电化学法预处理TNT废水及机理研究

　　2.3 电解时间对TNT去除率的影响在槽 电 压 6V、电解质质量浓度为10g /L、极距2 cm时TNT去除率随时间的变化见图3

　　由图 3 可 以看出，电化学法对TNT的降解有很好的效果，在处理了24 h后废水中TNT去除率达到了90%，质量浓度降到了5 mg/L以下，达到了国家对炸药厂TNT废水排放要求。

　　2.4 笨胺类化合物的生成与降解

　　为了 研 究 反应机理，在阴阳极之间加阳离子交换膜进行电解。分别分析阴阳极区废水中的反应产物，通过测定苯胺类化合物来探讨反应机理。阴极区内苯胺类化合物随着时间增加的生成量见图4,废水在阴极区内反应sh后又在阳极区进行氧化的降解情况见图5

　　实 验 证 明:对诸如TNT这类难降解的芳香族硝基化合物，由于苯环上的硝基为强吸电子基团，难以被氧化，其电化学氧化指数(SCE)几乎为。，但其可以得到降解的原因是硝基类化合物上的硝基先在阴极被还原为胺基，而后者为极易氧化基团，其SCE远远大于硝基‘”〕，故在阴极还原的产物苯胺类化合物在阳极能得到很好的降解，试验选用的阳极具有很高析氧电位的DSA类阳极，能够生成氧化能力极强的经基自由基，最终将其氧化。其阴阳极的反应历程推断如下。对于 阳 极 ，氧化机理较复杂，包含了高电势下产生的轻基自由基与污染物分子的作用或有机分子到达电极表面的电子的直接传递(4)。在阳极极化状态下，阳极氧化物分子空穴(以Mox [〕表示)与吸附于电极表面的水分子发生如下反应:

　　生成经基自由基，它是具有高度活性的强氧化剂，能使有机物得以迅速降解。高催化活性的电极如试验中的钦基二氧化铅电极能彻底氧化有机物生成二氧化碳和水，而有毒难生化的有机物可通过阳极氧化降解形成有机酸，能提高生化可降解性[5]阴极 还 原 主要依赖于H0，在这个过程中发生的反应推测如下:

　　硝基化合物逐步被还原为胺基化合物后再在阳极被产生的经基自由基所氧化。

　　3 结论

　　(1) 实 验 表明，采用电化学方法直接处理炸药厂TNT红水是可行的。用DSA类阳极处理能够达到电流密度大，处理效果明显等优点，不同的阴极材料通过影响电流密度来影响反应，但影响较小。从经济上来说不锈钢阴极在工业上更为可行。

　　(2 )实 验 中，随着时间的增加，色度和COD。去除率增加，但是二者并不呈线形关系。槽电压、电解质浓度、电极极距都通过影响电流密度而影响反应效果，电压越大，电解质浓度越高，极距越小，电流密度越大，对色度、COD。和TNT的去除越好，三者对反应的影响顺序为槽电压、电解质浓度和极距。

　　(3 )实 验 中苯胺类化合物的生成及硝基化合物先阴极还原后阳极氧化的机理得到了证实，前者的生成与电解条件有关，条件不同，中间产物也会发生变化。随着电流密度的增加苯胺类化合物生成量亦增加，而最终色度和COD,的去除率也增加。

　　(4 )实 验 证明具有催化活性的DSA涂层电极有着很好的应用前景。阴极则选用析氢电位较高的材料可以最大限度地抑制副反应进行，而且能最大程度的降低能耗，其中钦基铂电极最佳。

　　〔参考文献〕

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