电化学氧化技术处理废水的绿色创新利器

发布时间：2025-04-09

　　随着工业的快速发展，废水排放问题日益严峻，电化学氧化技术作为一种高效、环保的废水处理方法，正逐渐受到广泛关注。

　　电化学氧化技术是通过向废水体系中施加外电场，利用电极反应产生的羟基自由基及其他氧化活性物质来氧化降解有机污染物。其氧化过程分为直接氧化和间接氧化。直接氧化是活性氧化物直接参与降解，如吸附性强的羟基自由基作用于污染物。间接氧化则是利用电极反应产生的强氧化性中间介质，如活性氯、过硫酸盐等，或通过可逆氧化还原电对、外加离子构建电芬顿体系等来强化污染物的降解。

　　在化工废水处理方面，化工生产过程中产生的废水往往含有大量难降解的有机物，传统处理方法效果不佳。电化学氧化技术可以针对不同化工废水的特点，选择合适的阳极材料和工艺条件，有效去除废水中的污染物。例如，对于含有硝基苯的化工废水，采用掺硼金刚石薄膜电极(BDD)进行电化学氧化，BDD 电极具有高析氧电势，能生成更多羟基自由基，可将硝基苯逐步氧化为小分子有机酸，最终矿化为二氧化碳和水，显著降低废水的化学需氧量(COD)。

　　电镀废水也是废水处理中的难题之一，其中含有重金属离子和有机络合剂等污染物。电化学氧化法可以在去除重金属离子的同时，降解有机络合剂。通过电絮凝作用，使重金属离子形成氢氧化物沉淀，而有机络合剂则在阳极表面被氧化分解。研究发现，使用钛基氧化物涂层阳极进行电镀废水处理，不仅可以高效去除铜、镍等重金属离子，还能将废水中的有机物含量降低到排放标准以下。

　　在制药废水处理中，制药过程产生的废水成分复杂，含有大量的抗生素、药物中间体等难降解有机物，且具有一定的生物毒性。电化学氧化技术能够破坏这些有机物的分子结构，降低其毒性，提高废水的可生化性。例如，采用电芬顿法处理含抗生素的制药废水，通过电极反应生成的过氧化氢与外加的亚铁离子形成电芬顿体系，产生大量羟基自由基，可将抗生素分子中的苯环、杂环等结构破坏，使其转化为可生物降解的小分子物质，为后续的生物处理创造条件。

　　总之，电化学氧化技术在废水处理领域具有广阔的应用前景。它具有反应装置简单、易于自动化、设备出水效果好、运行费用低等优点。随着电极材料的不断研发和工艺的优化，电化学氧化技术有望在更多类型的废水处理中发挥更大的作用，为解决全球面临的水污染问题提供有力的技术支持。