1.2.3 化学还原法论文网

自20世纪70年代以来，零价铁(ZVI)还原技术在应用研究方面进展较快[24]，已广泛应用于硝基芳香族化合物、氯代有机物、偶氮染料等有机物和含Cr(Ⅵ)、As(Ⅵ)、NO3-等无机污染物的治理。ZVI还原法通过将上述有机物转化为其还原产物，有效地降低污染物对微生物的毒性[25]，为进一步生化处理创造条件，还有增强污染物化学氧化降解效果的作用。在高浓度工业废水中通常含有的难降解物质种类繁多，ZVI还原的基团修饰作用对许多不易还原难降解污染物无明显效应，此外，废水中许多组分对ZVI还原有机物性能有较强的抑制作用[26]，若要实现污染物(如硝基芳香化合物)完全还原转化，存在ZVI用量高的成本问题。

1.3 电化学方法处理有机污染物的研究现状和发展趋势

1.3.1 电化学方法的发展历史

1.3.2 电化学法处理有机污染物的研究现状

1.3.3 新型阳极材料和反应设施的研究和开发

1.3.3.1 阳极材料研究开发情况

1.3.3.2 电化学反应器的研究开发 

1.3.4 电化学方法具有的优势

电化学水处理技术具有以下优点[42]：(1) 过程中产生的自由基可以直接与废水中的有机污染物反应，将其降解为CO2、H2O和简单有机物，不产生或很少产生二次污染，是一种环境友好技术；(2) 电化学过程一般在常温常压下就可进行，能量效率高；(3) 电化学方法可以单独使用或与其他处理方法结合使用，如作为前处理方法, 可以提高废水的可生物降解性；(4) 电解设备及其操作一般比较简单，建设和运行费用较低。

1.4 研究意义与内容

1.4.1 研究意义

工业上普遍使用的硝化废水预处理方法-零价铁还原-芬顿氧化技术，主要存在以下缺陷：

(1)在还原阶段需要投加大量的零价铁，同时产生大量铁泥，铁泥随污水处理厂其他污泥外运处理，可能造成污染且处理费用较高；

(2)氧化阶段需要投加大量双氧水，试剂的费用高；

(3)还原处理前需要将硝化废水酸化至pH为2-3，后续阶段仍然要处理至中性，因此要投加大量的酸和碱，且造成了工序的复杂；

(4)操作条件的选择不明确，处理效果不稳定。

本课题旨在探索一种用电化学处理硝化废水的方法，依据电化学方法的特点和优势，用电化学还原-氧化取代零价铁还原-芬顿氧化，消除投加大量化学试剂和产生二次污染的缺陷，同时探索优化的操作条件，尝试不调节pH值，以简化工艺。

1.4.2 研究内容

(1)建立电催化还原-氧化处理废水的实验装置；

(2)确定废水中污染物的分析测定方法；

(3)对模拟废水和实际废水进行处理，探讨电流密度、溶液pH值、废水初始浓度、电解质种类和浓度等因素对电催化还原-氧化处理硝化废水的影响规律，确立优化的工艺条件；

(4)比较先还原后氧化相对于直接氧化处理，对于废水各项指标去除率的差别；

(5)阐明硝基苯污染物在电催化还原-氧化处理过程中的变化规律。

1.4.3 研究手段

本课题拟采用电催化还原-氧化法，直接氧化法处理硝基苯模拟废水和实际工业废水。用气相色谱法，气质联用等方法检测污染物及产物。改变电流密度、溶液的pH值、废水初始浓度、电解质种类和浓度等因素，获得电催化还原-氧化处理硝化废水的最佳工艺条件。用TOC、COD、UV254、硝基含量等指标评价电催化还原-氧化法对实际工业废水的处理效果。

2 电催化还原-氧化技术对硝基苯模拟废水处理效果的研究  文献综述

2.1 本章研究内容