电生成活性氯的影响因素及其在有机废水处理中的应用
摘要:介绍了电生成活性氯的机理,通过间歇实验,考察了溶液中氯离子浓度、电流密度、pH值和阴离子对电生成活性氯的影响,并对比了有无氯离子时苯胺电化学氧化过程中的COD浓度变化。结果表明,氯离子浓度、电流密度和pH值对电生成活性氯的影响较大,当氯离子浓度为l.5 mol/L左右,pH为10时,电生成活性氯含量最高,电流密度超过40 mA/cm2后,电生成活性氯的量趋于恒定;CO-3和HCO-3对电生成活性氯影响不大,SO24-和NO-3抑制活性氯生成,而具有还原性的阴离了则大量消耗活性氯。当体系中存在氯离子时,电化学直接氧化和间接氧化同时进行,有利于废水COD的去除。
关键词:废水,电化学氧化,活性氯
污水中的有机污染物有许多为人工合成的物质, 它们有毒有害、浓度大, 对生化反应有抑制和毒害作用[ 1], 使传统的污水处理工艺在技术和经济上面临着很大的困难。近年来, 研究人员开始利用电化学氧化技术处理工业废水, 许多有机污染物可以通过电化学氧化降解、去除, 同时具有操作简单、无二次污染等特点[ 2- 3]。
1 电生成活性氯机理
电化学处理有机污染物主要有两条途径, 一是有机物吸附在阳极表面, 然后通过阳极电子转移发生的直接电氧化反应, 使有机污染物转化为一些易于生物降解的小分子有机物或完全矿化为水和 CO2[ 4]; 二是通过阳极发生氧化反应生成一些如次氯酸盐、Fenton试剂、氧化性的金属离子等具有强氧化性的中间物种, 在溶液中氧化有机污染物, 同时可以再生氧化中间物种的间接电氧化过程[ 5]。
由于间接电氧化既在一定程度上发挥了阳极氧化作用, 又利用了产生的氧化剂, 因此处理效率大为提高。间接阳极氧化可以直接利用阴离子。如将氯离子在阳极上直接电氧化产生新生态的氯或进一步形成次氯酸根, 从而使水中的有机物发生强烈的氧化而降解。该方法已被用于含酚废水处理以及高盐的有机废水处理[ 6- 8]。活性氯 ( active chlorine)主要成分是氯气、次氯酸和次氯酸盐 ( Cl2+ HC lO + C lO-), 具有强氧化性, 能氧化水中低价态的无机物和有机物。阳极上发生的电化学反应
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