電化學(xué)高級(jí)氧化技術(shù)處理難降解有機(jī)廢水

———電化學(xué)高級(jí)氧化技術(shù)處理難降解有機(jī)廢水由于工業(yè)的快速進(jìn)展，工業(yè)廢水造成的環(huán)境污染問(wèn)題越來(lái)越受關(guān)注。在過(guò)去的幾十年里，討論者們致力于開(kāi)發(fā)能高效去除工業(yè)廢水中難降解有機(jī)污染物的技術(shù)，其中高級(jí)氧化技術(shù)(AOPs)是最具進(jìn)展?jié)摿Φ囊活?。高?jí)氧化技術(shù)是以產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化力量的羥基自由基(·OH)為特點(diǎn)，在高溫高壓、電、聲、光輻照、催化劑等反應(yīng)條件下，使大分子難降解有機(jī)物氧化成低毒或無(wú)毒的小分子物質(zhì)的技術(shù)。常見(jiàn)的高級(jí)氧化技術(shù)包括H2O2/UVC、臭氧氧化技術(shù)(O3、O3/UVC、O3/H2O2及O3/H2O2/UVC)、二氧化鈦光催化技術(shù)、Fenton及光Fenton技術(shù)等。

近年來(lái)，電化學(xué)高級(jí)氧化技術(shù)(EAOPs)取得到快速的進(jìn)展，已成為高級(jí)氧化技術(shù)中最具有應(yīng)用前景的技術(shù)之一。電化學(xué)高級(jí)氧化技術(shù)是一種通過(guò)陽(yáng)極氧化水生成羥基自由基以及直接電子轉(zhuǎn)移而去除廢水中污染物的技術(shù)，包括了最早的陽(yáng)極氧化技術(shù)(AO)、電Fenton技術(shù)(EF)，以及最近討論較熱的光電Fenton(PEF)和太陽(yáng)光電Fenton(SPEF)技術(shù)，此外還有過(guò)氧化物絮凝、電化學(xué)過(guò)氧化和超聲波電Fenton等技術(shù)，均已廣泛應(yīng)用于各種有機(jī)污染廢水的處理。由于電化學(xué)高級(jí)氧化技術(shù)的建設(shè)成本和運(yùn)營(yíng)成本較高，一些討論者還提出了包含生物處理、化學(xué)混凝、電絮凝以及膜處理在內(nèi)的綜合處理工藝，以優(yōu)化廢水處理。

然而，已有的電化學(xué)高級(jí)氧化技術(shù)在工程實(shí)踐應(yīng)用時(shí)仍存在諸多問(wèn)題，廢水的性質(zhì)以及各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)都會(huì)對(duì)處理效果產(chǎn)生很大影響。因此，介紹目前討論較熱的幾種電化學(xué)高級(jí)氧化技術(shù)的基本原理，綜述試驗(yàn)討論和工程實(shí)踐中對(duì)處理效果產(chǎn)生重要影響的因素，將有助于提高電化學(xué)高級(jí)氧化技術(shù)處理實(shí)際廢水的效率，也為后續(xù)研發(fā)更高效的電化學(xué)高級(jí)氧化技術(shù)供應(yīng)思路。

1、電化學(xué)高級(jí)氧化技術(shù)的基本原理

1.1陽(yáng)極氧化技術(shù)(AO)

陽(yáng)極氧化技術(shù)是指有機(jī)污染物在陽(yáng)極表面通過(guò)電子轉(zhuǎn)移直接被氧化或被陽(yáng)極表面產(chǎn)生的·OH、H2O2、O3、活性氯物種和過(guò)硫酸鹽等氧化而降解，涉及的反應(yīng)如下所示。

陽(yáng)極氧化技術(shù)中為了獲得較高的H2O2生成效率，陰極通常采納碳材料的電極，如碳-聚四氟乙烯氣體集中電極、碳或石墨氈、碳海綿、活性炭纖維、碳納米管、網(wǎng)狀玻璃碳及摻硼金剛石(BDD)等都是討論和工程實(shí)踐中常用的電極。

