D0I:10.13374/i.issn1001053x.2003.05.032 第25卷第5期 北京科技大学学报 Vol.25 No.5 2003年10月 Journal of University of Science and Technology Beijing 0ct.2003 贵金属氧化物电极电解处理有机废水 孟惠民李金鸿俞宏英李辉勤樊自拴 孙冬柏 1)北京科技大学腐蚀与防护中心，北京1000832)北京腐蚀、磨蚀与表面技术重点实验室，北京100083 摘要对经热分解法制备所得Ti基【O2-TaO,涂层电极及糁杂Sn,Pb的三元氧化物电极 电解处理染料厂废水及模拟有机废水进行了研究.COD测试结果表明，使用lrO-TO,Ti电 极以电解去除废水中的有机物.随电解时间增加废水COD值降低，高COD值时电解效率 高，COD值很低的有机废水中加入NC1对电解去除有机物有很好的促进效果.电极糁杂第 三元素Sn,Pb可以促进电解去除废水中的有机物，与lrO-Ta,O,/T相比，PbO,/IrO-TaO,T电 极电解废水的COD去除率提高了II,2%. 关键词有机废水：电解处理：贵金属氧化物电极 分类号TG174.4:0646.5 钛基板上涂覆铱氧化物为主的铱钽混合氧 同作用处理有机物污染废水， 化物涂层的不溶性阳极（以下简称为IrO-Ta,O,/ T电极)的出现，为开发污水电解处理新技术提 1实验方法 供了新的可能性.IrO2-TaO,Ti电极除了具有优 1.1电极制备 良的氧析出电催化活性外，还能在析氧体系中保 电极试样制备采用热分解方法，可参见文献 持很高的稳定性，而且电极本身不会造成二次污 [5]所述.试样基体为纯T(TA1)板，制得如下三 染"，符合节能降耗、不污染环境等“绿色材料” 种电极： 的要求，已尝试将其应用于电解合成、含油污水 (1)IrO-TazO,Ti电极.钛基板上涂覆HrCL6 的电解浮选去除6制等.但在有机废水中的应用还 和TaCl,的乙醇十异丙醇(1：1)溶液，经热分解获 处于研究起步阶段，这主要是由于所含的有机物 得IrO,-Ta0,层，lrO2-Ta,O涂覆了10层 增大了电极涂层的损耗速度，使电极发生异常劣 (2)SnO,/IrOz-TaO,Ti电极.先在钛基体上涂 化.高桥正雄的研究表明例，TirO,阳极在1moV 覆10层IrO,-TaO,再涂覆SnC,的乙醇+异丙醇 dm'H.SO.+1mol/dm'CH,CN溶液中于40℃，l00AW 溶液，经热分解获得SnO,层，SnO,涂覆了3层. dm2阳极电流下电解的寿命较之在1mo/dm (3)PbO,/IrO.-TaO,Ti电极.先在钛基体上涂 HSO溶液中的寿命下降了近330倍.可能的原 覆10层rO2-TaO,再涂覆PbCl2的乙醇+异丙醇 因是受有机物毒化的影响，寿命变短2.笔者曾 溶液，经热分解获得PbO2层，PbO2涂覆了3层. 研究了添加第三元素的方法尝试将IrO.-TazO,/Ti 12电解实验 电极用于含苯酚磺酸的高速电镀锡钢板生产线， (1)有机废水的电解实验，采用所制备电极为 取得了良好的效果，为此种阳极应用于其他有 阳极20mm×25mm,阴极30mm×30mm×1mm的 机溶液体系提供了新的思路.本文对rOz-Ta,O,/ 钛板.用HDV一7型恒电位仪控制阳极电流密度 Ti电极用于有机废水的电解处理进行了研究，探 为16A/dm,工作温度为室温.将废水样品267 讨了电极上添加第三元素对降低有机废水COD cm'装入300cm烧杯中进行电解，对电解前和电 的影响.特别地在电解液中加入了比氯气价格低 解0.5,1.0h后的废水分别取样20cm进行C0D检 得多的NaCl作添加剂，研究在电解过程中生成 测.有机废水使用了COD值达10mgdm'以上的 强氧化性的次氯酸的氯氧化作用与电解氧化共 严重污染的染料废水和COD值只有50mgdm'左 收稿日期2002-12-16孟惠民男，40岁，教授 右的轻度污染的两种废水，选用COD值50 ★北京市科委重大项目No.H020420050120) mg/dm'左右的有机废水进行电解的目的是考察第 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 、勺 贵金属氧化物 电极 电解处理有机废水 孟 惠 民 李金鸿 俞宏 英 李辉 勤 樊 自拴 孙冬柏 北 京科技 大 学 腐蚀 与防 护 中心 ， 北 京 北 京腐蚀 、 磨蚀与 表 面 