2018年新型导电陶瓷膜电极-处理垃圾渗滤液污水的实践.pdf

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1、新型导电陶瓷膜电极处理垃圾渗滤液污水的实践深圳市大净环保科技有限公司01电化学高级氧化技术简介新型导电陶瓷膜电极材料 亚氧化钛 Ti4O7Contents内容020304在污水处理领域的应用垃圾渗透液电化学处理实践PART 1第一部分电化学高级氧化技术简介高级氧化技术的基本原理，是利用化学或者电化学的反应过程来产生羟基自由基，并利用羟基自由基所具有的极高氧化电极电位（2.80V）和电子亲和能（569.3KJ），进攻废水中有机污染物分子的高电子云密度点，形成电子交换和转移，使废水中难降解的高分子有机化合物的化学键断裂，分解成为易降解的低分子化合物；同时协同因羟基自由基氧化反应所激发的链式反应而形

2、成的大量攻击性极强的其他各类有机自由基，如原子氧，过氧化物自由基等，进一步氧化分解有机污染物，直至其得到完全矿化降解，达到去污、消毒、杀菌、脱色的目的。高级氧化技术原理高级氧化技术羟基自由基已经成为国内外水处理专家公认的，唯一能对水中各种有机污染物实现无选择氧化，而且可以完全矿化为CO2和H2O的超强氧化剂，而利用羟基自由基或者其他强氧化性自由基对污水进行氧化降解处理的方法通称为高级氧化技术AOP（Advanced Oxidation Process）。高级氧化技术 AOP高级氧化技术以Fenton为代表的化学高级氧化法、以湿式氧化（AWO）和超临界水氧化（SOWO）为代表的高温高压法，以及臭

3、氧和光催化氧化法等，已成为业界研究羟基自由基高级氧化污水处理技术的主流。局限性化学高级氧化法需要定量定比例的加入化学试剂和调整酸碱度，同时产生大量的污泥；湿式氧化和超临界水氧化需要高温高压条件，对设备的耐温耐压及高温高压条件下的耐腐蚀能力有苛刻的要求；臭氧催化氧化对氨氮和氰类处理效果有限，工艺设备复杂；光催化氧化法必须要有独特的光源；穿透性有限；污水处理的高级氧化技术这些方法在实际水处理的应用中尚存在许多问题，因此在技术推广上受到了限制。原理 阳极氧化 阴极还原电化学处理方法是指在特定的电化学反应器内，通过设计电极反应以及由此而引起的一系列化学反应、电化学过程或物理过程。电化学水处理技术的基本

4、原理，是使污染物在电极上发生直接电化学反应（非均相）或间接电化学转化（均相），而从废水中减少或去除，达到污染物降解转化的目的。技术特点工艺设备相对简单，操作方便：基本构成只有电极，电源 和容器（反应器）；工艺参数控制自动化程度高，调节精准快捷：只要获取进出水的相关数据，通过控制电流大小就能调整处理效果；对水质的适应性强：电化学反应对有机污染物的作用没有选择性，一般不添加化学药剂，适用于各种有机污染废水的处理；降解彻底，绿色环保：不是污染物的转移而是降解；不产生污泥，没有浓缩液、基本上没有二次污染；功能多样：兼有消毒杀菌，气浮、絮凝等多种功能；电流效率较低，成本较高：一般作为预处理或者深度处理过

5、程与其他工艺协同应用电化学高级氧化技术阳极的电化学氧化 直接氧化水介质中阳极电极界面的电化学反应污染物在阳极表面被氧化 直接氧化和间接氧化 自由基氧化物1.1.污染物的氧化污染物的氧化 主反应主反应对电极材料的要求对电极材料的要求：e-+OH污染物被氧化降解H2OM-Mn+水分解析出氧气电极材料氧化电化学腐蚀2.2.水的电解分解水的电解分解 主反应主反应/副反应副反应3.3.电极材料被氧化电极材料被氧化 副反应副反应水在阳极电解析出氧气，消耗能量电极自身被氧化溶解消耗 促进主反应 抑制付反应 自身不被氧化腐蚀电极材料是电化学污水处理技术的关键电极，特别是阳极，在电化学处理技术中处于“心脏”的地

6、位，电催化特性是电化学处理技术用电极的核心内容，即希望电极对所希望处理的有机物表现出高的反应速率，且有好的选择性.核心 阳极材料催化电极的功能:既能导电，又能对反应物进行活化，提高电子的转移速率，对电化学反应进行某种促进和选择。因此，良好的电催化电极应该具备下列几项性能：1、良好的导电性：至少与导电材料（例如石墨、银粉）结合后能为电子交换反应提供不引起严重电压降的电子通道，即电极材料的电阻不能太大；2、高的催化活性（活性电极）或惰性（惰性电极）：即能够实现所需要的催化反应，抑制不需要或有害的副反应；3、良好的稳定性：即能够耐受杂质及中间产物的作用而不致较快地被污染（或中毒）而失活，并且在实现催