电化学处理废水电极材料发展现状
蒋成杰*
摘要：我国水污染问题日益严重，迫切需要开发经济高效绿色的废水处理技术。电化学氧化技术以无二次污染、环境友好等优点在处理生物难降解有机废水领域受到广泛关注。电极材料是电化学氧化过程的核心，电极效率是制约电化学氧化处理废水技术实现工业应用的关键。本论文对国内外电化学法处理废水中常用的阳极和阴极材料的种类进行了总结，重点探讨了其优势和缺点，并对其发展方向进行了讨论，期望为我国的电化学电极材料的研究和使用提供基础性数据和参考。
关键词：电化学；废水；阴极材料；阳极材料；发展现状
1.引言
水是人类生存发展和维持良好生态环境不可缺少的自然资源，同时影响并制约现代社会的可持续发展。我国作为世界上13个贫水国家之一，不仅水资源短缺，而且水污染问题日益严重，引起广泛关注。对污染水体的有效处理并循环利用，不仅可以缓解我国水资源缺乏的压力，更重要的是减少了各种污染物对自然环境及人类生存的威胁。因此探究经济有效的处理废水方法和技术刻不容缓(毕强,2014)。
常用的处理废水的方法有物化法、生化法、高级氧化技术法等。随着对废水处理技术的深入研究，电化学法越来越受到研究者的重视。电化学法作为一种环境友好技术，与其它水处理工艺相比，有较多优势(L. J. J. Janssen, L K,2002)：（1）电化学过程中产生的自由基直接与废水中的有机污染物反应，氧化反应的电子转移仅在电极材料与有机污染物之间完成，不产生有毒有害中间产物，有效避免了二次污染问题；（2）电化学过程一般在常温常压下就可进行，反应条件温和，反应过程的可控制性较强；（3）电化学处理废水过程中，可以实现阴、阳极协同处理作用，而且电化学过程中往往还兼具气浮、絮凝、杀菌、消毒等作用；（4）电化学处理废水的工艺设计更加灵活，可以独立构成废水处理单元，也可以与其他水处理工艺耦合使用；（5）电化学处理废水技术的设备简单，不需要高温高压设备和贵金属催
第５期 王 宇：电化学工艺在废水处理领域的应用 ・７１・
电化学工艺在废水处理领域的应用
王 宇
（兰州石化职业技术学院，甘肃兰州７３００６０）
摘要：介绍了电化学处理废水的基本原理和影响电化学法处理废水效果的因素，同时指出了在电化学处理废水领域还需研究的问
题。 ． 关键词：电化学氧化；内电解法；光电化学氧化；废水处理・ 中图分类号：Ｘ７０３ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０１１）０５—００７１—０２
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｎ Ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
ⅣＧ
（Ｌａｎｚｈｏｕ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ ７３００６０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔｈｅ ｂａｓｉｃ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ
ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｆａｃｔｏｒｓ，ｎｏｔｉｎｇ ｔｈｅ ｑｕｅｓｔｉｏｎｓ ｎｅｅｄ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｉｎ ｔｈｅ ｆｉｅｌｄ ｏｆ
ｅｌｅｃｔｒｏｅｃｈｅｍｉｃａｌ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ；ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓ；ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ；ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
１ 引言
工业经济的发展以大量资源和能源的消耗为代
价，同时也造成了环境污染的严重恶果。加速企业
