Vol.25 No.5 孟惠民等：贵金属氧化物电极电解处理有机废水 ·407· 随着电解时间的延长而下降，但是降低幅度不 料厂废水进行了电解实验.图4显示了实验结 大，电解1h后COD值从52降到45.8mgdm',COD 果，为易于比较，用IrO2-Ta,O,/Ti电极的电解结果 去除速度为6.2mg/(dm3h),说明有机污染物浓度 也一并列入图中.比较三条曲线可以发现，O 很低时电解效率低.但在模拟废水中添加NaCl TaO,Ti电极表面涂覆SnO2,PbO2可以提高COD 后COD值下降加快，电解1h后COD值从52降 的去除效果.电解10h时后，rO-TaO/Ti,SnO/ 到7.8mg/dm',COD的去除率达到了85%，COD去 IrO2TazO,/Ti,PbO/lrO2-TaO/Ti三种电极电解的 除速度为44.2mg/(dm3.h),说明添加NaCI对去除 C0D值分别从14426mgdm降到了8426,8232， 有机物有很好的促进效果.与氯氧化法直接向废 6434mg/dm',C0D平均去除速度为600,619,799 水中通入氯气生成次氯酸氧化去除有机物相似， mg/(dm-h).PbO/IrO.-Ta,O/Ti有更显著的促进效 认为NaCl促进效果是由于添加NaCI后在电解过 果，COD去除率55.4%，与IrO-TaO,/Ti相比，COD 程中生成强氧化性的次氯酸的氯氧化作用. 去除率、COD平均去除速度提高了11.2% (2)NaCl水溶液中NaCIO的电解生成.采用 IrO,-TaO,Ti电极对NaCl水溶液进行电解，图3 显示了电解时间30min时，NaCl水溶液中NaCIO 生成量与阳极电解电流密度、阳极面积的关系. 号 图3表明，采用IrO:-Ta:O,/Ti电极对NaC1水溶液 10 电解可以生成NaCIO.电解条件对NaCIO影响很 一■-IrO-Ta,0,/T --SnO:/IrO:-Ta:O:/Ti 大，NaCIo生成量随阳极面积、电流密度的增加 ▲-PbO/lrO2-Ta2O/Ti 而增大.NaCIO生成量与阳极面积之间呈直线关 L 6 810 系，随电流密度的增加直线斜率增大，即电解生 0 4 电解时间/h 成NaCIo的速度增大.该结果佐证了前述的添加 图4三种电极电解染料废水的COD随时间变化 NaCI促进COD去除效果是由于添加NaCl后在 Fig.4 COD dependence of dyestuff water on times 电解过程中生成强氧化性的次氯酸的氯氧化作 用的看法 笔者曾研究添加SnO2的方法尝试使rO,- 综合以上结果可以看出，通过电解氧化与氯 TaO,/Ti电极用于使用含有苯酚磺酸(PSA)的Fer- 氧化法相结合来处理有机废水的方法是值得肯 rostan型电镀锡浴高速电镀锡钢板生产线.研究 定的，笔者等将其称为“电解氯氧化法”， 结果也表明，SnO/IrOz-Ta2O,/Ti电极由于SnO2存 6 在，比rO2-Ta,OTi电极的电解寿命增加了近l 倍，原因是由于掺杂SnO2后，电极电位升高，加 5 剧PSA中间氧化产物的进一步氧化分解，即含Sn 50 A/dm2 电极对有机物的降解效果更为明显，提高了 州 2 10 A/dm' IrO,-TaO,/Ti电极的氧化能力，抑制了PSA聚合 产物在电极表面的蓄积. 0 1 A/dm2 在应用表面涂覆了SO2的钛阳极来进行废 L 水处理的研究中，研究者得到了下面的结果：在 1 3 含苯酚的废水中，SnO,的钛阳极表面只产生很少 阳极面积/cm2 图3用IrO-Ta,0,Ti电极电解s0 g/dm'NaCl:水溶液的 量的芳香族的中间产物，而且脂肪族酸也很快在 NaCIO生成量与阳极面积、阳极电流密度关系 阳极表面被氧化.苯酚的这种电化学氧化是通过 Fig.3 Volumic mass dependence of NaClO in NaCl sol- 阳极表面的两个过程来完成的，一是表面吸附， ution electrolyzed by IrO:-Ta,O Ti on anodic area and 一是氧化成CO,析出".另外，研究者还发现，这 anodic current 种具有高过电位的阳极材料SnO2在废水处理中 22电极上添加第三元素对有机废水电解效果 表现出了很多优越性.