1.2電Fenton技術(shù)(EF)

通過(guò)電化同學(xué)成的H2O2與加入的Fe2+在體系中發(fā)生Fenton反應(yīng)并產(chǎn)生大量的·OH，這就是目前廣泛討論的電Fenton技術(shù)，其中的化學(xué)反應(yīng)如下所示。

1.3光電Fenton技術(shù)(PEF)和太陽(yáng)光電Fenton技術(shù)(SPEF)

Brillas的團(tuán)隊(duì)在電Fenton的基礎(chǔ)上增加紫外輻射和太陽(yáng)輻射，發(fā)覺(jué)能顯著促進(jìn)體系中羥基自由基的生成，同時(shí)紫外光或太陽(yáng)輻射可以肯定程度地促進(jìn)有機(jī)污染物的降解，因而提出了光電Fenton和太陽(yáng)光電Fenton技術(shù)，其中涉及的反應(yīng)方程式如下所示。

2、電化學(xué)高級(jí)氧化技術(shù)的影響因素

2.1有機(jī)污染物的初始濃度

討論發(fā)覺(jué)，幾乎對(duì)于全部的電化學(xué)高級(jí)氧化技術(shù)，有機(jī)污染物的初始濃度越高，達(dá)到給定的降解程度所需的時(shí)間越長(zhǎng)，因此污染物的去除效率越低。依據(jù)污染物的去除與礦化反應(yīng)符合準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)，理論上反應(yīng)速率與反應(yīng)物的濃度無(wú)關(guān)。然而，試驗(yàn)討論發(fā)覺(jué)，增加反應(yīng)物的濃度會(huì)降低準(zhǔn)一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的速率常數(shù)。其中可能的緣由是，一方面當(dāng)有機(jī)污染物的初始濃度較高時(shí)，速率的打算步驟將由電極上的集中過(guò)程轉(zhuǎn)變?yōu)殡姾赊D(zhuǎn)移過(guò)程，反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)也相應(yīng)地從準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)榱慵?jí)動(dòng)力學(xué)，因此得到的準(zhǔn)一級(jí)反應(yīng)的表觀速率常數(shù)會(huì)降低。另一方面，當(dāng)有機(jī)污染物的初始濃度較高時(shí)，由于H2O2和Fe2+的集中或傳質(zhì)速率較低，會(huì)導(dǎo)致Fe3+和有機(jī)物形成協(xié)作物，因而削減了體系中·OH的生成，降低了反應(yīng)速率。此外，之前的討論者所提出的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型并沒(méi)有綜合考慮溶液中每一種化合物發(fā)生的全部化學(xué)、光催化及電化學(xué)反應(yīng)，因此難以精確地描述體系中有機(jī)污染物的降解規(guī)律。

2.2反應(yīng)體系的pH值

反應(yīng)體系的pH值是電化學(xué)高級(jí)氧化處理中重要的影響因素之一。對(duì)于陽(yáng)極氧化和過(guò)氧化氫陽(yáng)極氧化體系而言，更多的討論指出反應(yīng)體系最佳的pH值為3.0左右，這是由于酸性條件更有利于強(qiáng)氧化性的·OH和活性氯物種的生成。然而也有一些討論表明，在肯定的pH范圍內(nèi)，如2.0～6.0和4.0～10，有機(jī)污染物的礦化率與pH變化無(wú)關(guān)，甚至pH=7.4時(shí)有機(jī)污染物的礦化率高于pH=3時(shí)的礦化率。

