电芬顿技术研究进展
2021-09-27何姝蕊吕姝璇
李 玺,何姝蕊,吕姝璇,段 琦,雷 莹
(成都工业学院材料与环境工程学院,四川成都 610000)
Fe2+和过氧化氢(H2O2)作用生成∙OH(Fe2++H2O2+H+→Fe3++H2O+∙OH),∙OH 能有效氧化降解废水中的有机污染物,将Fe2+和H2O2组合称为芬顿试剂。
芬顿技术作为高级氧化技术,因∙OH 的无选择性和高氧化电位而受到研究者重视,但仍有很大的局限性,如大量使用Fe2+和H2O2,试剂成本昂贵;H2O2利用率低;∙OH 量随反应逐渐减少,后续降解污染物的速度降低或降解不充分;反应产生大量铁污泥等二次污染物,后处理难度大;应用pH 范围窄等,限制其在高效处理有机污水及高浓度污废水中的应用。
为克服技术缺陷,逐渐发展了多种类芬顿技术,以电芬顿技术最出众。电芬顿技术研究始于20 世纪80 年代,近年来受到越来越多的关注。电芬顿技术是在芬顿技术基础上添加外部电源,利用电化学反应持续产生H2O2,与溶液中的Fe2+反应生成大量∙OH 降解有机物,产生的Fe3+又被阴极还原为Fe2+,从而实现重复利用,大大减少了铁污泥的产生。因此,电芬顿技术反应迅速,操作简便,对环境友好,节约外部添加Fe2+和H2O2的成本,H2O2随产随用,利用率大大提高,∙OH 浓度不随时间明显降低。在处理印染、石化、制药及高浓度盐碱废水[1-9]时效果良好。
虽然电芬顿技术克服了芬顿技术的部分缺点,但仍有很多不足,如电流利用效率低、极板材料稳定性差、成本高昂、反应传质效果差、H2O2产量低、对高浓度有机废水处理效果仍有待提高等。众多研究者研究电芬顿技术,以求能够高效处理废水。本文介绍电芬顿技术的研究(包括自身电极材料、曝气装置、催化剂)以及电芬顿与生物技术耦合联用等。……
