电催化氧化处理高浓度造纸废水处理的实验研究

本研究针对造纸工业产生的高浓度有机废水处理难题，系统考察了电催化氧化技术的降解效能与反应机理。通过构建三维电极反应体系，采用钛基钌铱涂层阳极与活性炭纤维阴极的组合，在电流密度30mA/cm²、极板间距2cm、pH=3的优化条件下，对COD高达8500mg/L的制浆废水进行深度处理。实验发现，反应过程中羟基自由基(·OH)的链式反应对木质素降解具有显著效果，紫外-可见光谱显示苯环结构在120分钟内特征吸收峰完全消失。通过气相色谱-质谱联用技术追踪到中间产物从大分子酚类化合物向小分子羧酸的转化路径，证实电催化过程同时实现了脱色（色度去除率98.6%）与矿化（TOC去除率89.2%）的双重效果。对比传统芬顿法，本工艺节省药剂消耗40%以上，且阴极产生的H₂O₂与阳极产生的·OH形成协同氧化体系，使能耗控制在18kWh/m³以内。X射线光电子能谱分析表明，电极表面稳定的金属氧化物涂层有效抑制了析氧副反应，电流效率始终维持在75%以上。该技术为造纸废水实现近零排放提供了可靠的技术路径。