它可以被用来治理含有多 的影响 种成分的废水，并且能够具有较高的电流效率， 为提高COD的去除效率，用涂覆SnO2,PbO2 C0D值在500-15000mg/dm的废水都可以用这 的SnO2/lrO2-Ta2OTi,Pb0/IrO2-Ta2O,/Ti电极对染 项技术来处理，通过表面吸附及沉淀析出的过心】 孟 惠 民等 贵金 属 氧 化物 电极 电解 处 理 有机 废 水 料 厂 废 水 进 行 了 电解 实 验 图 显 示 了实验 结 果 ， 为 易 于 比较 ， 用 一 仇汀 电极 的 电解 结 果 也 一 并 列 入 图 中 比较 三 条 曲线 可 以发 现 ， 州〕 一 汀 电极 表 面 涂 覆 ， 可 以提 高 的去 除 效 果 电解 时后 ， ， 的厂几 ， 一 三 种 电极 电解 的 值 分 别 从 ， 降到 了 ， ， ，， 平 均 去 除速 度 为 ， ， 酬 ， · 旧厂几 有 更 显 著 的促进 效 果 ， 去 除率 ， 与 旧厂介 相 比 ， 去 除 率 、 平 均 去 除速 度 提 高 了 ︵，︶、日如口。 随 着 电解 时 间 的延 长 而 下 降 ， 但 是 降低 幅 度 不 大 ， 电解 后 值 从 降到 ， 去 除速 度 为 留 ， · ， 说 明有 机污 染 物浓 度 很 低 时 电解 效 率低 但 在 模 拟 废 水 中添 加 后 值 下 降加 快 ， 电解 后 值 从 降 到 ， 的去 除率 达 到 了 ， 去 除速 度 为 ， · ， 说 明添 加 对 去 除 有机物 有 很 好 的促 进 效果 与 氯氧 化 法 直 接 向废 水 中通 入 氯气 生 成 次 氯酸氧 化 去 除有机 物 相似 ， 认 为 促 进 效果 是 由于 添 加 后 在 电解 过 程 中生 成 强 氧 化 性 的次氯 酸 的氯氧 化 作 用 水 溶 液 中 的 电解 生 成 采 用 旧 卫一几 认 电极对 水 溶 液 进 行 电解 ， 图 显 示 了 电解 时 间 时 ， 水 溶 液 中 生成 量 与 阳极 电解 电流 密度 、 阳 极 面 积 的 关 系 图 表 明 ， 采 用 旧厂几 岁 电极 对 水 溶 液 电解 可 以生 成 电解 条 件 对 影 响 很 大 ， 生成 量 随 阳 极面 积 、 电流 密度 的增 加 而增 大 生 成 量 与 阳 极 面积 之 间呈 直 线 关 系 ， 随 电流 密度 的增 加 直 线 斜 率 增 大 ， 即 电解 生 成 的速 度 增 大 该 结 果 佐 证 了前 述 的添 加 促 进 去 除效 果是 由于 添 加 后 在 电解 过 程 中生 成 强 氧 化 性 的 次 氯 酸 的氯 氧 化 作 用 的看 法 综 合 以上 结 果 可 以 看 出 ， 通 过 电解 氧 化 与 氯 氧 化 法 相 结合 来 处 理 有 机 废 水 的方 法 是 值 得 肯 定 的 ， 笔 者 等 将 其 称 为 “ 电解 氯氧 化 法 ” 尸 一 一 ， 一 一 厂 爪 一 一 一了 爪 盛 扩 ，汀 电解 时 间 到 三 种 电极 电解 染料 废 水 的 随 时 间变化 · 阳 极 面积 ， 图 用 厂 厂 电极 电解 ， 水 溶 液 的 生 成量 与 阳 极 面 积 、 阳极 电流 密度 关 系 一几 少 代 电极 上 添 加 第 三 元 素 对 有 机 废 水 电解 效 果 的影 响 为提 高 的去 除效率 ， 用 涂 覆 ， 的 犷 ， 电极对 染 笔 者 曾研 究 添 加 的方 法 尝 试 使 扩 电极 用 于 使 用 含 有 苯 酚 磺 酸 的 型 电镀 锡 浴 高速 电镀 锡 钢 板 生 产 线 研 究 结 果 也 表 明 ， 一肠 ，爪 电极 由于 存 在 ， 比 一 电极 的 电解 寿 命 增 加 了近 倍 ， 原 因是 由于 掺 杂 后 ， 电极 电位 升 高 ， 加 剧 中 间氧 化 产 物 的进 一 步 氧 化 分解 ， 即含 电 极 对 有 机 物 的 降 解 效 果 更 为 明 显 ， 提 高 了 汀 电极 的氧 化 能 力 ， 抑 制 了 聚 合 产 物 在 电极 表 面 的蓄 积 ‘， · ， 在 应 用 表 面 涂 覆 了 的钦 阳 极 来 进 行 废 水 处 理 的研 究 中 ， 研 究 者 得 到 了下 面 的结 果 在 含 苯 酚 的废 水 中 ， 的钦 阳极表 面 只 产 生很 少 量 的芳香 族 的 中 间产 物 ， 而 且 脂 肪族 酸 也 很 快 在 阳极 表 面被 氧 化 苯 酚 的这种 电化 学 氧化 是通 过 阳 极 表 面 的两 个 过 程 来完 成 的 ， 一 是 表 面 吸 附 ， 一 是氧 化 成 析 出 ， 另外 ， 研 究 者 还 发现 ， 这 种 具 有 高 过 电位 的 阳 极 材 料 在 废 水 处 理 中 表 现 出 了很 多优越 性 它 可 以被 用 来 治理 含有 多 种 成 分 的废 水 ， 并 且 能够 具 有 较 高 的 电流 效 率 值 在 一 留 ， 的废 水 都 可 以用 这 项 技 术 来 处 理 通 过 表 面 吸 附及 沉 淀 析 出 的过 ，‘ 价日 · 耀洲啊一︾。留之切