而對(duì)于電Fenton和光電Fenton體系，幾乎全部的討論都表明pH為3左右時(shí)有機(jī)污染物的礦化效率最高。其中的緣由可以歸結(jié)為pH在3左右時(shí)，體系中存在更多的光活性Fe(III)-羥基協(xié)作物，同時(shí)酸性條件可削減含鐵化合物沉淀的形成，也削減了能淬滅·OH的碳酸鹽和碳酸氫鹽的量，此外還避開(kāi)了H2O2的自我分解。但是，也有少量的討論報(bào)道了pH值在2.0～4.0之間具有最大或相像的有機(jī)污染物礦化率。

為了盡量削減電化學(xué)高級(jí)氧化體系中酸化及后續(xù)廢水排放時(shí)的中和反應(yīng)的需求，通常在反應(yīng)體系中會(huì)加入一些羧酸如乙酸、草酸、檸檬酸、酒石酸和蘋果酸等作為幫助。同時(shí)，討論也發(fā)覺(jué)，在光電Fenton體系中加入羧酸可以提高廢水的處理效率。

2.3反應(yīng)溫度

盡管溫度增加可以加快電極的傳質(zhì)速率，并且許多化學(xué)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)都會(huì)受到反應(yīng)溫度的影響，但是Boye等和Tsantaki等的討論指出陽(yáng)極氧化體系中有機(jī)污染物的降解效率與溫度的變化無(wú)顯著關(guān)聯(lián)。但是，對(duì)于基于Fenton反應(yīng)的電化學(xué)高級(jí)氧化技術(shù)，溫度增加可導(dǎo)致生成H2O2和Fe3+再生成Fe2+的反應(yīng)速率加快，因而可以顯著提高有機(jī)污染物的降解速率。

但是，考慮到較高溫度下體系中的溶解氧濃度會(huì)降低，H2O2的形成速率也會(huì)下降，而且溫度高于50℃時(shí)H2O2易分解。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，電生成H2O2的過(guò)程通常掌握在20～30℃下進(jìn)行。

2.4電解質(zhì)的種類與濃度

電化學(xué)高級(jí)氧化處理的體系中需要加入適當(dāng)?shù)碾娊赓|(zhì)以增加導(dǎo)電性。常用的電解質(zhì)有硫酸鈉、氯化鈉、氯化鉀、高氯酸鈉、硝酸鈉及碳酸鈉等。已有的討論表明電解質(zhì)的加入會(huì)對(duì)電化學(xué)高級(jí)氧化的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)產(chǎn)生顯著的影響。在處理實(shí)際廢水時(shí)加入電解質(zhì)不僅可以增加電流，有時(shí)還能形成強(qiáng)氧化劑(如活性氯物質(zhì))，提高處理效果。

對(duì)于陽(yáng)極氧化的反應(yīng)體系，加入氯化鈉作為電解質(zhì)時(shí)有機(jī)污染物的去除效果和礦化率高于加入硫酸鈉作為電解質(zhì)時(shí)，其中緣由可能是氯離子在陽(yáng)極形成強(qiáng)氧化性的活性氯物種，加速了有機(jī)物的降解，而同時(shí)氯離子對(duì)·OH的淬滅作用要弱于硫酸根離子對(duì)·OH的淬滅作用。

