电化学废水处理课件 17页

电化学氧化废水及其电极材料王万峰n水中污染物分类耗氧污染物致病污染物合成有机物植物营养物无机物及矿物质由土壤、岩石等冲刷下来的沉积物放射性物质热污染n电化学水处理技术的优点避免引起二次污染可控性强反应条件温和，常温常压操作简单当废水中含有金属离子时，阴阳极可同时起作用。兼具气浮、絮凝、消毒作用占地面积小，适合人口拥挤城市污水处理n有机电机反应分类按反应方式分类：1）直接反应2）间接反应按通电方式分类：1）恒电流电极反应2）恒电势电极反应n间接反应催化剂短寿命中间物（包括：es(溶剂化电子)、HO、HO2、O2-等自由基n电化学催化氧化有机废水原理n主要问题未能广泛应用的原因：效率不高，经济上不合理处理难降解有机物的难点：1）处理废水时间问题（效率问题）2）电极寿命问题（电极的稳定性）目前的热点问题：电极材料、结构及制备方法n阳极的使用与改进石墨电极（通过电热结晶法制的）缺点：电阻大，电能消耗大；电极损耗，电极极距变化，电解不稳定；铂电极优点：良好的耐腐蚀性、导电性，放氯反应有很好的活性表面；缺点：价格昂贵，无法实现大规模工业化n电极材料钛基涂层电极发明镁热还原法制钛钛金属：稳定的氧化膜保护，耐久性，稳定性，机械加工好；中间层：增加结合力，防止涂层剥落、避免钛基体钝化，提高氧化物阳极的使用寿命nDSA导电机理涂层固溶体可用如下通式表示：电子能带在此能带中不像满带中的电子受到束缚，只需0.2ev就能激发到导带上，达到半导体的能带结构nDSA的失效机理阳极在电解运转过程中，当电压升得很高，实际上没有电流通过时，这种现象称为阳极钝化。其主要原因：1）涂层剥落2）涂层存在裂缝3）RuO2的溶解n以涂层剥落为例钛阳极由钛基体和活性涂层组成，起电化学作用的只是活性涂层，当涂层与基体粘结不够牢固，从基体上剥落下来，达到一定程度，钛阳极即失去作用。剥落机理：电化学析气，聚集、扩散、破裂产生张应力。nnDSA涂层电极的制备方法溅渡法热解喷涂法浸渍或涂刷法化学气相沉积法CVD物理气相沉积法电沉积法电化学阳极氧化法溶胶-凝胶法nDSA的应用DSA主要用在电化学和电冶金使用金属阳极的电解行业有：氯碱工业、铝酸盐生产、次氯酸生产、电解有机合成、水电解、污水处理、处理氰废水、电渗析法淡化海水n电化学燃烧法电化学转化法n谢谢