水处理第三次课-环境化工技术 73页

化学、化工技术在水处理中的应用韩卫清\n章节要点沉降分离过滤分离微滤、纳滤和反渗透★蒸馏★萃取吸附\n第一章：非均相分离技术及其应用液固分离技术是化工生产常用的传统技术主要包括沉降、过滤等分离技术\n1.1沉降分离的基本原理表1-1沉降种类沉降现象的种类说明应用实例单颗粒沉降低浓度悬浊液中颗粒的沉降。每个颗粒独立沉降，完全不受相邻颗粒的影响废水中的泥沙的去除，工厂废水的澄清凝聚性沉降比较低浓度悬浊液中多个颗子形成凝聚体而沉降。凝聚体质量高，因此沉降速度大，清液层界面不清楚一次沉淀处理水中部分悬浊固体的去除，二次沉淀池上方的沉淀，化学凝聚体的去除干扰沉降或团聚沉降★中等浓度悬浊液中颗粒间的互相作用阻碍颗粒的沉降。颗粒间不改变相互位置成一团沉降，清液层界面清楚。生物处理装置中二次沉淀池凝固沉降粒子或凝聚体紧密结合，上方堆积的粒子群使下方的浆体密实二沉池底部沉降或污泥浓缩池\n1.2颗粒在流体中的运动重力沉降（1）层流区（2）过渡区（3）湍流区\n离心沉降静电沉降\n絮凝剂概念拓展常规絮凝剂概念：絮凝剂是指能将小颗粒凝聚成大颗粒进行沉降分离的药剂，常用的絮凝剂有铝盐、铁盐和高分子絮凝剂等钙盐、镁盐和水解硅酸(1)离子效应，(2)温度效应，(3)酸碱度效应\n1.3沉降分离过程计算理想的平推流型重力沉降装置（理想沉淀池）\n理想的平推流型重力沉降装置参数计算(1)(2)(3)\n连续沉降设施和设备（1）平流式沉淀池（2）竖流式沉淀池（3）辐流式沉淀池\n1.4过滤的基本原理过滤：液体中的悬浮颗粒物用过滤材料（天然纤维或合成纤维织成的布、网或多孔物质）分离的单元操作过滤介质的要求：（1）多孔性，（2）物理化学性质稳定，（3）足够的机械强度，使用寿命长（4）价格便宜。\n过滤理论在颗粒层内流动的流体的流速u与颗粒层的压差ΔP成正比，与颗粒层厚度L反比。\n高级过滤设备及技术微滤：孔径范围为0.1～1μm，截留水中粒径在0.02~10m之间的颗粒物的膜分离技术纳滤：孔径范围为10～100nm，用表面孔径为纳米级的半透膜脱二价离子为主除以的盐类和相对分子质量300以上的大多数有机物的过程。反渗透：表面微孔的直径一般在0.5～10nm之间，只能透过水分子而不能透过盐分子。\n简单过滤设备和设施（1）砂滤池（砂滤器）（2）板框压滤机（污泥）\n（3）带式压滤机（污泥）\n第二章：精馏技术及其在废水处理中的应用蒸馏是通过加入热量或取出热量，使混合物形成气液两相系统，并令其相互作用，易挥发组分在气相中浓集，难挥发组分在液相中浓集，从而实现混合物的分离。(a)常规蒸馏(b)多进料蒸馏(c)间歇蒸馏\n2.1简单蒸馏简单蒸馏也称微分蒸馏，将易挥发组分组成为x0的料液放入蒸馏釜中，加热至料液的泡点，溶液气化，气化得到的气体组成为y0，将它引入冷凝器，冷凝成馏出液，放入容器。蒸出液中易挥发组分的组成高于料液。与此同时蒸馏釜中的液体（称为釜液）继续受热气化。因为前面蒸出的气体易挥发组分的含量高，所以随着釜液不断气化，其中易挥发组分的含量不断降低。\n2.2三效蒸发流程☆\n板式精馏塔工艺流程图\n第三章　萃取技术在水处理中的应用萃取过程在环境工程中主要是用于从废水、废渣、污泥及烟尘浸出液中提取，回收各种有用组分或去除有害组分，以达到消除污染，并综合利用资源的目的．在多数情况下，被提取组分在废渣和废水中是低浓，微量的，这使液液萃取技术的优越性更显突出。\n单级萃取单级萃取是液液萃取中最简单的，也是最基本的操作方式。原料液与溶剂同时加入混合器中，充分搅拌使两相混合，溶质从原料液中进入萃取剂。经过一定时间将混合液进入澄清器，两相澄清分离。