在電Fenton和光電Fenton體系中，大多數(shù)討論表明以氯化鈉作為電解質(zhì)時(shí)有機(jī)污染物的處理效率明顯高于硫酸鈉，緣由主要是形成具有強(qiáng)氧化性的活性氯物種，氯離子和Fe2+/Fe3+形成的協(xié)作物的量遠(yuǎn)少于硫酸根離子與Fe2+/Fe3+形成的協(xié)作物的量。然而也有部分討論提出了相反的結(jié)論，即采納硫酸鈉作為電解質(zhì)時(shí)處理效果更好。但是，單就有機(jī)污染物的礦化效率而言，全部討論得出的結(jié)論都是全都的，即采納硫酸鈉作為電解質(zhì)比氯化鈉更好，緣由是氯離子與有機(jī)污染物形成難降解的衍生物，使得有機(jī)物礦化率降低。此外，Daneshvar等提出以NaClO4作為電解質(zhì)優(yōu)于NaCl，由于ClO-4不與Fe2+/Fe3+形成協(xié)作物，并且不會(huì)與·OH發(fā)生淬滅反應(yīng)。然而ClO-4具有毒性，會(huì)對(duì)環(huán)境和生物體造成損害，在實(shí)際應(yīng)用中需要考慮這一點(diǎn)。Fan等采納電Fenton對(duì)模擬印染廢水進(jìn)行脫色的討論中發(fā)覺(jué)，不同電解質(zhì)對(duì)染料脫色效率的影響存在以下的影響挨次：Na2SO4NaNO3Na2CO3，緣由可能是碳酸根離子對(duì)·OH的淬滅作用強(qiáng)于其它兩者。Thiam等采納太陽(yáng)光電Fenton體系討論Na2SO4、NaClO4、NaCl和Na2CO3等電解質(zhì)對(duì)模擬印染廢水脫色效率的影響，指出當(dāng)有太陽(yáng)輻射存在時(shí)，電解質(zhì)的種類對(duì)有機(jī)污染物降解效率的影響很小。當(dāng)電化學(xué)高級(jí)氧化技術(shù)應(yīng)用于真實(shí)廢水時(shí)與模擬廢水的處理效果有所區(qū)分。Moreira等采納太陽(yáng)光電Fenton技術(shù)對(duì)城市污水廠二級(jí)出水中的甲氧芐氨嘧啶進(jìn)行降解討論，發(fā)覺(jué)真實(shí)廢水成分更簡(jiǎn)單，處理效果較差。

此外，電解質(zhì)的濃度對(duì)體系的處理效果也產(chǎn)生肯定的影響。大多數(shù)的討論中采納的硫酸鈉濃度為7.0mg/L。Thiam等通過(guò)在紫外光電Fenton體系討論了硫酸鈉的濃度對(duì)誘惑紅AC染料的去除效率的影響，發(fā)覺(jué)硫酸鈉的濃度高于14mg/L時(shí)，廢水的脫色效果較差。但是，其他討論者卻提出陽(yáng)極氧化體系中硫酸鈉的最佳濃度為70mg/L。因此，對(duì)于不同的電化學(xué)高級(jí)氧化體系和有機(jī)污染物種類，最佳電解質(zhì)的種類和濃度也不一樣。

2.5電流密度

通常，電化學(xué)高級(jí)氧化體系是以恒電流模式操作的，因此電流密度j(A/m2)是電化學(xué)高級(jí)氧化技術(shù)的關(guān)鍵參數(shù)，由于其打算了強(qiáng)氧化性物質(zhì)的產(chǎn)生量。一般來(lái)說(shuō)，幾乎對(duì)于全部的電化學(xué)高級(jí)氧化體系，有機(jī)污染物降解速率隨著電流密度的增加而增加，由于電流密度高，在給定時(shí)間內(nèi)能形成更多的強(qiáng)氧化性物質(zhì)。但是電流密度的上升也伴隨著較低的電流效率和較高的能量消耗，因此需要綜合污染物的降解和電流效率來(lái)選擇最佳的電流密度。

2.6其它因素

氧氣或空氣的量對(duì)于基于產(chǎn)生H2O2的電化學(xué)高級(jí)氧化技術(shù)則是影響處理效果的重要因素之一。反應(yīng)體系中需要在電極上連續(xù)通入氧氣或空氣，在討論和工程實(shí)踐中，通常是在電解廢水之前先通入高流量的氧氣或空氣，使其在水中飽和，以保證最大化地電化同學(xué)成H2O2。

