电化学氧化还原对废水中COD处理的研究进展

52江西化工2019年第5期电化学氧化还原对废水中C O D处理的研究进展徐光华杨超刘明明丁冰(江西晨光新材料股份有限公司，江西九江332500)摘要:随着社会的进步，经济的迅速发展，人们对健康生活，绿色生活更加的注重。

生活废水中不但含有大量的无机元素，还含有大量的有机物质，即化学需氧量（COD)，较高的COD会超出水的自净能力,从而导致一系列的环境问题。

传统的降解COD的方法是采用生化法，但是因为其成本高，针对性比较高，培养菌种的要求比较严格，导致不能大规模的推广，因此人们迫切需要寻找一种更加高效，快捷，经济的方法来取代传统的降解方法。

本论文模拟生活废水的处理。

采用3m l菜籽油与3000m l的蒸馈水混合为原料，电化学氧化还原反应的方法数据证明可以达到国家一级排放标准lOOm^L。

关键词：电化学氧化还原反应C O D有机物绿色环保1前言传统工艺降解水中有机物方法归纳起来分为三类，g卩：物理法、化学法和生物法[1]。

首先生物法很难 大规模的得以推广，然而传统的物理法对有些有机物 的降解很大作用，去除率可能达到60%，但是对于一些 难降解的有机物却是毫无办法。

而传统的化学氧化法 虽然可以有效的降解COD,但是其要求条件苛刻，反应 比较剧烈，难以在大规模的工业成产领域发挥巨大作 用[2]。

电化学氧化还原在废水处理中去除率高,反应时 间短，反应条件要求低，反应过程温和等一系列的优点，得到科研学者的关注。

其反应机理是利用氧化还 原反应加速有机物的分解，使其转化成对环境没有危 害的二氧化碳和水等无机物[3]。

所以本文以电化学氧化还原法处理含有废油的废 水具有良好的效果进行论证。

2实验部分目前很多企业与工厂对废水处理的方法一筹莫 展，虽然人们的环保意识在逐渐增强，但是由于没有相 对成熟的技术来处理水中的有机物，使得环境污染也 日趋严重。

我们不能走先污染后治理的老路，为了实 现科学发展观，在21世纪的我们就必须走出一条更加 绿色更加健康的环保之路。

所以我们选择新的技术来降解水中的COD。

利用电化学氧化还原反应是此次的研究重点，以废水中的 菜籽油模拟生活中生活废水,改变不同电压，电流，电解质浓度，以及时间来测出最佳的电解条件，电化学催 化氧化水中的废菜籽油与传统的三种降解水中COD 的方法相比有哪些优缺点来进行观察，进行数据分析，得出结论，为大规模的化学工业的发展提供实验数据 前提。

在治理环境污染问题上，已经到了刻不容缓的 地步，发展新技术更是急不可待。

此次的研究是3m l的菜籽油溶解与3L的蒸馏水 中，模拟含有植物油的废水在不同条件下其COD的去 除变化。

(1) 研究不同时间电解后，COD的去除率。

(2) 研究不同电流对COD的影响。

(3) 研究不同电压对COD的影响。

(4) 研究不同电解质浓度对COD的影响。

通过对不同条件下去除COD的效率，最终找到最 稳定的条件。

实验过程中所用的主要仪器：稳压直流电源，APS3005S- 3D，国睿安泰信科技有 限公司；均质机，FJ200 - SH，上海标本模型厂；消解仪，WMX，汕头市环海工程总公司。

3结果与讨论3.1氯化钠作为电解质对COD降解的影响表1氯化钠作为电解质电解时间与COD关系时间/(m in)消耗滴定液的体积/(m l)COD 值/(m g/l) 023.56722023.65924024.15126023.56088022.18322019年10月电化学氧化还原对废水中C O D 处理的研究进展53时间/( m in )消耗滴定液的体积/(m l )COD 值/(mg /l )10021.45936N a C L 作为嘯质图1氯化钠作为电解质电解时间与COD 关系在实验过程中，我们可以看到氯化钠作为电解质 的时候，由于没有加人硫酸汞作为掩蔽剂，其COD 的含 量是现下降后升高。

因为氯离子会影响COD 的测定，在测量COD 的时候要加人硫酸汞作为掩蔽剂来减少 氯离子带来的误差;在电解过程中，阳极不断冒出气泡，且溶液颜色逐渐变黄，推测是生成了氯气，其消耗表2碳酸钠作为电解质时间与COD 关系在电化学氧化还原有机物的电量减少，因此不利于COD 的减小;因此，我们选用硫酸钠作为电解质，就可 以不用考虑消耗在电解氯化钠的电量和不必加人掩蔽 剂来掩蔽氯离子对测量COD 的影响。