\n多级萃取多级错流萃取:单级萃取所得到的萃余相中往往含有较多的溶质，要萃取出更多的溶质，需要较大量的溶剂。为了用较少的溶剂取出较多溶质，可用多级错流萃取，原料从第一级加入，每一级加入新鲜的萃取剂，在第一级原料液与萃取剂，传质，最后达到两相平衡。分相后所得萃余相到第二级作原料液，在第二级中用新鲜萃取剂再次进行萃取，如此萃余相多次被萃取，一直到ｎ级排出最终的萃余相，各级所得的萃取相排出后回收溶剂。S1S1S3S4E3S1E1E2xR3R3原料液F1xF1萃取剂萃取相原料液RnxRn\n多级逆流萃取逆流萃取中，原料液从第一级进入，萃取剂从最后一级进入，多级逆流萃取流程如下：123nE1F1SR\n图２-1填料萃取流程示意图1—压缩机；2—稳压罐；3—脉冲频率调节仪；4—电磁阀；5—π型管；6—玻璃萃取塔；7—填料；8—进水分布器；9—脉冲气体分布器；10—煤油分布器；11—煤油流量调节阀；12—煤油流量计；13—煤油泵旁路阀；14—煤油储槽；15—煤油泵；16—水流量调节阀；17—水流量计；18—水泵旁路调节阀；19—水储槽；20—水泵；21—出口煤油储槽\n萃取设备的分类产生逆流的方式相分散的方法逐级接触设备连续接触设备重力重力筛板柱喷淋柱、填料柱、档板柱机械搅拌多级混合澄清槽、立式混合澄清槽、偏心转盘柱（ARDC）转盘柱（RDC）、带搅拌的填料萃取柱（Scheibel萃取柱）、带搅拌的档板萃取柱（Oldshue-Rushton萃取柱）、带搅拌的多孔板萃取柱（Kuhni萃取柱）、淋雨桶式萃取器机械振动振动筛板柱（Karr萃取柱）、带溢流口的振动筛板柱、反向振动筛板柱脉冲空气脉冲混合澄清槽脉冲填料柱、脉冲筛板柱、控制循环脉冲筛板柱其他静态混合器、超声波萃取器、管道萃取器、参数泵萃取器离心力离心力圆桶式单级离心萃取器、LX-168N型多级离心萃取器波式离心萃取器\n几类萃取设备的优缺点和应用领域设备分类优点缺点应用领域混合澄清槽两相接触好，级效率高；处理能力大，操作弹性好；在很宽的流比范围内均可稳定操作；扩大设计方法比较可靠滞留量大，需要的厂房面积大；投资较大；级间可能需要用泵输送流体核化工、湿法冶金、化肥工业无机械搅拌的萃取柱结构最简单，设备费用低；操作和维修费用低；容易处理腐蚀性物料传质效率低，需要高的厂房；对密度小的体系处理能力低；不能处理流比很高的情况石油化工、化学工业机械搅拌萃取柱脉冲筛板柱HETS低，处理能力大，柱内无运动部件，工作可靠对密度差小的体系处理能力较低；不能处理流化比很高的情况，处理易乳化的体系有困难，扩大设计方法比较复杂核化工、湿法冶金、石油化工转盘柱处理量较大，效率较高，结构较简单，操作和维修费用较低石油化工、湿法冶金、制药工业振动筛板柱HETS低，处理能力大，结构简单，操作弹性好制药工业、石油化工、湿法冶金、化学工业离心萃取器能处理两相密度差小的体系；设备体积小，接触时间短，传质效率高；滞留量小，溶剂积压量小设备费用大，操作费用高，维修费用大制药工业、核化工、石油化工\n第四章　吸附技术在水处理中的应用吸附：用多孔（内表面积大）的固体分离气体或液体混合物\n应用领域吸附操作的目的吸附剂备注合成纤维工业溶剂的回收与去除活性炭胶卷制造工业甲苯、酮、醇、碳氢化合物、混合溶剂、有机氯化物Hicilica沸石塑料工业合成橡胶工业涂料制造业炼油、石油化学烃的分离、脱水、脱硫活性炭、沸石天然气工业汽油馏分的回收硅胶、氧化铝、沸石PSA其他一般化学工业空气分离、氧和氮的浓缩、氢的精制、中间气体的脱湿、脱硫沸石、分子筛PSA食品工业蔗糖、调料、酒的脱色活性炭冷饮厂精制、水精制医药业抗生素、维生素等的精制活性炭、树脂吸附过程的应用实例\n吸附过程的应用实例（续）应用领域吸附操作的目的吸附剂备注装饰业