学技术仪器设备简单 ,易自动化 ,便于携带 ,灵敏度和

准确度高 ,选择性好 。目前电化学技术已被广泛应用

于处理铬

[ 2 ]

, 氰化物

[ 3 ]

, 降解 EDTA

[ 4 ]

, 甲 醇

[ 5 ]

, 硝基

苯

[ 6 ]

,酚类化合物

[ 7 ]

,氯化有机物

[ 8 ]

, 染料废水

[ 9 ]

, 垃

圾渗透液

[ 10 ]

等 。

2

　电化学技术处理环境污染物的基本方法

[ 11 ]

电化学技术处理环境污染物常用的基本方法有电

化学氧化 、

电化学还原 、

光电化学氧化 、

电渗析 、

电吸

附 、

电凝聚 、

电沉积 、

电化学膜分离等 。

3

　电化学技术在环境污染治理中的应用

3. 1　液相污染治理

3. 1. 1　无机废液处理 　利用电化学氧化还原 、

光电化

学氧化 、

电沉积等电化学方法 ,可以处理许多有毒重金

属离子 、

有毒无机盐 (包括氰化物 、

硫氰酸盐 ) 、

硫酸盐 、

硫化物 、

氨等无机废液 。电化学法处理含有毒重金属

离子的稀废液是最为广泛的 。电镀 、

冶金 、

印刷电路 、

显影等许多工业都排放出大量含金属离子的稀废液 ,

由于近年来对排放液中金属离子的含量要求越来越

高 ,传统加碱沉淀金属离子的方法只能使 Cu、Zn等少

数金属离子达到排放浓度要求 ,而且对环境有较大污

染 ,这就促进了电化学方法处理金属离子稀废液的发

展

[ 12, 13 ]

。电化学方法处理金属离子稀废液的效率取决

于被移除粒子的传质速率 、

电极的有效面积 、

副反应的

发生 ,而电极的结构和材料是影响传质速率和电极的

有效面积的主要因素 。因此 ,目前电化学方法处理含

金属废液工艺的技术核心及研究方向是具有新型电极

结构 、

材料的电解槽的设计开发 。电解槽的形式可分

为 :二维电极电解槽和三维电极电解槽 。二维电极中

最常见的是平面板电极和旋转圆筒电极 。文献

[ 14 ]

报

道 ,三维电极这一概念是在 60年代末期提出的 。三维

电极又名三元电极 ( three dimension electrode) ,是一种

新型的电化学反应器 ,也叫粒子电极 (particleelectrode)

或床电极 ( bedelectrode) 。三维电极电解槽的电极具有

较大的表面积 ,传质速率高 ,电极材料廉价 ,可在低电

势条件下生产 。有文献报道应用三维电极处理印染废

水其脱 色率 达 99%以上 , BOD

5

、CODcr去除率大于

80%。此外它也被成功用于处理含酚 、

含油 、

含细菌废

水

[ 15, 16 ]

。对三维电极电解槽的研究重点正向着开发多

孔新型电极材料的方向进行 。

3. 1. 2　有机废液处理 　利用电化学方法 ,可使有机污

染物在电极上发生电化学反应 , 完全降解为 CO

2

和

H

2

O ,或不完全降解 ,即只将不可降解物质转换为可降

解物 ,然后再进行生物处理 ,最终将有机物彻底降解转

化为无害物质 。电化学方法处理有机污染物废水 ,可

分为阳极直接氧化和阳极间接氧化两种 。阳极直接氧

化是污染物直接在电极上发生电化学反应 ,使有机污

染物 (部分无机物 )转化为无害物质 ,例如对酚类 、

含氮

有机染料 、

氰化物等的处理 。阳极间接氧化则是利用

阳极反应产生强氧化作用的中间物质 ,对污染物进行

氧化 ,使其最终降解 。强氧化中间物质主要包括两类 :

一类是寿命短暂的氧化性极强的活性物质 ,如 es (溶

剂化电子 ) 、HO ・ 、HO

2

・ 、O

2

-

・等自由基 ,可分解有

机污染物 ,此过程是不可逆的 ;另一类是具有高氧化电

势的金属离子电对 ,如 Co ( Ⅱ) /Co ( Ⅲ) 、Ce ( Ⅲ) /Ce

( Ⅳ) 、Fe ( Ⅱ) / Fe ( Ⅲ)等 ,它们可产生自由基 ,降解有

机污染物 ,可再生循环使用 ,不存在排放问题 。电化学

方法处理有机废液的过程与电极材料 、

电极表面结构

及负载情况 、

电解质溶液组成以及浓度等因素相关 。

其中电极材料是最重要的因素 ,不同的电极材料具有

不同的特殊催化特性 ,可以产生不同的反应或不同的

氧化中间物质 ,因此电极材料的开发是电化学方法处

理有机废液技术的关键

[ 17 ]

。

3. 2　气相污染治理

化工厂 、

热电厂等工业排放出许多有毒 、

污染环境

的气体 ,如 : Cl

2

、H

2

S、SO

2

、NO

x

、CO

2

等 。电化学方法可

处理净化废气 。首先气态污染物通过电解液被吸附或

吸收 ,然后直接在电极上发生电化学污染物转换 ,或者

间接的利用均相 、

异相氧化还原媒介对污染物进行转

换 。电化学方法处理净化废气工艺可分为槽内工艺和

槽外工艺 。槽内工艺是气体直接经吸附转移到电化学

反应器内并被处理 ,槽外工艺是气体先被吸附到独立

容器中 ,再转移至电化学反应器中进行处理 。最近研

究较多的是对同时含有 SO

2

和 NO

X

的废气进行处理 。

Ce ( Ⅳ)辅助工艺是以 Ce

4 +

为均相氧化还原媒介 ,同时

将 SO

2

和 NO

X

分别转化为硫酸和硝酸 , PbO

2

、

连二亚硫

酸盐工艺也可有效处理 SO

2

和 NO

X

废气 。

—

2

8

—

内蒙古环境科学 　第 20卷 　第 1期 　2008年 2月