隨著污水處理技術(shù)研究的不斷發(fā)展，各種化學(xué)方法已不能滿足綠色清潔生產(chǎn)，電化學(xué)法逐漸成為目前研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)，其主要包括以下幾種：電化學(xué)氧化法、電化學(xué)還原法、電絮凝法、內(nèi)電解法以及電滲析法等。

　　電化學(xué)氧化法

　　電化學(xué)氧化法是在陽極上發(fā)生直接電解反應(yīng)失去電子。直接陽極氧化過程中會(huì)有氧氣析出，氧的生成使氧化降解有機(jī)物的電流效率降低，能耗升高，因此，電極材料對反應(yīng)的影響很大。HongzhuMa等利用活潑金屬(M)，活性炭(C)做雙陽極，鐵做陰極，以及具有超大表面的貴金屬作催化劑對油田采出水和原油分離出的水在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行電化學(xué)處理，過程中會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)氧化電位的化學(xué)物質(zhì)(Cl2，O2，OCl-和·OH)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在15V/120A條件下，COD和BOD在6min內(nèi)會(huì)分別減少90%以上，SS、Ca2+、腐蝕速率和細(xì)菌量(SRB、TGB、Fe)在3min內(nèi)分別減少99%、22%、98%、99%。間接陽極氧化是通過陽極發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生的強(qiáng)氧化劑間接氧化水中的有機(jī)物，達(dá)到強(qiáng)化降解的目的。由于間接陽極氧化既在一定程度上發(fā)揮了陽極氧化作用，又利用了產(chǎn)生的氧化劑，因此處理效率大為提高。AdrianaMargaridaZanbottoRamalho等[16]使用RuO2-TiO2-SnO2陽極、Ti陰極對巴西石油公司巴西平臺(tái)石油勘探過程采出水中的有機(jī)污染物進(jìn)行陽極氧化處理，在恒電流情況下(j=89mA/cm)，測定了不同流速對電解材料的影響，(0.25、0.5、0.8和1.3dm3/h)

　　去除率分別為98%、97%、95%、84%。

　　電化學(xué)還原法

　　電化學(xué)還原法是在電解槽陰極上得到電子，或者間接還原，利用電解過程中形成的氧化還原介質(zhì)去除污染物。JaiPrakashKushwaha等利用鐵電極對模擬的日常工業(yè)污水中COD和氨氮進(jìn)行處理，結(jié)果表明，

　　在電流密度27mA/cm2，時(shí)間50min，pH7.0，NaCl的量為0時(shí)，COD的去除率約為70%，總氨氮的去除率達(dá)到92.75%，除濁率為99.8%。

　　電絮凝法

　　電絮凝法一般采用鋁質(zhì)或鐵質(zhì)作犧牲電極，通過電解產(chǎn)生其氫氧化物絮體與水中的膠體物質(zhì)作用并在陽極析和陰極分別析出氧氣氫氣，因此具有絮凝-氣浮作用。其優(yōu)點(diǎn)在于操作簡單、絮凝效率高、相對費(fèi)用低。PatrickDrogui等利用電絮凝對鋸木廠和輪船外排液中有機(jī)物進(jìn)行處理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，電流為2A，處理時(shí)間為90min的單電極絮凝，輪船外排液COD去除率為74.7%～75.4%;采用鉛電極，電流0.3A，pH快速增加pH，20min時(shí)COD、濁度和油的去除率分別為56%、86%和90%。具體聯(lián)系污水寶或參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

　　內(nèi)電解法

　　內(nèi)電解法是采用不同電極電位的兩種金屬或金屬和非金屬為電極，具有導(dǎo)電性的污水為電解質(zhì)，行成無數(shù)微小的原電池，從而在電場作用下使大分子有機(jī)物斷鏈，難氧化物質(zhì)還原，通過吸附混凝機(jī)理，使污水得到一定程度的凈化。針對含酸性藍(lán)的合成污水，MarcoPanizza等利用循環(huán)伏安法和電位電解法采用摻硼金剛石電極進(jìn)行電化學(xué)處理。結(jié)果表明，在流速300dm3/h，電流密度20mA/cm2，電解時(shí)間12h，COD去除率97%。NPapastefanakis利用Ti/RuO2陽極對橄欖研磨廠污水進(jìn)行循環(huán)伏安法和電位電解的電化學(xué)處理，結(jié)果顯示，溫度30℃，電流密度50mA/cm2，電荷傳遞28Ah/L，時(shí)間6h，COD(1220mg/L)去除率為52%。

　　電滲析法

　　電滲析法是把陰、陽離子交換膜交替分布在陽、陰極之間并用隔板隔開，利用離子交換膜的選擇透過性，使電解質(zhì)分離出來。目前的電滲析技術(shù)有雙極膜電滲析、填充床電滲析、倒極電滲析、液膜電滲析等，其中雙極膜電滲析和填充床電滲析最具有應(yīng)用前景。雙極膜電滲析法的優(yōu)點(diǎn)是過程簡單、能效高、廢物排放少，目前主要應(yīng)用在酸堿制備領(lǐng)域。填充床電滲析利用水解離產(chǎn)生的H+和OH-自動(dòng)再生填充在電滲析器淡水室中的混床離子交換樹脂上，從而實(shí)現(xiàn)了持續(xù)深度脫鹽。

　　問題與展望

　　雖然電化學(xué)法可以有效降解各種污水COD，但是目前研究中亦存在一些問題影響到工業(yè)應(yīng)用。(1)電極電阻大，電流效率低，穩(wěn)定性不高。(2)壽命短，電極材料成本高，選擇性不夠高。(3)電解時(shí)析氧、析氫或析氯時(shí)所產(chǎn)生的不安全因素。因此，在研制出高電催化活性、高析氧過電位和高穩(wěn)定性的陽極材料，并設(shè)計(jì)出高效率的電化學(xué)反應(yīng)器，其研究的關(guān)鍵技術(shù)體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

　　(1)進(jìn)行電極表面改性，進(jìn)一步提高電極的電極性能與壽命，例如摻入納米粒子，或者進(jìn)行熱處理。目前，稀土金屬表現(xiàn)出良好的電催化性能，制作摻入稀土的電極有望進(jìn)一步提高電極性能。

　　(2)從微觀過程研究含油污染物降解過程的機(jī)理，建立具有可操作性的數(shù)學(xué)模型指導(dǎo)應(yīng)用研究。

　　(3)提高電極對嚴(yán)重污染污水的COD處理效率，尤其是海上油田污水的特殊性，設(shè)計(jì)出能夠工業(yè)應(yīng)用處理大量污水的高效電化學(xué)反應(yīng)器。

　　(4)電化學(xué)方法在處理含油污水方面表現(xiàn)出了良好的效果，但是不同的污水成分各異，需根據(jù)不同的排放標(biāo)準(zhǔn)合理選擇與其它處理方法的聯(lián)用，開發(fā)新的集成技術(shù)。