实验所用电解槽分别电聚浮段和电解段，前置电聚浮段用于去除电厂脱硫废水中的悬浮物，电解段用于废水深度处理去除 COD 和氯离子。本研究中，电聚浮段选择恒电位 0.8 V，运行中电流密度缓慢下降，由初始时的 4 mA∙cm-2 左右下降到 1 小时的 2 mA∙cm-2 左右。为了保证完全去除废水中悬浮物，本研究中电聚浮段运行 1 小时完全去除废水中的悬浮物并降低废水硬度。在电解槽运行前30min，电厂脱硫废水中 COD 和氯离子浓度明显下降。从图 8(b)中可以看出以电解段电流计 COD 去除电流效率大于 100%，表明电聚浮段对污染物的去除起到了重要作用。图 10(b) 绘制出了电解槽运行过程中电厂脱硫废水 pH 变化曲线。

                     由方程（5-6）可知，电厂脱硫废水中的亚硫酸盐最易被氧化且产生氢离子，因此电解槽运行初始阶段电厂脱硫废水 pH 快速降低。在电解电压 3.0 V 下，90 min 后废水的 pH、COD 和 Cl-浓度均趋于稳定。废水 COD 由 438.9 mg∙L-1 下降至 243.3mg∙L-1，表明仅是废水中易被氧化的亚硫酸盐被转化为硫酸盐，尚未达到《火电厂石灰石－石膏湿法脱硫废水水质控制指标》（DL/T 997-20006）排放标准（<150mg∙L-1）。从图 10（a）可以看出，电解电压为 3.0 V 时，电解槽才开始有反应电流（~3.5 mA∙cm-2）。此时阳极表面过点位较低可能无法氧化 Cl-。当电解电压提高到 3.5 V 时，电解槽运 300 min 可将废水 COD 降低至 142.9 mg∙L-1 < 150 mg∙L- 1。与此同时，废水中的氯离子浓度由 9413 mg∙L-1 降低至 2165 mg∙L-1。从图 8(a)和图 9(a)可以看出，电厂脱硫废水中 COD 和氯离子浓度下降趋势趋于一致。提高电解电压，b-PbO2 阳极表面过电位随之提高使阳极表面发生了析氯反应。当电解电压进一步提高 4.0 V，电解槽运行 300 min 可将废水 COD 降低至 37.6 mg∙L- 1，氯离子浓度降低至 661 mg∙L-1，二者去除率分别为 91.43%和 92.98%。由图 9(b)可知，电解段运行后期以析氯反应为主，表明电产活性氯的间接氧化作用对电厂脱硫废水中的难降解 COD 有良好的降解作用[11, 24]。如式（7-8）所示，废水中活性氯主要依赖b-PbO2 阳极表面析氯反应产生[23]。Cl-离子首先被氧化生成 Cl2。Cl2部分逸出，部分溶于水中产生 ClO-离子，实验过程中可观察到废水颜色的变化：无色®黄色®无色。Cl2 和 ClO-等活性氯物质均可氧化废水中的还原性物质，促进废水 COD 降解。

                    废水 pH 先降低后上升是因为电解槽阳极析氯阴极析氢产氢氧根。不同电压下电解段运行电流密度如图 11 所示。若以 COD< 150 mg∙L-1 为反应终点，则本实验中电化学法处理电厂脱硫废水的处理能耗在电解电压分别为 10.78 kWh∙m-3（3.5V）和 15.17 kWh∙m-3（4.0 V）。由于电厂脱硫废水硬度较高，使用后b-PbO2/Ti电极的 XRD 图谱中出现了明显的碳酸钙、碳酸镁等碳酸盐的衍射峰，但 PbO2 晶相无明显改变，如图 11 所示。

                         4 结 论

                       电厂脱硫废水的处理和资源化是水污染治理的难点和热点。本文采用一种电聚浮+电解的两段电化学处理方法对某电厂三联箱工艺处理后出水进行深度处理，实现对 SS、COD 和氯离子的有效去除。采用分段电沉积的方法制备了高活性的钛基b-PbO2 电极，首先在钛基底表明沉积一层平整光亮致密的b-PbO2 以保护钛基底，之后提高沉积电流密度使 PbO2 形貌变得粗糙，但仍是紧密无裂纹的结构。通过线性伏安扫描测试了自制钛基b-PbO2 电极在电厂脱硫废水中的催化活性，特别是废水中亚硫酸盐和氯离子的反应机理。实验室自制方形连续推流式电解槽，分为电聚浮段和电解段，验证了工艺路线的技术和经济可行性。以《火电厂石灰石－石膏湿法脱硫废水水质控制指标》（DL/T 997-20006）排放标准（COD<150mg∙L-1）为处理要求，电解电压为 3.5 V 时处理能耗仅为 10.78 kWh∙m-3。电解电压为 4.0 V 时电解槽运 300 min 可去除废水中的绝大多数的 COD 和氯离子，二者去除率分别为 91.43%和 92.98%。

                 原标题：电化学法深度处理电厂脱硫废水

                 原作者：韦聚才，易娟，吴旭