3.2电解时间对COD 去除的影响时间/( m in )消耗滴定液的体积/(m l )COD 值/(mg /l )023.36402023.75764024.44646024.84008024.840010024.9384硫酸纳作为电解质，时间对GOD 的影响10004系「列.1G 系歹丨J l ,100,384^^.'杀夕 204060时间/mfn80100120图2硫酸钠作电解质时电解时间与COD 关系实验发现:以硫酸钠作为电解质的时候，随着时间 考虑达到最好，去除率为37.5%。

的增加其菜籽油COD 的降解速率逐渐变缓慢，最后基3. 3电压对COD 去除的影响本上不在有变化，且在电解到1小时后，电解效果综合表3碳酸钠作为电解质电压与COD 关系电压/(v )消耗滴定液的体积/(m l )COD 值/(mg /l )023.3640824.74161024.74161224.754081424.840054江西化工2019年第5期硫酸钠诈为电解质，电解质浓度对COD 的影响‘规131033, 368'! -------------]一#—系歹丨Jl68电解质浓度/(g/Lj硫酸钠作为电解质〃电流对COD 的影响5,400一^~~系列10 12 34 5 6电澈AS iHf 3§F疏酸钠作为电解賴，电压对COD 的影晌M i n f t 如獅-系列18电财图4硫酸钠钠作为电解质电流与COD 关系通过测试发现，不同电流下，电解一个小时后，化 好，这是因为高电流中的电子发生在析氢析氧上，所以学需氧量的变化是不同的。

很明显在3A 的时候COD 电解效果并不好。

去除率最高，可以达到85%。

小电流的降解没有高电3.5电解质浓度对COD 去除的影响流的效果好，但是高电流的效果没有3A 的电流效果表5电解质浓度对去除COD 的影响浓度/(^L)消耗滴定液的体积/(m l )COD 值/(m g/l)6.6723.36408.3324.454561025.2532811.3326.79613.3325.2336图3硫酸钠作为电解质电压与COD 关系在电压越高的条件下，其短时间内COD 的降解会 速消除COD ,可以提升电压，但是对最后的COD 的去迅速下降，但是达到由于电阻在随着时间的变化而减 除率基本没影响，因此采用小的电压可以降低成本。

小，到最后通过其电量基本保持不变，所以最后对去除3.4电流对COD 去除的影响COD 的影响基本为零。

同时，在有限的时间内若想快表4硫酸钠作为电解质电流与COD 关系电流/(m in )消耗滴定液的体积/(m l )COD 值/(m g/l)23.3640124.45456225.25328326.796425.2336524.8400h/SE一/a sh^u l j /a o u 1(h/3EI/aou 图5电解质浓度对去除COD的影响2019年10月电化学氧化还原对废水中C O D处理的研究进展55通过数据分析发现，随着电解质浓度的增大，COD 的去除效果越好,但是在l〇g/L后，COD的去除效果就 增加很小，为了生产成本的降低，电解质浓度选择10^ L。

4小结电化学因为电子只是在电极和有机物之间进行转 化，就是有机物被氧化。

更加合理的利用氧化剂，减少 了损失，其电子利用率更加的高效[4]。

为了使生物不 能降解的即是生物需氧量（BOD)和难以降解的化学需 氧量(COD)得到完全降解，所以就不用添加任何的氧 化剂。

只是依靠直流稳压电源提供能量[5]。

利用电化 学氧化还原反应来降解水中的COD,直接起到凝絮，降 解，等一系列的好处[6]。

加人电解质即硫酸钠作为支 持电解质就可以拥有良好的导电性能，而且阴极智慧 发生还原反应，还原反应的物质是氢离子，被还原成氢 气。

而在阳极上因为硫酸根的性质所以，只能是有机 物被氧化成二氧化碳和水等最稳定的价态物质。

因此在现代研究中超声波物理降解法、焦化废水高温菌成为研究的热点。

而电化学氧化还原因为其高效快捷的原因也成了许多研究学者眼里的宠儿。

参考文献[1]高建平.电解法处理硝基苯废水研究[D].西北师范大学.2009.[2 ]李新.化学氧化法对印染废水生化出水中不同有机物的去除特性研究[D]•华东理工大学，2012.[3]王静，冯玉杰，崔玉虹.电化学水处理技术的研究应用进展[J].环境保护,2003，（12) :19 -22.[4 ]杜雯.电解法水处理技术的研究进展[J].黑龙江科技信息，2017,（08) :55.[5] 闭献树，周宁怀.有机物废水电化学净化的微型实验[J].化学通报，2000,（04) :52 - 54.[6] 林海波.电化学氧化法处理难生物降解有机工业废水的研究[D ].吉林大学,2005.。