电化学氧化法降解硝基苯废水的研究(4)
为使污染物完全矿化，阳极表面上氧化物晶格中氧空位的浓度必须足够高，而吸附羟基自由基的浓度应接近于零，据此要求反应(1.2)的速度须比反应(1.1)的大。这时反应的电流效率取决于反应(1.6)与反应(1.4)的速度之比，由于它们都是纯化学步骤，反应(1.6)的电流效率将与阳极电位无关，但依赖于有机物的反应活性和浓度及电极材料。此外，用于电化学燃烧反应的阳极，其表面上必须存在高浓度的吸附氢氧自由基，而氧化物晶格中氧空位的浓度要低。这时反应的电流效率取决于反应(1.5)与反应(1.3)的速度之比，由于这两个反应都是电化学步骤，反应(1.5)的电流效率不仅依赖于有机物的本质和浓度，以及电极材料，而且与阳极电位有关。
电化学直接氧化的过程可以用图1.1表示[24]：
图1.1 电化学直接氧化过程图
1.3.2间接电化学氧化
电化学间接氧化是通过阳极反应产生具有强氧化性能的中间产物或发生阳极反应之外的中间产物，使污染物被间接的氧化，最终同样达到氧化降解污染物的目的。电化学间接氧化反应的过程主要是在阳极生成寿命短、氧化性极强的活性物质，这些中间物质主要包括[O3]、[•HO2]、O2-、[O]等自由基，它们可以不可逆的分解污染物质。这些活性物质在电解质溶液中扩散的速率直接影响着氧化反应的反应速率。
电化学间接氧化的电极反应式：
阳极： H2O → 2H + + [O] + 2eˉ (1.7)
阴极： H2O + eˉ → [H] + OH ˉ (1.8) 其中新生态的[O]具有强氧化性，也会进一步转化为[•OH]等其它自由基。
电化学间接氧化过程可以用图1.2表示[25]：
图1.2 电化学间接氧化过程图
1.4 电化学氧化在废水处理中的发展和应用现状[26]
文献报道中最早的阳极材料是金属电极。将金属作为电极反应界面的裸露电极，特点是导电性好，但易出现阳极损耗或钝化现象，进而会大大降低电催化活性。
目前电解工业中应用最广泛的电极材料是碳素材料，碳素材料主要用于氯碱工业、金属冶金工业和有机物的电合成领域。而在水处理行业应用最广泛的是金属氧化物电极。金属氧化电极具有良好的电催化特性，是最重要也是最有发展前景的电催化电极。
选用不溶性阳极电化学氧化难生物降解有机废水，通过阳极反应或阳极反应产物直接或间接的氧化分解有机污染物，是难生物降解有机物的分子结构发生改变，提高废水的可生化性，大大减轻后续处理负荷。
国内相继采用活性炭纤文（ACF）-铁复合电极、复极性固定床电极等对多种印染废水进行处理，并且效果显著。同时在电解过程中实现了电化学方法对ACF的再生，是ACF能多次重复利用。
采用电解法处理屠宰场废水在适当的工艺条件下对COD、氨氮、色度和浊度去除率都很高，且操作简便、处理能力大、反应时间段、推广价值大[27]。
贵金属氧化物阳极电解是产生的活性氧（H2O2、O、HO•、O3等）可用于水的杀菌消毒，增加电流密度和电解时间等均可提高杀菌效果。电解直接作用于细菌活体细胞，通过明显改变细菌生长环境造成细菌最终水解死亡，或是通过细菌细胞与电极之间的电子传递，造成细菌细胞呼吸系统失调导致细菌死亡。
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