张轩,宋小三,王三反

(兰州交通大学 环境与市政工程学院 寒旱地区水资源利用教育部工程中心,甘肃 兰州 730000)

近年来，电化学三维技术被认为是一种处理污废水的有效方法。相比于生化法具有设备简单，对周围环境要求程度低，占地面积小，不依赖化学药品，污泥产率低，自动化程度高易于控制的优点[1]。1969年Backhurst首次提出三维电极的概念[2]。三维电极是在传统二维电极间填充粒子材料，在电场的作用下，通过静电感应使填充的粒子材料表面带电成为第三极，填充的粒子电极材料与阴阳主电极构成了三维电极。有效突破了传统二维电极处理量小，电流效率低，能耗高等的局限性。与二维电化学过程相比，三维电化学过程具有更高的比表面积和更短的传质距离，使其在废水处理中效果更好，更具有应用前景[3-5]。对二维电极与三维电极处理污水的优缺点进行比较，见表1。

表1 三维电极与二维电极处理污水的优缺点比较Table 1 Comparison of advantages and disadvantages of three-dimensional electrode and two-dimensional electrode in sewage treatment

1 三维电极降解污染物机理、分类及电极材料

1.1 三维电极降解机理

三维电极降解污染物机理见图1。电解槽内的填充粒子在电场作用下，通过静电感应成为复极性粒子，即粒子电极的一端感应为阳极，另一端感应为阴极，整个粒子感应成了一个独立的微电极，填充粒子之间构成了许多的微电解池，电解槽中有许多这样的微电解池[6]。在高强度电场作用下，电解槽中存在无数个复极性电极，增大了电极的有效面积，减小了反应物迁移距离，加强了反应物迁移到电极表面的速率，提高了去除污染物的效率。……