溶剂回收与去除活性炭印刷业甲苯、酮、醇、碳氢化合物等的去除电子、精密工业空调、有机氯化合物的去除活性炭、Hisilica沸石空调脱湿、精制活性炭、Hisilica沸石净水厂溶解有机物的去除活性炭工业废水处理车间水处理、废气脱臭活性炭美术馆、博物馆空气净化活性炭、硅胶大型建筑沸石食品储存脱湿、脱氧活性炭、硅胶冷库的脱臭三甲胺的去除沸石香烟过滤嘴尼古丁的去除粒状活性炭\n可用吸附法去除的污染物吸附剂可去除的污染物活性炭苯、甲苯、二甲苯、丙酮、乙醇、乙醚、甲醛、煤油、汽油、光气、醋酸乙酯、苯乙烯、氯乙烯、恶臭物质、H2S、Cl2、CO、SO2、NOX、CS2、CCl4、CHCl3、CH2Cl2浸渍活性炭烯烃、胺、酸雾、碱雾、硫醇、SO2、CL2、H2S、HF、HCl、NH3、Hg、HCHO、CO活性氧化铝H2S、SO2、CNHM、HF浸渍活性氧化铝HCHO、Hg、HCl、酸雾硅胶NOX、SO2、C2H2分子筛NOX、SO2、CO、CS2、H2S、NH3、CNHM泥煤、褐煤、风化煤恶臭物质、NH3浸渍泥煤、褐煤、风化煤NOX、SO2、SO3、NH3焦碳粉粒沥青烟白云石粉沥青烟蚯蚓粪恶臭物质\n吸附平衡吸附平衡：物理吸附主要依靠范德华力，吸附速度快，吸附量不受表面化学性质的影响，而是随着吸附表面积的增加而增加．吸附也有多分子层吸附，吸附时释放的热量与气体的冷凝热接近。温度上升时，吸附量下降。当化学势相等时，溶质在流体中的浓度与固体表面的浓度达到吸附平衡。\n吸附设备简介固定床吸附器流化床吸附器模拟移动床\n再生（1）加热再生（２）减压再生（３）吸附剂再生（４）惰性气体吹脱\n第五章、氧化还原预处理技术化工废水预处理技术包括化学法(中和法、混凝沉淀法、化学氧化法)，物化法(吸附、浮选、电渗析、反渗透)，这里着重介绍应用微电解法和电化学氧化法。\n5.1微电解法基础理论5.1.1原电池作用和电场作用铸铁是铁和碳的合金，即由纯铁和Fe3C及一些杂质组成。铸铁中的矿化铁为极小的颗粒，分散在铁内。矿化铁比铁的腐蚀趋势低，因此，当铸铁浸入水中时就构成了成千上万个细小的微电池，纯铁成为阳极，矿化铁及杂质则成为阴极，发生电极反应，这便是微观电池。\n当体系中有活性炭等宏观阴极材料存在时，又可以组成宏观电池，其基本电极反应如下：阳极(Fe)：Fe—2e－→Fe2＋E0(Fe2+/Fe)=－0.44V阴极(C)：在酸性条件下：2H＋＋2e－→H2E0(H+/H2)=0.00V在碱性条件下：O2＋2H2O＋4e－→4OH－E0(O2/OH－)=+0.4V\n5.1.2还原作用当然，阴极过程也可以是有机物的还原，电极反应生成的产物具有较高的化学活性，在中性或偏酸性的环境中，铸铁电极本身及其所产生的[H]、Fe2+等均能与废水中许多组分发生氧化还原反应，破坏有机污染物的结构，使之成为低分子物质，降低有机污染物的毒性，从而大幅度提高可生化性。\n5.1.3凝胶作用同时在反应器里产生微电场，废水中分散的胶体颗粒，极性分子，细小污染物都受微电场的作用后形成电泳，向相反电荷的电极方向移动，聚集在电极上，形成大颗粒沉淀，从而使CODcr降低。\n5.1.3铁盐的混凝作用在酸性条件下，用铁屑处理废水时，会产生Fe2+和Fe3+。Fe2+和Fe3+是很好的絮凝剂，把溶液pH调至碱性且有O2存在时，会形成Fe(OH)2和Fe(OH)3絮凝沉淀。\n反应式如下：Fe2++2OH－→Fe(OH)2↓4Fe2++8OH－+O2+2H2O→4Fe(OH)3↓新生态的Fe(OH)2和Fe(OH)3是胶体絮凝剂，具有良好的吸附凝聚能力。这样，废水中原有的悬浮物，以及通过微电池反应产生的不溶物均可被其吸附凝聚。\n3.