在電Fenton和光電Fenton體系中，初始Fe2+和Fe3+的濃度打算了Fenton反應(yīng)進(jìn)行的程度。理論上，初始Fe2+和Fe3+的濃度越高，體系的處理效率也會(huì)越高。然而過(guò)高的Fe2+和Fe3+的濃度會(huì)導(dǎo)致光反應(yīng)器內(nèi)部的過(guò)濾效應(yīng)和光衰減，另外還要盡量避開(kāi)排放較多的鐵到環(huán)境中去。

此外，在罐式反應(yīng)器中進(jìn)行的降解反應(yīng)需要適當(dāng)攪拌，在流通池中進(jìn)行的反應(yīng)需要準(zhǔn)時(shí)調(diào)整流速，以使溶液快速均質(zhì)化，避開(kāi)固體沉積并確保體系內(nèi)的傳質(zhì)，提高電化學(xué)高級(jí)氧化技術(shù)的處理效果。

3、結(jié)束語(yǔ)

電化學(xué)高級(jí)氧化技術(shù)能高效降解工業(yè)廢水中的難降解有機(jī)污染物，并已在實(shí)際工程中有較廣泛的應(yīng)用，是目前最具進(jìn)展與應(yīng)用前景的高級(jí)氧化技術(shù)。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，如何確保在反應(yīng)器中連續(xù)生成高濃度的H2O2還有待討論，電解質(zhì)的種類和濃度對(duì)廢水處理效果的影響仍需系統(tǒng)深化地討論，此外，在基于Fenton的電化學(xué)高級(jí)氧化體系中，低的pH值和加入催化劑有利于提高處理效果，但是處理后廢水的排放問(wèn)題也需要解決。只有將全部可能會(huì)影響處理效果的因素討論透徹，才能將電化學(xué)高級(jí)氧化技術(shù)更好地應(yīng)用于實(shí)際廢水的處理工程實(shí)踐中。

由于工業(yè)的快速進(jìn)展，工業(yè)廢水造成的環(huán)境污染問(wèn)題越來(lái)越受關(guān)注。在過(guò)去的幾十年里，討論者們致力于開(kāi)發(fā)能高效去除工業(yè)廢水中難降解有機(jī)污染物的技術(shù)，其中高級(jí)氧化技術(shù)(AOPs)是最具進(jìn)展?jié)摿Φ囊活?。高?jí)氧化技術(shù)是以產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化力量的羥基自由基(·OH)為特點(diǎn)，在高溫高壓、電、聲、光輻照、催化劑等反應(yīng)條件下，使大分子難降解有機(jī)物氧化成低毒或無(wú)毒的小分子物質(zhì)的技術(shù)。常見(jiàn)的高級(jí)氧化技術(shù)包括H2O2/UVC、臭氧氧化技術(shù)(O3、O3/UVC、O3/H2O2及O3/H2O2/UVC)、二氧化鈦光催化技術(shù)、Fenton及光Fenton技術(shù)等。

近年來(lái)，電化學(xué)高級(jí)氧化技術(shù)(EAOPs)取得到快速的進(jìn)展，已成為高級(jí)氧化技術(shù)中最具有應(yīng)用前景的技術(shù)之一。電化學(xué)高級(jí)氧化技術(shù)是一種通過(guò)陽(yáng)極氧化水生成羥基自由基以及直接電子轉(zhuǎn)移而去除廢水中污染物的技術(shù)，包括了最早的陽(yáng)極氧化技術(shù)(AO)、電Fenton技術(shù)(EF)，以及最近討論較熱的光電Fenton(PEF)和太陽(yáng)光電Fenton(SPEF)技術(shù)，此外還有過(guò)氧化物絮凝、電化學(xué)過(guò)氧化和超聲波電Fenton等技術(shù)，均已廣泛應(yīng)用于各種有機(jī)污染廢水的處理。由于電化學(xué)高級(jí)氧化技術(shù)的建設(shè)成本和運(yùn)營(yíng)成本較高，一些討論者還提出了包含生物處理、化學(xué)混凝、電絮凝以及膜處理在內(nèi)的綜合處理工藝，以優(yōu)化廢水處理。

