电化学高级氧化工艺降解印染废水的研究进展
发布时间:2021-07-15 15:43
针对当前电化学高级氧化技术的研究现状,从氧化类型、作用机制及优缺点等方面对电化学高级氧化工艺对印染废水的降解进行阐述分析。得出:电化学高级氧化工艺包括直接氧化、间接氧化、阳极氧化、电芬顿等,具有占地面积小、降解效率高、反应条件温和等特点,但也存在受电极材料影响大、电能损耗高等问题;利用与光、臭氧、膜、生物等技术协同降解的方法可以解决电能损耗等问题,从而提高了电化学高级氧化技术在废水降解中的实际应用价值。在实际废水处理中,应根据染料类型、成分组成和溶液酸碱度等对电化学技术进行调整,把高效和环保作为未来的发展方向。
【文章来源】:毛纺科技. 2020,48(09)北大核心
【文章页数】:6 页
【部分图文】:
电芬顿反应示意图
电芬顿工艺处理废水的过程主要在电极表面进行,降解效率受电极面积的影响而降低[33]。三维电极是在双电极反应器基础上添加一些导电粒子,通电条件下,这些粒子由于静电感应发生极化,形成多个微电极,不仅增加了电极的表面积和羟基自由基的生成量,电流效率和降解能力均有所提高,与双电极相比,该体系有更高的降解效率和更低的电能损耗。三维电芬顿降解机制如图2所示。目前,常用的粒子电极包括活性炭、金属氧化物(Al2O3、Fe3O4)、陶瓷粉、泡沫镍等[34]。2.5 协同降解技术
光-电芬顿技术是在电芬顿的基础上引入可见光或紫外光,对有机污染物进行协同降解。紫外光能够加速羟基自由基的生成,并且促进Fe2+向Fe3+转化,与电芬顿技术相比,Fe2+再生率较高,氧化降解能力强,pH值适用范围广[35-37]。常用的光电极包括二氧化钛、氧化锌、硫化锌、硫化镉等氧化物或硫化物。相对而言,二氧化钛半导体电极具备适用范围广、化学稳定性好及优异的光催化性能,所以光-电芬顿中常选用钛电极。光-电芬顿协同反应机制如图3所示,紫外光照射到钛电极时,激发价带电子跃迁至导带,在价带上留下强氧化性的空穴,既可对有机物直接降解,又可将水转化为氧化性强的羟基自由基;同时跃迁至导带的电子将Fe3+还原为Fe2+,与体系中的H2O2反应生成·OH,将污染物氧化降解为CO2,H2O2和无机分子[38-39]。2.5.2 臭氧-电芬顿技术
【参考文献】:
期刊论文
[1]电催化氧化法处理难生物降解工业有机废水的应用现状[J]. 刘颖轩. 化工设计通讯. 2019(08)
[2]印染废水处理过程中有机污染物及急性毒性变化规律研究[J]. 王纯,王文龙,刘鑫,吴乾元,胡洪营. 环境科学学报. 2019(10)
[3]氧化还原酶在印染废水处理中的应用[J]. 庄华炜. 印染. 2019(09)
[4]印染废水的电化学氧化脱色研究进展[J]. 吕伟伟,姚继明,张维. 针织工业. 2019(04)
[5]响应面法优化光电-Fenton氧化处理印染废水[J]. 王燕,孙梅香,刘松,胡耀迪,张利,戴捷. 工业水处理. 2019(03)
[6]Fe2O3/TiO2芬顿-光催化协同提高处理废水能力[J]. 李渊,邵化旭,刘利. 中国环境管理干部学院学报. 2019(01)
[7]MIL-101前体制备多孔铁碳材料构建高效异相电芬顿体系[J]. 王婷婷,张国权,周玉菲,凌威,杨凤林. 环境工程学报. 2019(01)
[8]活性炭在染料废水处理中的应用[J]. 王春梅,尹宇,郭正祥,杨瑞燕. 印染. 2019(02)
[9]壳聚糖处理印染废水研究进展[J]. 梁华. 印染助剂. 2018(11)
[10]印染废水处理技术新进展[J]. 裴红洋. 绿色环保建材. 2018(09)
本文编号:3285996
【文章来源】:毛纺科技. 2020,48(09)北大核心
【文章页数】:6 页
【部分图文】:
电芬顿反应示意图
电芬顿工艺处理废水的过程主要在电极表面进行,降解效率受电极面积的影响而降低[33]。三维电极是在双电极反应器基础上添加一些导电粒子,通电条件下,这些粒子由于静电感应发生极化,形成多个微电极,不仅增加了电极的表面积和羟基自由基的生成量,电流效率和降解能力均有所提高,与双电极相比,该体系有更高的降解效率和更低的电能损耗。三维电芬顿降解机制如图2所示。目前,常用的粒子电极包括活性炭、金属氧化物(Al2O3、Fe3O4)、陶瓷粉、泡沫镍等[34]。2.5 协同降解技术
光-电芬顿技术是在电芬顿的基础上引入可见光或紫外光,对有机污染物进行协同降解。紫外光能够加速羟基自由基的生成,并且促进Fe2+向Fe3+转化,与电芬顿技术相比,Fe2+再生率较高,氧化降解能力强,pH值适用范围广[35-37]。常用的光电极包括二氧化钛、氧化锌、硫化锌、硫化镉等氧化物或硫化物。相对而言,二氧化钛半导体电极具备适用范围广、化学稳定性好及优异的光催化性能,所以光-电芬顿中常选用钛电极。光-电芬顿协同反应机制如图3所示,紫外光照射到钛电极时,激发价带电子跃迁至导带,在价带上留下强氧化性的空穴,既可对有机物直接降解,又可将水转化为氧化性强的羟基自由基;同时跃迁至导带的电子将Fe3+还原为Fe2+,与体系中的H2O2反应生成·OH,将污染物氧化降解为CO2,H2O2和无机分子[38-39]。2.5.2 臭氧-电芬顿技术
【参考文献】:
期刊论文
[1]电催化氧化法处理难生物降解工业有机废水的应用现状[J]. 刘颖轩. 化工设计通讯. 2019(08)
[2]印染废水处理过程中有机污染物及急性毒性变化规律研究[J]. 王纯,王文龙,刘鑫,吴乾元,胡洪营. 环境科学学报. 2019(10)
[3]氧化还原酶在印染废水处理中的应用[J]. 庄华炜. 印染. 2019(09)
[4]印染废水的电化学氧化脱色研究进展[J]. 吕伟伟,姚继明,张维. 针织工业. 2019(04)
[5]响应面法优化光电-Fenton氧化处理印染废水[J]. 王燕,孙梅香,刘松,胡耀迪,张利,戴捷. 工业水处理. 2019(03)
[6]Fe2O3/TiO2芬顿-光催化协同提高处理废水能力[J]. 李渊,邵化旭,刘利. 中国环境管理干部学院学报. 2019(01)
[7]MIL-101前体制备多孔铁碳材料构建高效异相电芬顿体系[J]. 王婷婷,张国权,周玉菲,凌威,杨凤林. 环境工程学报. 2019(01)
[8]活性炭在染料废水处理中的应用[J]. 王春梅,尹宇,郭正祥,杨瑞燕. 印染. 2019(02)
[9]壳聚糖处理印染废水研究进展[J]. 梁华. 印染助剂. 2018(11)
[10]印染废水处理技术新进展[J]. 裴红洋. 绿色环保建材. 2018(09)
本文编号:3285996
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