技术进步，采用先进工艺，实施清洁生产，不但可以
提高资源利用率，还能够减轻环境污染。把污染消
除在工艺过程之中，实施全过程控制是企业持续发
电化学法处理工业废水和生活污水的研究与应用
随着生产发展，工业废水和生活污水中的组成越来越复杂，可以采取电化学法对其进行处理。本文通过分析电化学法处理废水的研究进展以及多种废水处理法的作用原理，进一步说明电化学法在处理生活污水、高盐度废水等方面的具体应用，并对电化学法今后的走向趋势进行展望。
标签：电化学法；污水；应用
城市建设的不断加快和经济的快速发展，造成了极其严重的水污染问题，致使可持续发展的进程受阻，甚至威胁到人民健康。因此，必须加强对污水废水的处理，以达到人与自然和谐共存。
1 目前污水处理中存在的问题
1.1 污水的复杂性
工业在推动地区经济发展的同时亦成为了污染环境的主要因素，污水问题更是工业污染问题的重中之重。工业污水比普通的生活污水复杂得多，污染物的组成成分和特征不同，所呈现的问题也不同。污水污染物存在着含量较大、有毒性、复合型、压缩型等特点，其特殊性质也导致了处理工艺的高难度性和复杂性。
1.2 超排、偷排现象泛滥
企业违法偷排污水的现象已是见怪不怪，再加上相关部门监管不力等因素，造成了大量污染物在短时间内聚集的情况，从而导致了污染物严重超标、生化处理工艺溃败等一系列问题的滋生。
2 电化学技术在废水处理上的研究进展
电化学技术是一种新型的环境友好技术，受到大众的普遍关注，该技术的优点也是显而易见：①无二次污染；②即开即停；③电子转移，无需外加药剂；④受外界环境影响小；⑤组合灵活；⑥气浮、絮凝、消毒作用；⑦设备轻巧，操作简便。
电化学方法处理废水的首次提出是在上世纪40年代，但由于经济条件落后、电力资源紧张等因素，该项技术一直难以取得突破性发展。随着电极材料的不断成熟，该技术在70年代后得到了较快的发展。近年来，许多研究人员从性能稳定的电极材料入手，研究了各类有机污染的氧化效率，探索了不同有机物在降解时的机制，考察了与其他处理技术联用的机制，并运用于实际，使得废水处理技术取得了较大的突破。
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高频电化学在废水处理中的应用及研讨
作者：崔文军 庞新生 冯国娜
来源：《科学与信息化》2020年第12期
摘 要 当前，我国经济发展非常迅速，但是带来的环境问题也较为严重。为了实现可持续发展，需要进一步强化环境治理。文中从废水处理出发，探讨了高频电化学在废水处理中应用。
关键词 催化反应;高频电芬顿;高频电絮凝;膜技术;生化处理
2019年三部委行文[2019]52号，要求近三年内城镇污水提质增效，以便遏制环境恶化的趋势。在环保治理中，多采用膜技术、生化处理及多效蒸发器，处理结果：投资增加、运行费用提高、不能稳定达标，且存在很多后遗症。膜技术一般采用超滤、反渗透、电渗析等，共同点是利用微孔进行过滤，过滤通过的是水分子和小于微孔溶性物质。监测结果：出水显示COD大大降低，而高浓度的有机废水通过膜孔的最大量约40%，60%未通过膜孔的浓水，处理起来难度更大，只好将浓水或掺煤烧掉，或进焚烧炉烧掉，由于环保的干预，浓水只好花大价钱采用多效蒸发器解决[1]。
生化处理在污水处理中普遍使用，做出了历史性贡献，由于细菌和微生物的酶转化作用，对于生活污水处理场都能够稳定达到一级A排放标准。但当工业废水同时进入时，带进了高分子有机化合物、高氨氮、高磷、金属离子时，原生化系统就显得无能为力了。随之出现了MBR或MBBR技术，这些技術的介入使废水排放标准大大提升，甚至可以达到地表水Ⅲ类标准。但由于MBR的微孔只有0.02微米，当废水中存在油脂、易结垢因子及污泥和细菌胶团时，微孔随时间推移很容易被堵塞，此时净水的渗透物理作用很难得到保证。
高频直流电化学技术在废水处理中应运而生，由于直流电压和电流是可控的，与微电解工艺相比处理废水有很大进步，但对高分子有机物、苯类杂苯类、高氨氮、高COD、高磷、高龙源期刊网
盐废水、混合型重金属废水处理，处理效果并不理想。针对普通电化学处理存在的问题，经过多年实践，研制开发的超强氧化还原废水处理装置已经面世，并获得国家级科技评价，结论“达到国际先进水平”。
