水處理第三次課-環(huán)境化工技術(shù)-預覽頁
【正文】 E0(H+/H2) = V 在堿性條件下： O2＋ 2H2O＋ 4e－ → 4OH－ E0(O2/OH－ )= + V 還原作用 ? 當然，陰極過程也可以是有機物的還原，電極反應生成的產(chǎn)物具有較高的化學活性，在中性或偏酸性的環(huán)境中，鑄鐵電極本身及其所產(chǎn)生的 [H]、 Fe2+等均能與廢水中許多組分發(fā)生氧化還原反應，破壞有機污染物的結(jié)構(gòu)，使之成為低分子物質(zhì)，降低有機污染物的毒性，從而大幅度提高可生化性。 反應式如下： Fe2+ + 2OH－ → Fe (OH)2 ↓ 4 Fe2+ + 8 OH－ + O2 + 2H2O → 4 Fe (OH)3 ↓ 新生態(tài)的 Fe (OH)2和 Fe (OH)3是膠體絮凝劑，具有良好的吸附凝聚能力。 氧化技術(shù)概述 ? 濕式催化氧化法 ? 沈榮明等用濕式催化氧化法處理高濃度含酚廢水，采用 Mn(Ⅱ )作為催化劑，在室溫 t = 25 ℃ 下，O3= L但由于其比較苛刻的反應條件對反應器有很大的腐蝕性及其安全性沒有保證，且對難降解的有機物需要較長的反應時間；在一定程度上限制了工業(yè)化應用。 ? Fenton氧化法 ?在含酚廢水處理中應用較多的是 Fenton試劑，F(xiàn)enton氧化法可在較短時間內(nèi)將酚完全分解，但對組成復雜的實際廢水，完全礦化則需要消耗大量的氧化劑。OH]、 [ 電化學氧化 1 電化學氧化的機理 電化學氧化是利用陽極的高電位及催化活性來直接降解水中的污染物，或是利用產(chǎn)生羥基自由基等強氧化劑降解水中有毒污染物。在氧化過程中，污染物被氧化的程度不盡相同有電化學轉(zhuǎn)化和電化學燃燒兩種。OH]在陽極上放電并形成 吸附的羥基自由基 : MOx + H2O →MOx [OH]y → CO2 + MOx + y H+ + e R + MOx+1 → MOx + RO ? 圖 1 污染物電化學直接氧化過程示意圖 污染物 電子 污染物被破壞 陽極 電化學間接氧化法 電化學間接氧化法是通過陽極反應產(chǎn)生具有強氧 化作用的中間產(chǎn)物或發(fā)生陽極反應之外的中間產(chǎn)物， 使污染物被氧化，最終達到氧化降解污染物的目的。OH]等其它自由基。 電化學反應： 陽極： H2O → 2H+ + [O] + 2eˉ Fe2+ → Fe3+ + eˉ 陰極： H2O + eˉ→ [H] + OHˉ Fe3+ + e → Fe2+ Fenton試劑反應： Fe2+ + H2O2 → OH ˉ + [提高處理效率要求電化學氧化裝置具有高的時空產(chǎn)率。鉛合金電極、石墨電極和鈦基體涂層電極構(gòu)成了電化學的三大電極材料體系。 鉛合金電極 鉛和鉛合金電極是廣泛應用于硫酸及硫酸鹽介質(zhì)、中性介質(zhì)的不溶性陽極。鉛電極常用于電解工業(yè)中的有色金屬的提取、陰極保護以及電化學合成和水處理中。鈦金屬的發(fā)現(xiàn)引起了人們的廣泛關(guān)注，鈦金屬具有良好的導電、耐腐蝕性，是鉑電極的理想替代材料。 ? a 鈦基二氧化鉛電極（ Ti/PbO2） ? 由于 PbO2電極具有析氧電位高，耐腐蝕性好，導電性能優(yōu)異的特點，而被廣泛應用于化工生產(chǎn)、廢水處理和陰極保護等領(lǐng)域。 電沉積時陰極和陽極反應分別為： 陽極反應： Pb2+ + 2H2O → PbO2 + 4H+ + 2e 2H2O → O2 + 4H+ + 4e 陰極反應： Pb2+ + 2e → Pb 4H+ + 2e → H2 二氧化鉛電極在電場作用下，表面會產(chǎn)生羥基自由 基： PbO2 [ ] + H2Oads→ PbO2 [現(xiàn)在廣泛應用于氯堿工業(yè)。具體操作方法與釕系涂層類似。 二維電極應用最廣泛的是氧化物涂層電極。 三維電極是在二維電極之間裝填粒狀或其它形狀的工作電極材料，致使裝填電極表面帶電，在工作電極材料表面發(fā)生電化學反應。從應用角度出發(fā)，三維電極更具競爭力。 （ 1）有機污染物電化學氧化機理的研究。 （ 3）電解槽結(jié)構(gòu)的研究和高效電解反應器的開發(fā)。 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH
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