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电催化氧化废水处理

电催化氧化废水处理设备

作者:善鼎高科 来源:原创 日期:2017-03-08 13:26:45 人气:0
电催化氧化废水处理设备

电催化氧化废水处理设备介绍:

   电催化氧化技术是水处理领域内的一个新兴技术,众多国内外学者将该方法应用于有机废水的处理,并研究其对有机物的降解机理和影响降解效率的因素,使电催化氧化法得到了不断的发展。

电催化氧化是利用具有催化性能的金属氧化物电极,产生具有强氧化能力的羟基自由基或其它自由基和基团攻击溶液中的有机污染物,使其完全分解为无害的H2O和CO2的绿色化学技术。该法由于对有机物分解更加彻底,效率高,操作简便,近几年来在水处理领域引起广泛关注。

技术原理

   电化学法降解有机污染物是一个很复杂的过程,其机理研究还在探索之中,有研究者认为,其原理是利用电极在电场作用下,分解H2O,产生具有强氧化能力的羟基自由基(·OH基团),从而使许多难以降解的有机污染物分解为CO2或其他简单化合物。

首先溶液中的H2O或OH-在阳极上放电并形成吸附的氢氧自由基(下列式中MOx为氧化电极):

                                   (1)

然后吸附的氢氧自由基和阳极上现存的氧反应,并使氢氧自由基中的氧转移给金属氧化物晶格而形成高价氧化物MO(x+1),即化学吸附态的活性氧:

                                       (2)

当溶液中没有可氧化的有机物时,2种状态的活性氧按以下步骤进行氧析出反应:

                                   (3)

                                                (4)

当溶液中存在可氧化的有机物R时,则发生如下反应:

                            (5)

                                             (6)

电极材料

   电催化氧化过程中,电极材料的性质及其表面积在电化学氧化还原反应动力学中起着主要的作用,电流效率不仅取决于有机物的性质,在很大程度上也与电极材料有关。

催化电极可分为二维电极和三维电极两大类,二维电极是通过吸附和化学修饰等手段,在金属基体上沉积一层厚度为微米级的金属氧化物薄膜,制成稳定电极。一般采用Ti作为金属基体,过渡金属涂层一般采用Ir、Pt、Ru等金属或其合金。过渡金属能与反应物分子作用形成特征吸附键而活化该分子,因而过渡金属具有较好的催化活性。

三维电极是电催化氧化法的一种新颖处理方法,它是在电解槽中填充导电性粒子作为平板电极的外延部分,由特别设置的主电极板供给电流,在平板电极和导电粒子表面发生电催化氧化反应。三维电极有:活性炭颗粒,二氧化铅粒子,碳-气凝胶电极,金属碳复合电极,网状玻碳电极以及目前正在开发研制的碳纳米管材料电极和导电陶瓷电极。

设备的特点

   1.通过改变外加电流、电压随时间调节反应条件,可控制性较强;

   2.能量效率高,反应条件较温和,在常温常压下即可进行;

   3.一般无需额外添加药剂,产生的污泥量少,运行成本低;

   4.设备运行平稳,出水水质稳定,设备处理时间短、处理效率高;

   5.设备占地面积小,节约用地;

   6.可以联合其他工艺,达到理想的处理效果;

用途及适用范围

   电催化氧化废水处理装置适用于高浓度有机废水前处理,可直接降解COD和将高分子、大分子结构有机物降解为易生物降解的小分子有机物,提高BOD/COD比,易于和其它方法结合,实现废水的综合治理。适用于化工、制药、农药、染料、精细化工、电子、线路板、五金等行业的多种高浓度、高色度、毒性大、难生化降解的废水

设备规格



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