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随着染料工业的迅猛发展,其生产废水已成为当前最主要的水体污染源之一。由于染料品种繁多,其水质特征均表现为高浓度、高色度、高COD,且多数废水生物降解性差,其治理技术一直是工业废水处理的难点。近年来,高级氧化技术处理难降解有机废水成为研究的热点,其中电化学氧化法由于反应条件温和,通过有催化活性的电极反应在现场直接或间接产生羟基自由基,无需外加化学氧化剂而倍受关注,公认为是一种绿色工艺。 许多学者对阴极材料进行了大量研究,但仍然存在一些问题。例如气体扩散电极产H2O2效率不高,最佳H2O2产率范围窄,在环境污染物的降解研究中没有充分探讨。研究中寻求一种产H2O2较高的电极,提高H2O2的电流效率和产率,以期降低处理成本,且能将其应用到实际废水处理中,开展了如下的研究工作: 1、石墨制备气体扩散电极,着重研究pH值和阴极电位的影响。结果表明:在无隔膜体系中不同的pH值下H2O2的产率和电流效率都较高,H2O2的浓度在45mg.L-1以上,电流效率保持在60%以上,pH适用范围广。电位为-0.55Vvs.SCE时,H2O2浓度和电流效率最高。 2、在无隔膜体系中利用阴极产H2O2研究不同的电化学氧化法降解甲基红的效果。以Na2SO4为电解质,气体扩散电极产H2O2间接降解甲基红模拟染料废水,研究表明:当Na2SO4浓度为0.1M,pH=3,阴极电位为-0.55Vvs.SCE时,甲基红去除率可达60%。随后向系统加入Fe2+,形成电-Fenton反应,产生羟基自由基降解染料,研究电芬顿法对甲基红降解的影响。结果表明:甲基红在5分钟内迅速脱色,去除率达63%,30分钟后去除率达到80%,其去除率比阴极产H2O2间接降解甲基红提高了20%。以不锈钢网为阳极,气体扩散电极为阴极,阴阳两极协同降解甲基红。甲基红在5分钟内迅速脱色,去除率达到78%,其降解性能优于以上2种工艺,当槽电压为3.5V,pH=2.5时,甲基红的去除率为86%。以NaC1作为电解质,Cl-在阳极发生氧化反应生成次氯酸,氧在阴极还原产H2O2,阴阳两极协同降解污染物,甲基红在30分钟内基本完全去除,最佳反应条件为0.15M NaCl,pH=4,阴极电位为-0.7Vvs.SCE。 3、通过以上几种电化学方法,比较电解过程中甲基红的去除率,利用阴极产H2O2