电催化氧化设备的反应原理是什么?
电催化氧化设备是指在特定电场作用下产生各种自由活性基,在电极表面分解水中有机物的过程。这种活性自由基具有很强的氧化性能。在化学污染水处理中应用电催化氧化技术时,主要利用这种活性自由基降解污染水中的有机物,从而起到控制化学水污染的作用。电催化氧化技术控制化学水污染的原理是基于废水中含有的有机物的活性产生氧化还原反应,将水中的有机物氧化为CO2和H2O或降解为小分子有机物。在电解过程中,由于电极材料的不同,产生的作用方式也不同,主要分为以下两种:一是直接电化学氧化;二是间接电化学氧化。
直接电化学氧化
直接电化学氧化主要是通过阳极和污染物的氧化还原反应来减少水中的污染物。根据不同的降解程度,可分为电化学燃烧和电化学转化两种。电化学燃烧主要是将有机物完全转化为CO2和H2O;电化学转化主要是将有毒物质转化为无毒物质或低毒物质。
间接电化学氧化
间接电化学氧化通过电化学反应产生的活性基团与污染物发生作用,从而转化为无毒物质。活性基团不仅可以作为电子交换的中间体,还可以作为催化剂。在电化学氧化过程中,活性基团可以产生O2、·OH、HO2等中间体氧化水污染物,以降低水污染物的含量。此外,在电解过程中,如果有氯离子,可以产生次氯酸根,从而加速氧化反应。间接电化学氧化不仅具有中间体氧化作用,还具有阳极直接氧化作用,可以有效提高氧化效率。同时,这些基团具有很强的活性。正常情况下,这些活性基团只有在通电时才能产生,这些基团在电流中断时就会消失。
电催化氧化设备工艺优点:
(1)电催化氧化设备工艺反应条件温和,不受气候影响,可在常温常压下进行,适用于大多数厂区。
(2)电催化氧化设备简单,占地面积小,平时维护设备操作简单。
(3)电化学法对污染物的作用主要依靠电子,无需增加剂量,避免剂量造成的二次污染;电催化对有机氧化几乎没有选择性,减少了二次污染。
(4)操作简单,只需改变电场外加电压即可控制运行条件的变化,自动控制容易实现.
(5)电催化氧化工艺产泥少,降低了固体废物处理成本。