铁离子的沉淀作用在电池反应的产物中，Fe2+和Fe3+同时也和一些无机物发生反应生成沉淀物而去除这些无机物，以减少其对后续生化工段的毒害性。如S2-、CN－等将生成FeS、Fe3[Fe(CN)6]2、Fe4[Fe(CN)6]3等沉淀而被去除。\n5.2氧化技术概述湿式催化氧化法沈荣明等用湿式催化氧化法处理高浓度含酚废水，采用Mn(Ⅱ)作为催化剂，在室温t=25℃下，O3=0.6L·min-1加入作氧化剂，反应时间45min时,苯酚废水的COD去除率可达100%，即完全矿化。但该法对设备要求较高，要考虑腐蚀、催化剂的损失和失效等问题。\n超临界氧化法超临界氧化法是一种能彻底破坏有机物结构的新型高效氧化技术，它对酚类及其它多种有机物的氧化降解非常有效，国外已经建成中试及工业化试验装置。但由于其比较苛刻的反应条件对反应器有很大的腐蚀性及其安全性没有保证，且对难降解的有机物需要较长的反应时间；在一定程度上限制了工业化应用。\n光化学氧化法光化学氧化法处理废水的基本原理是以半导体的能带理论为基础，当N型半导体（催化剂）被能量大于其禁带宽度的紫外或近紫外光照射时，其满带上的价电子被激发，形成电子—空穴对，电子—空穴对引发产生的羟基自由基[·OH]具有极强的氧化性，能够对生物难降解的有毒有机物进行氧化分解，达到净化废水的目的[17]。光化学氧化法具有反应条件温和、氧化能力强、适用范围广，特别适用于生物难降解的有毒有机物的处理；但面临着光量子效率低、反应器的设计、催化剂的回收、固定化以及催化剂的污染与再活化等许多问题。\nFenton氧化法在含酚废水处理中应用较多的是Fenton试剂，Fenton氧化法可在较短时间内将酚完全分解，但对组成复杂的实际废水，完全矿化则需要消耗大量的氧化剂。\n声化学氧化法一般是利用超声波与光催化协同作用降低水中有机物，目前认为较为有效的可以提高光催化效率的方法之一。超声波降解水中有机污染物是20世纪80年代后期发展起来的新型深度氧化技术，它主要基于声空化效应产生的[·O]、[·OH]、[·HO2]等强氧化性物质直接和间接地作用于水体中的有机污染物,同时，声空化气泡具有促灭光生电子，加速传质，活化催化剂表面等作用，因而可以提高光催化效率。顾浩飞等研究了超声与光催化协同降解苯胺及其衍生物过程，发现这些苯胺类化合物最终都被完全矿化为HO2和CO2。但该法存在处理量小、费用高的问题，目前处于探索阶段。\n5.3电化学氧化1电化学氧化的机理电化学氧化是利用阳极的高电位及催化活性来直接降解水中的污染物，或是利用产生羟基自由基等强氧化剂降解水中有毒污染物。但反应受到电极材料及副反应-析氧反应的限制，降低反应效率。按氧化机理的不同可以分为电化学直接氧化和电化学间接氧化。\n1.1电化学直接氧化法电化学直接氧化法是利用阳极的高电势氧化降解废水中的有机或无机污染物，在反应过程中污染物直接与电极进行电子传递。在氧化过程中，污染物被氧化的程度不尽相同有电化学转化和电化学燃烧两种。为了节约成本和降低能耗，一般污染物只要被氧化成可生化的物质即可。\n具体反应机理如下：在氧析出反应的电位区，金属氧化物表面可能形成高价态氧化物，因此在阳极上存在两种状态的活性氧，即吸附的氢氧自由基和晶格中高价态氧化物的氧。阳极表面氧化过程分两阶段进行，首先溶液中的H2O或[·OH]在阳极上放电并形成吸附的羟基自由基:MOx+H2O→MOx[·OH]+H++e-\n然后吸附的羟基自由基和阳极上现存的氧反应，并使羟基自由基中的氧转移给金属氧化物晶格，而形成高价氧化物MOx+1：MOx[·OH]→MOx+1+H++e-\n当溶液中不存在有机物时，两种状态的活性氧按以下步骤进行氧析出反应:MOx[·OH]→O2+MOx+H++e-MOx+1→MOx+O2当溶液中存在可氧化的有机物R时，反应如下:R+MOx[·OH]y→CO2+MOx+yH++e-R+MOx+1→MOx+RO\n图1污染物电化学直接氧化过程示意图污染物电子污染物被破坏阳极\n1.2电化学间接氧化法电化学间接氧化法是通过阳极反应产生具有强氧化作用的中间产物或发生阳极反应之外的中间产物，使污染物被氧化，最终达到氧化降解污染物的目的。