掺硼金刚石电极在废水处理中的应用研究

摘要

在有机废水处理研究中，电化学氧化降解技术具有装置结构简单、操作方便、无需添加药剂、能耗较低、无二次污染的优点，因此近几年来逐渐受到重视，被称为环境友好技术。影响电化学阳极氧化效率的因素很多，而其中工作电极的选择是技术的关键。作为新型电极材料，掺硼金刚石(BDD)薄膜电极具有常规电极所不可比拟的优异特性，如宽电化学势窗、低背景电流、极好的化学稳定性及强抗电极表面玷污能力等，因而具有广阔的应用前景。本文围绕BDD电极的水处理应用开展了一系列研究工作。
　　 首先，利用金刚石电极阳极氧化降解模拟污染物苯酚，对支持电解质、电流密度、反应物初始浓度等参数对降解效率的影响进行考察，寻求一套最佳组合工艺参数；针对单独电化学氧化效率不够理想的情况，提出联用电化学氧化和光催化两种高级氧化技术的方法，在比较实验后，确定使用电催化+光催化的串联组合方式，可以获得降解苯酚的最佳效果。
　　 其次，为了更好的评估电化学阳极氧化处理混合废水的效率，了解大分子有机物降解中后期的反应规律，
　　 本文针对一些小分子有机物—一常见有机溶剂或大分子污染物降解中间产物，利用电化学氧化法进行降解研究，并运用极限电流密皮模型分析反应过程中效率与能耗的关系。且对一例实际废水进行了处理，得到较理想的处理效果。
　　 最后，以草甘膦有机磷农药作为模拟废水，使用BDD工艺进行降解研究。考察了pH值、温度等工艺参数的影响，同时还与二氧化铅(Pb02)作阳极进行了比较实验，显示了BDD的优越性。此外，本文对草甘膦的降解产物进行了分析，提出了可能降解路径。