　　a)研發(fā)新型電催化陽極資料，以取得更經(jīng)濟(jì)的催化電極，目前DSA陽極與其他電極相比優(yōu)勢明顯，摻硼金剛石薄膜電極固然處置效果好，但本錢較高，限制了其實(shí)踐應(yīng)用;

　　b)開發(fā)高效電解反響器，目前電催化氧化技術(shù)的研討大多是在實(shí)驗(yàn)室階段，所用的電極和反響器都是小試范圍，將來應(yīng)增強(qiáng)在中試和工業(yè)安裝中實(shí)施實(shí)踐應(yīng)用的研討;

　　c)探究電催化氧化技術(shù)與其他處置工藝組合聯(lián)用，增加預(yù)處置或后處置，以確保該技術(shù)發(fā)揮最大作用。