電化學高級氧化技術及其水處理應用

葛九敢 何小波 李國儒 劉 晶

安徽國星生物化學有限公司，安徽馬鞍山243100； 北京化工大學常州先進材料研究院，江蘇常州213164

摘要:電化學高級氧化可以去除一系列有機污染物，是一種極具應用前景的新型水處理技術。本文介紹了電化學高級氧化技術處理廢水的研究進展，重點討論了廢水中難降解的酚類化合物、脂肪酸以及全氟有機物的電化學高級氧化去除。最后總結了電化學高級氧化技術發展過程中遇到的主要挑戰，并展望了將來的發展方向。

關鍵詞:電化學高級氧化技術水處理酚類化合物脂肪酸全氟有機物

電化學高級氧化技術(Electrochemical Advanced Oxidation Process，EAOP)是一種通過電極反應去除廢水中污染物的技術，其主要涉及陽極氧化水生成羥基自由基過程以及直接電子轉移(DET)過程。目前，電化學高級氧化主要采用摻雜SnO2 ，PbO2或摻雜PbO2，硼摻雜金剛石(BDD)，以及摻雜TiO2等作為電極材料。在不需要添加任何化學試劑的條件下，就可以通過這些電極氧化水直接產生羥基自由基或通過DET反應或混合電子轉移反應將廢水中的污染物有效地進行去除。因此，電化學高級氧化過程已經逐步應用于廢水處理，特別是對廢水中的酚類化合物 、全氟有機物以及含氯有機物等難降解的有機污染物能有效地降解，是一種處理難降解廢水非常有前景的新技術。

1 電化學高級氧化技術的水處理應用

大量研究表明，電化學高級氧化對處理廢水中難降解的酚類化合物、脂肪酸和全氟有機物具有很好的去除效果。下面主要論述電化學高級氧化技術去除這些難降解化合物的研究進展。

1．1 酚類化合物

作為一大類有機污染物，酚類化合物廣泛存在于煉油、殺蟲劑、除草劑、染料、紡織、制藥、造紙、塑料、清潔劑等行業的生產廢水中。傳統的處理技術很難有效去除這些有毒且難降解的化合物。目前，電化學高級氧化技術對廢水中酚類化合物的去除主要集中在氯代酚類化合物，對位取代酚類化合物(P—X，其中P代表苯酚，X為OCH3、NO2、CH3等對位取代基)以及多取代酚類化合物 等。

研究表明，電極上酚類化合物的氧化存在三個平行反應路徑。第一個反應路徑是由DET反應引發形成聚合物的過程(圖1，路徑1)。當電勢小于形成大量羥基自由基所需的電勢時，即在水穩定的電極電勢區域，這個反應過程占有主導地位。

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