电催化还原除总氮

目前，国内外研究人员针对水体中硝酸盐处理技术做了大量研究，主要集中在物理法、生物法和化学还原法。物理法主要包括吸附、离子交换、膜分离和电渗析法。物理法的缺陷在于不能将NO3-彻底消除，而是通过物理化学作用将NO3-转移到另一种介质上、浓缩液中或再生液中，需要进行二次处理。生物法是基于生物反硝化作用，在缺氧环境中，反硝化细菌利用自身生物酶作用，以有机碳或者无机盐作为电子供体将NO3-逐步还原成N2。然而，对于低C/N比和/或高含盐有机废水以及地下水中NO3-的去除，生物法难以适用。化学还原法是以NO3-具有氧化性为基础，在水相中添加还原剂或利用原位生成 的还原性物质对NO3-进行还原，主要包括活泼金属还原法、多相催化还原法、光化学还原法和电化学还原法。然而，活泼金属还原法和多相催化还原法在实际应用中受水质因素的影响较大，复杂的工艺条件也限制了其规模化应用。尽管光化学还原法可以实现较高的处理效率和N2选择性， 但是其光催化系统稳定性和工艺成熟程度还有待提高，目前仍处于实验室研究阶段。 （1）不需要添加化学药剂，直接利用阴极表面电场作用产生的电子作为NO3-还原的电子供体，不会产生二次污染和再处理费用； （2）电化学硝酸盐还原反应过程的处理效率高，反应速率快，且产物可控，通过优化电极材料和反应器以及运行参数，可以有效调控N2的生成； （3）该过程由电能驱动，而电能可以通过太阳能和风能等可再生能源提供； （4）电化学反应器占地面积小，可以模块化组装，易于自动化控制，在废水深度处理领域已经实现大规模应用。因此，电化学还原去除水体中NO3-是一项可行且具有应用前景的技术。 ● 印染废水● 农药废水● 焦化废水● 生物制药废水等高COD废水的预处理；● 水厂深度处理。