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随着人口的飞速膨胀和经济的快速发展,水污染问题日益凸显。近年来,我国水体严重污染事件频发,极大地影响社会和经济发展。水体污染物包括有机物、重金属和氨氮等无机物,而其中含氮化合物是造成水体富营养化的主要污染物之一,水体中过量的含氮化合物会使藻类等浮游生物大量繁殖,水中的溶解氧锐减,鱼类大量死亡,水质变坏,以至“赤潮”出现。目前,应用于富氮废水处理的方法主要有生物法、物理化学法和电化学法三大类。生物法只适用于生化性较高的废水,其原理是将氨氮转化为硝酸盐,而生物菌的培养一般需要较长时间,所有该法耗时占地。吹脱法、沉淀法等物理化学法能耗运行成本大,达不到国家节能减排的标准。另外物理化学法一般都会产生不同程度的二次污染,需要配合后续处理,这都限制了其广泛应用。电化学氧化技术处理废水,具有处理效率高、反应易于控制、不易产生二次污染等优点,已引起广泛关注。电化学氧化技术是利用水中污染物在具有催化活性的阳极表面的氧化,从而达到去除废水中物的目的。因此在电化学氧化技术处理废水的过程中,阳极材料的选择起了决定性的作用。 本文选取了七种不同电极,对其在富氮废水中的降解进行了考察和对比。经过初步筛选后,又从电化学性质方面对电极进行了考察。发现BDD电极在降解效果和电化学性质方面都具有一定的优势。利用XRD、SEM、AFM、Raman等分析测试手段对BDD电极的形貌和组成进行了表征,探讨了这些性质与电极性能方面的关系。并采用气相色谱对电化学降解过程中产生的气体进行了分析,验证了电化学法处理富氮废水的机理。 工艺参数对电化学降解的效果有很大影响,我们利用单因素和正交实验法对BDD电极降解富氮废水的工艺参数进行了探讨。确立了最优工艺条件,并在某种真实水体中进行了应用,取得了良好的降解效果。经过成本核算,吨处理成本约为30.00元,能耗方面还有待优化。