技术 重 点 实验 室 ， 北 京 摘 要 对 经 热 分 解 法 制 备所 得 基 涂 层 电极 及 掺 杂 ， 的三 元 氧化物 电极 电解 处 理 染料 厂 废水 及 模拟 有 机废水 进 行 了研 究 测 试 结 果 表 明 ， 使用 ’ ，厅 电 极 可 以 电解 去 除废 水 中 的有 机物 随 电解 时 间增 加 废 水 值 降低 ， 高 值 时 电解 效 率 高 ， 值很 低 的 有 机废 水 中加 入 对 电解 去 除有 机物 有很 好 的促 进效 果 电极 掺 杂 第 三 元 素 ， 可 以促 进 电解 去 除废 水 中的有 机物 ， 与 一 爪 相 比 ， 厂 仇汀 电 极 电解 废 水 的 去 除率提 高 了 关键 词 有 机 废水 电解 处 理 贵 金 属氧 化物 电极 分 类 号 钦 基 板 上 涂 覆 铱 氧 化 物 为 主 的铱 担 混 合 氧 化 物 涂 层 的不 溶 性 阳 极 以下 简称 为 厂 电极 的 出现 ， 为 开 发 污 水 电解 处 理 新 技术 提 供 了新 的可 能 性 一 电极 除 了具 有 优 良的氧 析 出 电催化 活性 外 ， 还 能在 析氧 体 系 中保 持很 高 的稳 定 性 ， 而且 电极本 身不会 造 成 二 次污 染 ‘卜 ，， 符 合 节 能 降耗 、 不 污 染 环 境 等 “ 绿 色 材 料 ” 的要 求 ， 己 尝 试 将 其 应 用 于 电解 合 成 、 含 油 污 水 的 电解 浮选 去 除“ 等 但 在 有 机 废 水 中的应 用 还 处 于研 究起 步 阶段 ， 这 主 要 是 由于 所 含 的有机 物 增 大 了 电极 涂 层 的损 耗速 度 ， 使 电极 发 生 异 常 劣 化 高桥 正 雄 的研 究表 明 ‘ ， 阳 极 在 ， 玩 ， 溶 液 中于 ， ， 阳 极 电 流 下 电 解 的 寿 命 较 之 在 ， 溶 液 中 的寿命 下 降 了近 倍 可 能 的原 因是 受 有机 物 毒 化 的影 响 ， 寿 命 变 短 ‘， 笔者 曾 研 究 了添 加 第 三 元 素 的方 法 尝试 将 厂 仇 电极用 于 含 苯 酚磺 酸 的高速 电镀 锡 钢 板 生产 线 ， 取 得 了 良好 的效 果， ” ， 为此种 阳 极应 用 于其 他 有 机 溶 液 体 系 提 供 了新 的思 路 本 文 对 电极用 于 有 机废 水 的 电解 处 理进 行 了研 究 ， 探 讨 了 电极 上 添 加 第 三 元 素对 降低 有机 废 水 的影 响 特 别 地 在 电解 液 中加 入 了 比氯气 价格低 得 多 的 作添 加 剂 ， 研 究 在 电解 过 程 中生 成 强 氧 化 性 的 次 氯 酸 的氯 氧 化 作 用 与 电解 氧 化 共 收稿 日期 一 一 孟 惠 民 男 ， 岁 ， 教授 北 京 ’ 科 委重 大 项 目困 同作 用 处 理 有 机 物 污 染 废 水 实验 方 法 电极 制 备 电极试 样 制 备 采 用 热 分解 方 法 ， 可 参 见 文 献 【 所 述 试 样 基 体 为 纯 板 ， 制 得 如 下 三 种 电极 电极 钦 基 板 上 涂 覆 和 的 乙 醇 异 丙 醇 溶 液 ， 经 热 分解 获 得 一几 ， 层 ， 一几 ， 涂 覆 了 层 八心 电极 先 在 钦 基 体 上 涂 覆 层 一玩 ， 再 涂 覆 的 乙 醇 异 丙 醇 溶 液 ， 经 热 分 解 获 得 层 ， 涂 覆 了 层 八 电极 先 在 钦 基 体 上 涂 覆 层 ，， 再涂 覆 的 乙 醇 异 丙 醇 溶 液 ， 经 热 分 解 获 得 层 ， 涂 覆 了 层 电解 实验 有机废 水 的 电解 实验 采 用 所 制 备 电极 为 阳 极 ， 阴极 的 钦 板 用 一 型 恒 电位 仪 控 制 阳 极 电流 密 度 为 刀 ，， 工 作温 度 为室 温 将 废 水 样 品 装 入 耐 烧 杯 中进 行 电解 ， 对 电解 前和 电 解 ， 后 的废 水 分 别 取 样 ， 进 行 检 测 有 机 废 水 使 用 了 值 达 了 ， 以上 的 严 重 污 染 的染 料 废 水 和 值 只 有 留 ‘ 左 右 的 轻 度 污 染 的 两 种 废 水 选 用 值 ，左 右 的有 机 废 水 进 行 电解 的 目的 是 考 察 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．2003．05．032