然而，已有的電化學(xué)高級(jí)氧化技術(shù)在工程實(shí)踐應(yīng)用時(shí)仍存在諸多問(wèn)題，廢水的性質(zhì)以及各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)都會(huì)對(duì)處理效果產(chǎn)生很大影響。因此，介紹目前討論較熱的幾種電化學(xué)高級(jí)氧化技術(shù)的基本原理，綜述試驗(yàn)討論和工程實(shí)踐中對(duì)處理效果產(chǎn)生重要影響的因素，將有助于提高電化學(xué)高級(jí)氧化技術(shù)處理實(shí)際廢水的效率，也為后續(xù)研發(fā)更高效的電化學(xué)高級(jí)氧化技術(shù)供應(yīng)思路。

1、電化學(xué)高級(jí)氧化技術(shù)的基本原理

1.1陽(yáng)極氧化技術(shù)(AO)

陽(yáng)極氧化技術(shù)是指有機(jī)污染物在陽(yáng)極表面通過(guò)電子轉(zhuǎn)移直接被氧化或被陽(yáng)極表面產(chǎn)生的·OH、H2O2、O3、活性氯物種和過(guò)硫酸鹽等氧化而降解，涉及的反應(yīng)如下所示。

陽(yáng)極氧化技術(shù)中為了獲得較高的H2O2生成效率，陰極通常采納碳材料的電極，如碳-聚四氟乙烯氣體集中電極、碳或石墨氈、碳海綿、活性炭纖維、碳納米管、網(wǎng)狀玻璃碳及摻硼金剛石(BDD)等都是討論和工程實(shí)踐中常用的電極。

1.2電Fenton技術(shù)(EF)

通過(guò)電化同學(xué)成的H2O2與加入的Fe2+在體系中發(fā)生Fenton反應(yīng)并產(chǎn)生大量的·OH，這就是目前廣泛討論的電Fenton技術(shù)，其中的化學(xué)反應(yīng)如下所示。

1.3光電Fenton技術(shù)(PEF)和太陽(yáng)光電Fenton技術(shù)(SPEF)

Brillas的團(tuán)隊(duì)在電Fenton的基礎(chǔ)上增加紫外輻射和太陽(yáng)輻射，發(fā)覺(jué)能顯著促進(jìn)體系中羥基自由基的生成，同時(shí)紫外光或太陽(yáng)輻射可以肯定程度地促進(jìn)有機(jī)污染物的降解，因而提出了光電Fenton和太陽(yáng)光電Fenton技術(shù)，其中涉及的反應(yīng)方程式如下所示。

2、電化學(xué)高級(jí)氧化技術(shù)的影響因素

2.1有機(jī)污染物的初始濃度

討論發(fā)覺(jué)，幾乎對(duì)于全部的電化學(xué)高級(jí)氧化技術(shù)，有機(jī)污染物的初始濃度越高，達(dá)到給定的降解程度所需的時(shí)間越長(zhǎng)，因此污染物的去除效率越低。依據(jù)污染物的去除與礦化反應(yīng)符合準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)，理論上反應(yīng)速率與反應(yīng)物的濃度無(wú)關(guān)。然而，試驗(yàn)討論發(fā)覺(jué)，增加反應(yīng)物的濃度會(huì)降低準(zhǔn)一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的速率常數(shù)。其中可能的緣由是，一方面當(dāng)有機(jī)污染物的初始濃度較高時(shí)，速率的打算步驟將由電極上的集中過(guò)程轉(zhuǎn)變?yōu)殡姾赊D(zhuǎn)移過(guò)程，反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)也相應(yīng)地從準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)榱慵?jí)動(dòng)力學(xué)，因此得到的準(zhǔn)一級(jí)反應(yīng)的表觀速率常數(shù)會(huì)降低。另一方面，當(dāng)有機(jī)污染物的初始濃度較高時(shí)，由于H2O2和Fe2+的集中或傳質(zhì)速率較低，會(huì)導(dǎo)致Fe3+和有機(jī)物形成協(xié)作物，因而削減了體系中·OH的生成，降低了反應(yīng)速率。此外，之前的討論者所提出的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型并沒(méi)有綜合考慮溶液中每一種化合物發(fā)生的全部化學(xué)、光催化及電化學(xué)反應(yīng)，因此難以精確地描述體系中有機(jī)污染物的降解規(guī)律。