电化学间接氧化反应的过程主要是在阳极生成寿命短、氧化性极强的活性物质，这些中间物质主要包括es（溶剂化电子）、[O3]、[·HO2]、O2-、[O]等自由基，它们可以分解污染物质，并且此过程是不可逆的。\n电化学间接氧化的电极反应式：阳极：H2O→2H++[O]+2eˉ阴极：H2O+eˉ→[H]+OHˉ其中新生态的[O]具有强氧化性，也会进一步转化为[·OH]等其它自由基。\n介质离子强氧化剂阳极溶液中氧化作用有机污染物污染物被降解后图2污染物电化学间接氧化过程示意图\n1.3电解－Fenton法Fenton试剂具有很强的氧化性，因此受到广泛的关注。但由于成本过高，而限制了Fenton试剂的实际应用。现在人们开始关注利用电化学的方法产生Fenton试剂，并直接应用于废水处理工程中。\n电化学反应：阳极：H2O→2H++[O]+2eˉFe2+→Fe3++eˉ阴极：H2O+eˉ→[H]+OHˉFe3++e→Fe2+Fenton试剂反应：Fe2++H2O2→OHˉ+[·OH]+Fe3+\n2电极材料开发研究状况电化学氧化法工业化的关键在于降低操作费用和提高处理效率。操作费用与降解污染物所需能量有关，这就要求提高电流效率、降低实际使用电压。\n电流效率与有机物发生氧化的电极反应本身以及电极选择性有直接关系，实际使用电压则与极板间距、电极过电位、电解质溶液电导有关。提高处理效率要求电化学氧化装置具有高的时空产率。因此，电化学氧化法研究的核心内容是新型电化学阳极、电化学反应器和电化学氧化方法的开发研究。\n1896年人造石墨试制成功，电极进入石墨电极时代。1968年涂层钛电极工业化后，从此进入钛电极时代。铅合金电极、石墨电极和钛基体涂层电极构成了电化学的三大电极材料体系。\n2.1石墨电极碳电极和石墨电极具有导电性能好、耐腐蚀性强、易加工且价格便宜等诸多优点。但在酸性溶液中，碳和石墨电极作阳极使用时，电化学氧化反应会造成电极损耗。而且在废水处理实验中发现石墨电极的析氧电位过低，不利于污染物的电化学氧化。\n2.2铅合金电极铅和铅合金电极是广泛应用于硫酸及硫酸盐介质、中性介质的不溶性阳极。当铅和铅合金浸入硫酸介质后，表面迅速生成一层PbO2簿膜。铅阳极价格便宜、容易成形、表面氧化物即使破损也能自行修复，在硫酸电解液中操作稳定。但铅合金电极也存在使用过程中易变形，造成短路，降低电流效率；电能耗比较大的问题。铅电极常用于电解工业中的有色金属的提取、阴极保护以及电化学合成和水处理中。\n2.3钛基涂层电极铂金属电极稳定，耐腐蚀，可用于任何介质；氧过电位很高；析氢过电位很低。以上的特点决定铂是非常良好的电极材料。但是由于价格昂贵，限制了铂电极的应用。钛金属的发现引起了人们的广泛关注，钛金属具有良好的导电、耐腐蚀性，是铂电极的理想替代材料。研究发现钛基涂层电极的性能与铂电极的性能相近.\n2.4电极材料改性电极改性的研究主要集中在以钛材为基体，采用电沉积、电镀和化学热解的方法制备改性电极。其中电沉积主要是沉积α－PbO2和β－PbO2。化学热解的方法主要是在钛材表面高温氧化形成氧化物层。\na钛基二氧化铅电极（Ti/PbO2）由于PbO2电极具有析氧电位高，耐腐蚀性好，导电性能优异的特点，而被广泛应用于化工生产、废水处理和阴极保护等领域。