展望電化學法處理廢水的前景
出類拔萃
作者：楊梅
摘 要： 隨著現代工業和經濟的快速發展，水汙染已成為許多國家麵臨的嚴峻問題。其中難降解有毒有機汙染物因缺乏有效的處理技術，成為水汙染控製領域的難點。針對這種情況，國內外相關領域已展開了大量研究工作，本文探討用電化學法降解或處理有毒有機汙染物的途徑。
關鍵詞： 有毒有機汙染物 電化學法 前景
近年來電化學處理廢水的技術得到了飛速發展，給廢水處理帶來了新的活力，但目前該技術在國內外仍處於開拓階段，需要改進的方麵很多。其重點在於對電極材料的改性[1，2]，在早期的電化學技術中，人們多用金屬做陽極，這類電極在處理廢水的過程中容易發生溶出現象（如Cu→Cu2+）[3]，使得陽極損耗，並且向水中引入雜質。而不溶性的惰性電極（如Pt等）的催化活性不高，處理廢水的效果不甚理想。DSA電極不會發生溶出，並且具有較高的催化活性[4-8]，因而受到研究者的關注，並迅速發展成熟起來。現在對於陽極材料的研究主要集中在DSA陽極的性能改進上，重點在於如何延長電極壽命，提高電催化的活性。
電化學反應是在電解池中進行的，因此電解池的結構對廢水處理的效果有很大影響。在發生直接電氧化時，汙染物隻有傳質到電極表麵，才能對其進行降解。而間接電氧化時，高效率的處理隻有在汙染物與電化學產生的強氧化劑充分混合才能實現。因此用電化學方法處理廢水必須提高汙染物的傳質過程，加速汙染物與氧化劑的混合，這就需要有高效的反應器。由於汙染物的電化學氧化發生在陽極表麵，因此增大陽極表麵積可提高降解效率，有助於提高時空產率。充分考慮各方麵的影響因素，設計出高效合理的化學反應器，最大限度地提高電解反應速度，增大單位電解槽的反應量是該領域工業化的緊迫任務。
盡管國外電化學處理廢水已有了很大的發展，其中不少已達到了工業化應用的水平，但電化學作為一門在淨化環境中有所作為的學科，還處在不斷發展中。我國電化學處理廢水進展緩慢，特別是在加強電化學技術與其他物理、化學、生物等其他環境處理方法聯用方麵[9，10]，如把電化學與聲、光、磁技術相結合，使其發揮各自的優勢形成協同效應，降低處理成本，提高工藝的經濟性和實用性，拓寬電化學應用領域。
目前電化學實驗的主要處理對象為模擬廢水、單一汙染物質的廢水或者染料廢水，對於其他成分複雜的實際工業廢水因其pH值、含鹽量等變化較大而缺乏較多的研究[11，12]。筆者認為，隨著電極材料的結構和形態，電極反應活性和選擇性，電化學催化反應技術及反應器結構，供電方式和電極材料的優化組合，以及多種技術的聯合使用等方麵的改善。電化學方法處理難生物降解、成分複雜的廢水將會有較好的應用前景。這一研究領域的突破，對提高電化學處理工藝的效率、降低處理成本具有非常重要的意義，可以為治理廢水中的汙染物提供一種經濟實用的新技術。
參考文獻：
[1]劉漢水，餘夙，童少平，馬淳安.電化學氧化和臭氧化預處理酸性化工廢水的效能研究[J].電化學，2013（05）.