2.2反應(yīng)體系的pH值

反應(yīng)體系的pH值是電化學(xué)高級(jí)氧化處理中重要的影響因素之一。對(duì)于陽(yáng)極氧化和過(guò)氧化氫陽(yáng)極氧化體系而言，更多的討論指出反應(yīng)體系最佳的pH值為3.0左右，這是由于酸性條件更有利于強(qiáng)氧化性的·OH和活性氯物種的生成。然而也有一些討論表明，在肯定的pH范圍內(nèi)，如2.0～6.0和4.0～10，有機(jī)污染物的礦化率與pH變化無(wú)關(guān)，甚至pH=7.4時(shí)有機(jī)污染物的礦化率高于pH=3時(shí)的礦化率。

而對(duì)于電Fenton和光電Fenton體系，幾乎全部的討論都表明pH為3左右時(shí)有機(jī)污染物的礦化效率最高。其中的緣由可以歸結(jié)為pH在3左右時(shí)，體系中存在更多的光活性Fe(III)-羥基協(xié)作物，同時(shí)酸性條件可削減含鐵化合物沉淀的形成，也削減了能淬滅·OH的碳酸鹽和碳酸氫鹽的量，此外還避開(kāi)了H2O2的自我分解。但是，也有少量的討論報(bào)道了pH值在2.0～4.0之間具有最大或相像的有機(jī)污染物礦化率。

為了盡量削減電化學(xué)高級(jí)氧化體系中酸化及后續(xù)廢水排放時(shí)的中和反應(yīng)的需求，通常在反應(yīng)體系中會(huì)加入一些羧酸如乙酸、草酸、檸檬酸、酒石酸和蘋果酸等作為幫助。同時(shí)，討論也發(fā)覺(jué)，在光電Fenton體系中加入羧酸可以提高廢水的處理效率。

2.3反應(yīng)溫度

盡管溫度增加可以加快電極的傳質(zhì)速率，并且許多化學(xué)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)都會(huì)受到反應(yīng)溫度的影響，但是Boye等和Tsantaki等的討論指出陽(yáng)極氧化體系中有機(jī)污染物的降解效率與溫度的變化無(wú)顯著關(guān)聯(lián)。但是，對(duì)于基于Fenton反應(yīng)的電化學(xué)高級(jí)氧化技術(shù)，溫度增加可導(dǎo)致生成H2O2和Fe3+再生成Fe2+的反應(yīng)速率加快，因而可以顯著提高有機(jī)污染物的降解速率。

但是，考慮到較高溫度下體系中的溶解氧濃度會(huì)降低，H2O2的形成速率也會(huì)下降，而且溫度高于50℃時(shí)H2O2易分解。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，電生成H2O2的過(guò)程通常掌握在20～30℃下進(jìn)行。

2.4電解質(zhì)的種類與濃度

電化學(xué)高級(jí)氧化處理的體系中需要加入適當(dāng)?shù)碾娊赓|(zhì)以增加導(dǎo)電性。常用的電解質(zhì)有硫酸鈉、氯化鈉、氯化鉀、高氯酸鈉、硝酸鈉及碳酸鈉等。已有的討論表明電解質(zhì)的加入會(huì)對(duì)電化學(xué)高級(jí)氧化的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)產(chǎn)生顯著的影響。在處理實(shí)際廢水時(shí)加入電解質(zhì)不僅可以增加電流，有時(shí)還能形成強(qiáng)氧化劑(如活性氯物質(zhì))，提高處理效果。

