早在 20 世纪 40 年代国外就有人提出利用电化学方法处理废水,但因电力缺乏和成本较高发展缓慢.自 20 世纪 80 年代以来,随着人们对环境科学认识的不断深入和对环保要求的日益提高,电化学氧化法因具有其他处理方法难以比拟的优越性而引起广大环保工作者的兴趣.[33]Demmin等[34]以可溶性铁或铝为阳极,研究了地毯印染废水电化学处理,BOD 和 COD 去除率分别达 50%和 70%, 色度去除率>90%.Kennedy[35]指出电化学方法对印染废水的脱色非常有效,当电化学反应器中废水主流区 Fe2+质量浓度为 200~500 mg/L时,色度去除率为 90%~98%,COD 和 BOD 去除率分别为 50%和 70%.但采用这种可溶性的电极氧化法电极消耗过大,故新型电极的开发就成为关注的热点之一.贾金平[36]等利用活性炭纤维与铁的复合电极降解多种模拟印染废水,取得了较好的结果.雷阳明等[37]以PbO2/Ti为阳极,处理模拟印染废水,色度和 COD 去除率最高可达 99.5%和 78.6%.
因电化学过程比较复杂,其中产生的·OH 缺少必要的分析测试手段,大多数反应机理缺乏活性物种的鉴定,对污染物去除机理和反应途径尚停留在设想、推理阶段,缺乏有效的试验基础.因此,需加强新型电化学机理的创新,使电化学处理技术发生质的飞跃,如三维向多维的发展;加强电化学技术与其他物理、化学、生物等领域之间的结合.电化学技术电极消耗过多,反应物浓度不高时处理时间长、电流效率低,因此,在电极结构、新型电极、新型电化学反应器等方面有待于进一步研究提高.
6 Fenton试剂氧化技术
1984年,法国人Fenton发现采用Fe2+/H2O2体系能强烈地促进苹果酸的氧化,为纪念他,将亚铁盐和过氧化氢的组合称为Fenton试剂.典型的Fenton试剂是由 Fe2+催化 H2O2分解产生·OH,·OH 具有强的氧化性,且无选择性,能氧化打破有机高分子共轭体系结构,使难降解染料有机物降解成无色的有机小分子物.
Shyh Fang等[38]利用 Fenton 试剂处理染料废水,色度比 COD 易去除,脱色率达 95%以上.Kuo 等[39]用Fenton 试剂处理偶氮、蒽醌、酞菁和次甲基等染料废水,最佳条件是 pH<3,平均色度去除率大于 97%,COD平均去除率约 90%,温度对去除速率有很大影响,温度越低,速率越慢.李绍峰[40]利用 Fenton 试剂对活性艳红X-3B 等 5 种染料所配水样进行处理、陈芳艳等[41]利用 Fenton 试剂对某染袜厂含阳离子染料的印染废水进行了处理,均取得了较好效果.
Fenton 氧化技术反应条件温和、对设备要求低、操作工艺简单、COD 和色度去除率较高,能氧化绝大部分可溶性染料,是一种有潜力的染料废水处理技术.但在处理高浓度污染物时双氧水用量大,处理成本高;Fenton 反应适用 pH 范围小,必须在 pH<3 进行;光助Fenton 法使用的大多是紫外光,能耗高,且对高浓度、高色度、透光性差的废水作用有限;Fenton 试剂属均相催化体系,需进行后续处理以回收催化剂,回收成本高、流程复杂,易引起二次污染.这些问题尚待研究解决.
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