但传统意义的二氧化铅电极机械性能较差，而钛是一种耐腐蚀、重量轻、强度大的金属，钛的热膨胀率与二氧化铅的热膨胀率接近，因此人们开始研究以钛材为基体的钛基二氧化铅电极。\n目前二氧化铅电极多采用电化学的方法制备（即电沉积）。电沉积二氧化铅的氧化过程分为两步：首先生成氧，氧以OHads的形式吸附在电极表面；然后这些吸附的粒子再和Pb2+生成可溶性的中间产物Pb(OH)2+，并最终氧化成PbO2。\n电沉积时阴极和阳极反应分别为：阳极反应：Pb2++2H2O→PbO2+4H++2e-2H2O→O2+4H++4e-阴极反应：Pb2++2e-→Pb4H++2e-→H2二氧化铅电极在电场作用下，表面会产生羟基自由基：PbO2[]+H2Oads→PbO2[·OH]ads+H+其中PbO2[]代表PbO2电极表面的空穴。\nb钌系涂层钛电极钌系涂层钛电极使用最早和最成功的是钌钛混合物氧化物涂层。钌钛涂层电极是在1965年由H.Beer发明的。现在广泛应用于氯碱工业。钌钛涂层电极的涂层一般制备方法是利用刷涂或浸渍的方法在钛基体上覆盖一层钌钛金属盐的盐酸醇溶液，在中温下烘干，然后在高温下热解氧化形成钌钛的氧化物簿层。Ti/RuO2电极的析氯极化曲线的斜率小于析氧极化曲线的斜率，这说明在存在Cl－的情况容易析出氯气，这有利于高盐份的废水的氧化处理。\nc锡锑涂层钛电极锡锑涂液是由四氯化锡、三氯化锑、盐酸以及醇组成的溶液。具体操作方法与钌系涂层类似。经过高温热解后在钛基体表面形成SnO2和Sb2O3。SnO2，RuO2，Cr2O3，PdO四种氧化物中SnO2电极的析氧电位最高，PbO电极的β值（氧化反应传递系数）最大，SnO2的β值次之。适用于电化学氧化降解有机污染物的高效阳极材料，应具有较高的析氧电位，使有机物在阳极上直接被氧化的几率提高；\n2.5电极结构的研究电催化电极从结构上可分为二维电极和三维电极两大类。二维电极应用最广泛的是氧化物涂层电极。电极的化学和电化学性质随着氧化物涂层的组成和制备方法而改变，可获得良好的稳定性和催化活性。但是，二维电极的有效面积小，传质效果不好，时空产率较低。因此，有人用拉伸的钛网作为电极的基体来解决这个问题。\n三维电极是在二维电极之间装填粒状或其它形状的工作电极材料，致使装填电极表面带电，在工作电极材料表面发生电化学反应。由于电极面积较大，能以较低的电流密度提供较大的电流强度，且粒子之间间距小，传质过程得以极大改善，时空产率和电流效率大大提高，尤其对低电导率的废水，优势明显。三维电极可分为固定床电极，流化床电极，多孔电极。目前在理论和应用方面的研究正在起步。从应用角度出发，三维电极更具竞争力。\n电化学氧化法的发展趋势有机废水电化学氧化处理方法的研究开发，其目标是工业化。这个工业化过程是通过“基础研究”向“应用研究”转化来实现的。从解决实际问题出发开展电化学氧化法的基础理论研究、电极材料研制、电化学反应器的开发以及电化学氧化工艺研究是目前的发展趋势。\n（1）有机污染物电化学氧化机理的研究。包含有机化合物分子在电极表面的电子转移，或高电位下产生的强氧化性物种与有机物分子的作用，以及电催化体系中产生强氧化性物种的种类和方式等内容。（2）电极材料的研制。主要包括电极的制备和优化、电催化活性和选择性、电极的寿命等问题。（3）电解槽结构的研究和高效电解反应器的开发。根据所研制的电极和已知的较明确的氧化机理，进行电极结构和反应器的合理设计以及操作条件的优化的系统研究。（4）对特定的电化学氧化系统进行应用研究。研究实际废水体系的部分电化学降解和完全氧化过程，系统地考察电流密度、温度、pH、电解质、废水浓度、传质方式和速度、停留时间等因素的影响，设计最佳工艺路线。