今天漓源環(huán)保給大家講解一下難降解廢水處理技術(shù)，難降解廢水主要來自垃圾滲濾液、造紙、制藥、石油煉制等行業(yè)的工業(yè)廢水，其成分復(fù)雜，含有有毒有害污染物，且排放量大，若不對其進(jìn)行有效處理，會嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境，危害人體健康。采用傳統(tǒng)的物化法處理難降解廢水，由于存在過多地添加化學(xué)試劑，容易引發(fā)二次污染；而生化法由于微生物在難降解廢水中容易失活，不宜直接用于處理難降解廢水。此外，廢水中的化學(xué)物質(zhì)是一種巨大的潛在能源物質(zhì)，其儲存在高熱焓分子、高能量化學(xué)鍵中，而傳統(tǒng)的物化、生化處理技術(shù)不能將這些能源物質(zhì)有效回收利用。因此，采用傳統(tǒng)的物化、生化技術(shù)處理難降解廢水難以達(dá)到理想的處理效果。

電催化技術(shù)是利用界面電子得失產(chǎn)生的活性物質(zhì)降解有機(jī)污染物，實(shí)現(xiàn)污水凈化目的。電催化處理技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）無需外加試劑，可避免二次污染；（2）反應(yīng)條件溫和，常溫常壓下即可發(fā)生反應(yīng);(3）通過陽極去除有機(jī)物，陰極還原重金屬離子、CO2等實(shí)現(xiàn)水體凈化、廢水資源化利用的目的。電催化技術(shù)自20世紀(jì)30年代問世，由于電力的阻礙，到20世紀(jì)60年代才開始發(fā)展，如今電催化技術(shù)在難降解廢水處理方面，受到越來越廣泛的關(guān)注。

電催化機(jī)理

難降解廢水處理技術(shù)的電催化包括電催化氧化和電催化還原。（1）電催化氧化：物質(zhì)在陽極表面失去電子被氧化或通過電解產(chǎn)生的活性物質(zhì)如·OH、Cl2等被氧化；（2）電催化還原：物質(zhì)在陰極表面直接或間接還原。在電催化反應(yīng)系統(tǒng)中，電催化氧化和電催化還原是同時(shí)存在的。利用電催化技術(shù)處理廢水中的4-硝基苯酚，其采用Co3O4做陽極，CuO做陰極，4-硝基苯酚在陽極處被SO4·-和·OH氧化，產(chǎn)生的CO2通過氣體管道在陰極處得到還原，在實(shí)現(xiàn)去除污染物的同時(shí)，將CO2還原為液體燃料，提取了能源物質(zhì)。

在電催化過程中，通電后的電極會散發(fā)熱量，導(dǎo)致電極表面溫度高于溶液本身溫度。電極表面溫度上升，可加強(qiáng)分子熱力學(xué)運(yùn)動，降低溶液黏度，增強(qiáng)·OH的擴(kuò)散，從而提高了氧化能力。但電極表面溫度升高也并不總是有利于反應(yīng)的進(jìn)行，如溫度超過50℃，過氧化物如過氧二磷酸會轉(zhuǎn)化為氧化性較弱的H2O2；同樣地，電極表面溫度升高，氯離子在陽極會被氧化生成氯氣溢出，而不是產(chǎn)生強(qiáng)氧化性物質(zhì)次氯酸。

難降解廢水的主要特征是其有機(jī)污染物在環(huán)境中長期滯留、不易自然降解。比如多氯聯(lián)苯類有機(jī)化合物，是一類極易溶于有機(jī)溶劑及脂肪的人工合成化合物，容易在生物體內(nèi)富集且難以被微生物降解。

染料廢水

染料的生產(chǎn)是以芳香族等化合物為原料，反應(yīng)后的中間體種類繁雜，導(dǎo)致其廢水成分復(fù)雜，可生化性差。以丙環(huán)紅MX-5B為對象，研究了電催化處理染料廢水的效果。結(jié)果表明，當(dāng)電流密度為10mA/cm2，流速為0.3m3/h，電解時(shí)間為4h時(shí)，廢水中的有機(jī)物可完全被降解。電催化是降解染料廢水好的選擇。

制藥廢水

制藥廢水含有的化學(xué)物質(zhì)種類繁多，變化性強(qiáng)，有機(jī)物濃度指數(shù)高。]采用電催化處理某制藥廠廢水，結(jié)果表明，當(dāng)電壓為7V，電解時(shí)間為60min,pH=5,NaCl質(zhì)量濃度為2.5g/L時(shí)，電解效果佳，處理后廢水的可生化性得到顯著提高。采用電催化深度處理某制藥廠二級出水，結(jié)果表明，在電流密度為5mA/cm2，電解時(shí)間為60min的條件下，COD去除率達(dá)78.3%，能耗為10.7kW·h/kgCOD。

綜上，難降解廢水處理技術(shù)的電催化技術(shù)對于難降解廢水具有較好的處理效果，特別是對有毒有害難生物降解的廢水有其獨(dú)特的優(yōu)勢，其在廢水處理方面具有廣闊的應(yīng)用前景。但該技術(shù)也存在一些問題，如電極材料壽命不長，容易被腐蝕、鈍化；粒子材料堆積分層，容易發(fā)生旁路電流、短路電流；反應(yīng)器堵塞嚴(yán)重，影響后期運(yùn)行等等。

(1）在微觀水平上探索電催化的機(jī)理，利用分析儀器研究中間體，掌握污染物降解途徑，進(jìn)一步尋求降解的關(guān)鍵點(diǎn)。

(2）納米材料具有尺寸小、比表面積大、活性位點(diǎn)多的優(yōu)勢，是電極材料的新發(fā)展方向。

(3）改進(jìn)電催化反應(yīng)器，提高傳質(zhì)效果；根據(jù)不同的實(shí)際廢水，探究與其他工藝如光催化、生物技術(shù)等相結(jié)合；進(jìn)一步優(yōu)化工藝參數(shù)，以達(dá)到更好的電催化效果。

(4）進(jìn)一步研究廢水的資源化利用，在降解污染物的同時(shí)，提取能源物質(zhì)。

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