第49卷第2期2023年2月Vol.49No.2Feb.,2023水处理技术水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENT穿流式电解穿流式电解-吸附原位耦合强化染料降解与机理分析吸附原位耦合强化染料降解与机理分析李晓良1,徐浩2,路思佳1,杨歆瑀1,延卫2,郑兴1*(1.西安理工大学西北旱区生态水利国家重点实验室,710048;2.西安交通大学环境科学与工程系,710049:陕西西安)摘要:为了提高电化学氧化效率,在阴阳两极间隙填充不同类型的吸附材料,设计了一种原位集成的穿流式电解-吸附耦合反应器(EA-R),并选取了典型染料酸性红G(ARG)作为模拟污染物。结果表明,电解耦合PANI/TiO2吸附对ARG模拟废水呈现较好的处理效果,脱色率和COD去除率远高于单独电解处理。同时,发现电解和PANI/TiO2吸附之间存在协同效应。将四种常用填料(石英砂、天然沸石、焦炭和活性炭)分别与PANI/TiO2均匀混合,以降低废水穿流阻力,提高EA-R渗水能力。结果表明,四种电解-吸附模式均具有协同效应,其中填充PANI/TiO2+焦炭的EA-R对废水脱色和COD去除呈现最大协同系数(Sc),分别为62.5%和61.7%,同时相比与单独电解处理单位COD能耗下降65.3%。UV-Vis、FT-IR和GC-MS分析表明,ARG在电解过程中的降解机理非常复杂,包括氧化还原、电化学聚合、相互反应等,其中ARG分子偶氮双键更易受到破坏,导致废水脱色显著。关键词关键词:穿流式;电解-吸附耦合;协同效应;染料废水;降解机理开放科学开放科学(资源服务资源服务)标识码标识码(OSID):中图分类号中图分类号:O646;X703.1文献标识码文献标识码:A文章编号文章编号:1000⁃3770(2023)02-0081-006电化学氧化作为一种环境友好型的难降解废水处理技术,因其高效、便捷、灵活、可控等优点越来越受到人们的重视[1-2]。然而,低电流效率和高能耗阻碍了其进一步应用[3]。为了提高废水中有机污染物的电化学氧化效率,科研工作者和企业对电化学氧化技术的核心部件—阳极,进行了多方面的修饰改性,包括基体修饰、中间层嵌入和催化层掺杂等[4]。然而,即使在良好的水力条件下,电化学反应中的传质过程仍然较弱,导致反应产生的羟基自由基(HO·)利用率低,进而影响阳极材料的高效运转[5]。通常而言,电化学氧化过程中阳极产生的HO·自由基作用距离有限,因此污染物的去除多发生在两相界面处[6]。为了提高阳极的运行效率,强化体系传质过程,拟采用聚苯胺/二氧化钛(简称PANI/TiO2)复合物与电解相结合去除难降解有机物。PANI/TiO2复合材料是一...