单极式多电极电化学反应器处理废水研究开题报告

1. 研究目的与意义

水资源短缺已经成为21世纪人类发展面临的重大挑战之一。水污染进一步加剧水资源的短缺，尤其是化工、制药、印染、石化等行业产生的废水呈现出毒性大、浓度高、新型污染物层出不穷的特点，严重威胁了水的社会和生态循环。水短缺和水污染双重压力对于水处理技术提出了越来越高的要求和期望。传统水处理中的生物法虽然成本较低，但对于一些结构稳定、具有生物毒性的持久性有机污染物却显得十分无力；化学处理需要外加化学试剂，具有较高成本的同时还存在二次污染的风险。因此，能够强化污染物去除成为本行业发展的迫切需求。

电化学水处理指利用电位差调控电子流向，从而控制污染物在电极或溶液中的环境界面过程(如絮凝、吸附、氧化、还原等)，降解或转化污染物从而实现水质净化。进入21世纪以来，尤其是最近10年，电化学水处理研究持续升温，得到了长足的发展，无论是论文的发表数量还是专利数量都稳步上升。电化学水处理技术的核心就是电子的定向转移和高效调控，强化反应的速率和效率。电化学相比较传统的水处理技术，主要具有以下特点和优势: (1) 电化学过程由电子直接参与电极反应，无须或者很少引入其他物质，避免了二次污染;(2)电化学过程可以通过电极材料与界面优化，实现对目标污染物的选择性去除或降解; (3)电化学过程易于设备化，通过调节电化学参数调控运行，操作简单，易于实现自控;(4)一些电化学过程可以通过诸如水中重金属离子的还原、盐离子的跨膜传输等电极过程，同时实现水质净化和资源、能量的回收等。

现阶段，一些新型的污水处理方法已引起了广泛的关注,电化学方法就是其中之一。

2. 研究内容和预期目标

主要研究内容：

(1)利用单极式多电极电化学反应器处理废水；

(2)通过细化试验条件,控制反应过程，分析中间产物等方法有效地对电化学处理废水过程进行研究。

3. 研究的方法与步骤

研究方法：

首先要制备单极式多电极电化学反应器，再利用合成的反应器处理废水，测定得到的处理后的废水的组成；用得到的废水溶液，找到处理废水时反应器最佳操作条件。

步骤：

4. 参考文献

[1] 陈意民，李金花，李龙海，等.脉冲电絮凝处理难降解印染废水的研究[j].环境科学与技术，2009，32（9）：144-147

[2] 李冬黎.特种电源技术及其在污水处理中的应用[d].浙江大学，2003.

[3] 程川, 高宝红, 张男男, 等. 电压和电极间距对bdd电极电化学氧化效率的影响[j]. 微纳电子技术, 2014,51(12):803-806

5. 计划与进度安排

第1阶段：2022-2022-1学期第18-19周—

2022-2022-2学期第1-3周（2022.12.28-2022.3.21）

查阅文献资料，了解所研究课题的背景及意义，熟悉单极化电极相关的理论知识，写出开题报告并拟定科技论文翻译初稿。