電化學(xué)設(shè)備是指在特定的電化學(xué)反應(yīng)器內(nèi)，通過設(shè)計的電極反應(yīng)以及由此而引起的一系列的化學(xué)反應(yīng)、電化學(xué)過程或物理過程，達(dá)到污染物降解轉(zhuǎn)化的目的。
電化學(xué)設(shè)備去除污染物的基本機(jī)理
1、電化學(xué)法還原
電化學(xué)還原即通過陰極發(fā)生還原反應(yīng)而去除污染物,可分為兩類:
一類是直接還原即污染物直接在陰極上得到電子而發(fā)生還原，基本反應(yīng)式為為：M2++2e-→M。
許多金屬的回收即屬于直接還原過程同時該法也可使多種含氯有機(jī)物轉(zhuǎn)變成低毒性物質(zhì)還可提高產(chǎn)物的生物可降解性,如R+Cl+H++2e-→R-H+Cl-。
另一類是間接還原指利用電化學(xué)設(shè)備中生成的一些氧化原媒質(zhì)如Ti3+,V2+和Cr2+將污染物還原去除,如二氧化硫的間接電化學(xué)還原可轉(zhuǎn)化成單質(zhì)硫：SO2+4Cr2++4H+→S+4Cr3++2H2O
2、電化學(xué)法氧化：
電化學(xué)氧化是電化學(xué)陽極發(fā)生氧化的過程,也可分為兩種：
一種是直接氧化即污染物直接在陽極失去電子而發(fā)生氧化,有機(jī)物的直接電催化轉(zhuǎn)化分兩類進(jìn)行。
⑴是電化學(xué)轉(zhuǎn)換,即把有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槲镔|(zhì),或把非生物兼容的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為生物兼容的物質(zhì)(如芳香物開環(huán)氧化為脂肪酸),以便進(jìn)一步實施生物處理;
⑵是電化學(xué)燃燒,即直接將有機(jī)物深度氧化為CO2。研究表明，有機(jī)物在金屬氧化物陽極上的氧化反應(yīng)機(jī)理和產(chǎn)物同陽極金屬氧化物的價態(tài)和表面上的氧化物種有關(guān)。在金屬氧化物MOx陽極上生成的較高價金屬氧化物MOx+1有利于有機(jī)物選擇性氧化生成含氧化合物;在MOx陽極上生成的自由基MOx(·OH)有利于有機(jī)物氧化燃燒生成CO2。
另一種是間接氧化即通過陽極反應(yīng)生成具有強(qiáng)氧化作用的中間產(chǎn)物或發(fā)生陽極反應(yīng)之外的中間反應(yīng)，氧化被處理污染物，終達(dá)到氧化降解污染物的目的。
電化學(xué)設(shè)備相對簡單，占地面積小，操作維護(hù)費(fèi)用較低，能有效避免二次污染，而且反應(yīng)可控程度高，便于實現(xiàn)工業(yè)自動化，被稱為“環(huán)境友好”技術(shù)。
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