電化學氧化技術處理廢水的綠色創新利器

發布時間：2025-04-09

　　隨著工業的快速發展，廢水排放問題日益嚴峻，電化學氧化技術作為一種高效、環保的廢水處理方法，正逐漸受到廣泛關注。

　　電化學氧化技術是通過向廢水體系中施加外電場，利用電極反應產生的羥基自由基及其他氧化活性物質來氧化降解有機污染物。其氧化過程分為直接氧化和間接氧化。直接氧化是活性氧化物直接參與降解，如吸附性強的羥基自由基作用于污染物。間接氧化則是利用電極反應產生的強氧化性中間介質，如活性氯、過硫酸鹽等，或通過可逆氧化還原電對、外加離子構建電芬頓體系等來強化污染物的降解。

　　在化工廢水處理方面，化工生產過程中產生的廢水往往含有大量難降解的有機物，傳統處理方法效果不佳。電化學氧化技術可以針對不同化工廢水的特點，選擇合適的陽極材料和工藝條件，有效去除廢水中的污染物。例如，對于含有硝基苯的化工廢水，采用摻硼金剛石薄膜電極(BDD)進行電化學氧化，BDD 電極具有高析氧電勢，能生成更多羥基自由基，可將硝基苯逐步氧化為小分子有機酸，最終礦化為二氧化碳和水，顯著降低廢水的化學需氧量(COD)。

　　電鍍廢水也是廢水處理中的難題之一，其中含有重金屬離子和有機絡合劑等污染物。電化學氧化法可以在去除重金屬離子的同時，降解有機絡合劑。通過電絮凝作用，使重金屬離子形成氫氧化物沉淀，而有機絡合劑則在陽極表面被氧化分解。研究發現，使用鈦基氧化物涂層陽極進行電鍍廢水處理，不僅可以高效去除銅、鎳等重金屬離子，還能將廢水中的有機物含量降低到排放標準以下。

　　在制藥廢水處理中，制藥過程產生的廢水成分復雜，含有大量的抗生素、藥物中間體等難降解有機物，且具有一定的生物毒性。電化學氧化技術能夠破壞這些有機物的分子結構，降低其毒性，提高廢水的可生化性。例如，采用電芬頓法處理含抗生素的制藥廢水，通過電極反應生成的過氧化氫與外加的亞鐵離子形成電芬頓體系，產生大量羥基自由基，可將抗生素分子中的苯環、雜環等結構破壞，使其轉化為可生物降解的小分子物質，為后續的生物處理創造條件。

　　總之，電化學氧化技術在廢水處理領域具有廣闊的應用前景。它具有反應裝置簡單、易于自動化、設備出水效果好、運行費用低等優點。隨著電極材料的不斷研發和工藝的優化，電化學氧化技術有望在更多類型的廢水處理中發揮更大的作用，為解決全球面臨的水污染問題提供有力的技術支持。