污水处理COD降解难？用次氯酸钠氧化与电解技术

在工业污水处理这块儿，怎么找到又稳又省的好方法，一直是大家研究的重点。经过生化处理之后，还有一些化学需氧量（COD）残留下来，这些残留物很难再被生化降解。但别担心，以次氯酸钠为主的氧化技术在这上面显示出了点实力。

一、 次氯酸钠降解COD的化学氧化路径

直接投加次氯酸钠溶液是一种成熟的化学氧化法，能氧化分解水中有机物，降低COD和色度。其核心机理在于次氯酸的氧化性，可将有机物转化为小分子物质。

二、 电解技术：次氯酸钠的绿色原位制备与直接氧化

相较于外购和投加化学药剂，电解技术提供了一条更清洁、智能化的路径。它主要分为两种模式：一是现场电解盐水制备次氯酸钠消毒剂；二是直接对污水进行电化学处理。这两种模式都紧密依赖于一个核心组件——电解槽及其核心电极材料。

1. 次氯酸钠电解槽的工作原理

次氯酸钠发生器（电解槽）的原料多选用稀盐水（氯化钠溶液）或海水。在直流电的作用下，电解槽内部会发生系列电化学反应，具体反应过程如下：

? 阳极反应：氯离子被氧化生成氯气，反应式为 2Cl? → Cl? + 2e?；

? 阴极反应：水被还原生成氢气和氢氧根离子，反应式为 2H?O + 2e? → H? + 2OH?。

阳极生成的氯气会快速溶解于阴极区产生的碱液中，进一步反应生成次氯酸钠溶液，采用该技术可实现次氯酸钠的按需生产与现场投加，能规避化学品储存与运输过程中的相关风险。

2. 直接电化学降解COD

直接电化学处理技术无需外加盐分或仅利用污水中固有的氯离子。当废水通过装有特定阳极的电化学反应器时，会发生两类直接或间接的氧化作用：

? 直接氧化：污染物直接在阳极表面失去电子被分解。

? 间接氧化：阳极表面生成的活 性氯（次氯酸、氯气）或羟基自由基等氧化剂，扩散到溶液中作用于有·机物。研究表明，在含氯离子体系中，提高电流密度和氯离子浓度，能提升对COD和氨氮的同步去除效果。

三、 性能基础：钛阳极涂层的选择——钌铱与铱钽

无论是电解制氯还是直接电化学氧化，阳极材料都是决定处理效果、能耗和寿命的关键。在众多选择中，以钛为基体、涂覆稀有金属氧化物的涂层钛阳极，尤其是钌铱钛和铱钽钛两类，已成为主流。

1. 钌铱钛阳极的特点

钌铱涂层具有一定的电催化活 性，且经济性较好。在电化学除垢研究中，钌铱钛阳极在钙离子去除率、总溶解固体去除率及能耗方面综合表现优于其他对比电极。在直接污水处理应用中，有研究显示，与锡锑钛、铱钽钛电极相比，钌铱钛阳极在处理生活污水时对COD和氨氮的去除效果相对较好。其特点在于析氯电位低、催化活 性较强，能促进活 性氯物种的生成，适用于处理氯离子浓度较高的废水。

2. 铱钽钛阳极的特点

铱钽涂层则在稳定性和寿命上表现较好。钽是一种性能稳定的阀金属，添加至铱涂层中可形成更加致密和坚固的固溶体氧化物薄膜。这使得铱钽钛阳有较强的耐腐蚀性，能够承受一定的电流密度和较复杂的电解环境（如低盐度或含复杂杂质的水体），从而延长工作寿命并保持电压稳定。研究证实，添加钽可以减少贵金属铱的用量、降低能耗，是处理天然水体等复杂体系时的可选材料。

将次氯酸钠电解/电化学技术与阳极材料相结合，采用涂层钛阳极的次氯酸钠发生器被用于处理毒性含氰废水，实现深净化；在循环冷却水系统中，该技术可控制结垢和菌藻滋生。

1、电极材质：阳极-钛基钌系贵金属混合氧化物涂层，阴极-工业纯钛板

2、结构：钛阳极和阴极经PTFE连接固定好极间距，两端焊接固定而成

3、溶液：3-5%氯化钠

4、电流：DC/A≤130A±20%

5、有效氯浓度：≥8000ppm

6、使用寿命：≥5年

8、要求：倒极使用，出厂前经性能测试水处理电解槽

电催化氧化电解槽适用于：

1、电催化氧化法工业废水处理

2、次氯酸钠发生器

3、电解法消毒设备

4、电沉积有色金属等

用次氯酸钠做媒介，结合化学和电化学技术，可以有效地处理那些难以处理的废水中的COD。电化学技术因为环保、智能、能现场产生能量，是个很有潜力的方向。而钌铱钛和铱钽钛这两种电极，一个催化效果好，一个稳定性强，它们让这项技术可以从处理化工废水扩展到循环水处理。