對(duì)于陽(yáng)極氧化的反應(yīng)體系，加入氯化鈉作為電解質(zhì)時(shí)有機(jī)污染物的去除效果和礦化率高于加入硫酸鈉作為電解質(zhì)時(shí)，其中緣由可能是氯離子在陽(yáng)極形成強(qiáng)氧化性的活性氯物種，加速了有機(jī)物的降解，而同時(shí)氯離子對(duì)·OH的淬滅作用要弱于硫酸根離子對(duì)·OH的淬滅作用。

在電Fenton和光電Fenton體系中，大多數(shù)討論表明以氯化鈉作為電解質(zhì)時(shí)有機(jī)污染物的處理效率明顯高于硫酸鈉，緣由主要是形成具有強(qiáng)氧化性的活性氯物種，氯離子和Fe2+/Fe3+形成的協(xié)作物的量遠(yuǎn)少于硫酸根離子與Fe2+/Fe3+形成的協(xié)作物的量。然而也有部分討論提出了相反的結(jié)論，即采納硫酸鈉作為電解質(zhì)時(shí)處理效果更好。但是，單就有機(jī)污染物的礦化效率而言，全部討論得出的結(jié)論都是全都的，即采納硫酸鈉作為電解質(zhì)比氯化鈉更好，緣由是氯離子與有機(jī)污染物形成難降解的衍生物，使得有機(jī)物礦化率降低。此外，Daneshvar等提出以NaClO4作為電解質(zhì)優(yōu)于NaCl，由于ClO-4不與Fe2+/Fe3+形成協(xié)作物，并且不會(huì)與·OH發(fā)生淬滅反應(yīng)。然而ClO-4具有毒性，會(huì)對(duì)環(huán)境和生物體造成損害，在實(shí)際應(yīng)用中需要考慮這一點(diǎn)。Fan等采納電Fenton對(duì)模擬印染廢水進(jìn)行脫色的討論中發(fā)覺(jué)，不同電解質(zhì)對(duì)染料脫色效率的影響存在以下的影響挨次：Na2SO4NaNO3Na2CO3，緣由可能是碳酸根離子對(duì)·OH的淬滅作用強(qiáng)于其它兩者。Thiam等采納太陽(yáng)光電Fenton體系討論Na2SO4、NaClO4、NaCl和Na2CO3等電解質(zhì)對(duì)模擬印染廢水脫色效率的影響，指出當(dāng)有太陽(yáng)輻射存在時(shí)，電解質(zhì)的種類對(duì)有機(jī)污染物降解效率的影響很小。當(dāng)電化學(xué)高級(jí)氧化技術(shù)應(yīng)用于真實(shí)廢水時(shí)與模擬廢水的處理效果有所區(qū)分。Moreira等采納太陽(yáng)光電Fenton技術(shù)對(duì)城市污水廠二級(jí)出水中的甲氧芐氨嘧啶進(jìn)行降解討論，發(fā)覺(jué)真實(shí)廢水成分更簡(jiǎn)單，處理效果較差。

此外，電解質(zhì)的濃度對(duì)體系的處理效果也產(chǎn)生肯定的影響。大多數(shù)的討論中采納的硫酸鈉濃度為7.0mg/L。Thiam等通過(guò)在紫外光電Fenton體系討論了硫酸鈉的濃度對(duì)誘惑紅AC染料的去除效率的影響，發(fā)覺(jué)硫酸鈉的濃度高于14mg/L時(shí)，廢水的脫色效果較差。但是，其他討論者卻提出陽(yáng)極氧化體系中硫酸鈉的最佳濃度為70mg/L。因此，對(duì)于不同的電化學(xué)高級(jí)氧