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有机废水的治理一直是水处理领域的焦点,部分有机物因其难生物降解、毒性大等特性而对环境以及人类具有较大的危害性。本文提出了一种新型的难降解有机废水的处理技术,即在常温常压下采用类燃料电池装置自发催化降解废水的同时获取电能。实验选用广泛存在于工业废水中的甲酸、苯甲酸以及2,4-二氯苯酚作为模拟污染物,展开了该技术的基础研究。本文主要针对阴阳两极进料流量、电解质浓度、渗透压以及pH值等外部因素对装置的产电性能进行优化,并探讨了在最佳工况条件下模拟有机废水的处理效果。具体内容如下：(1)阳极催化氧化模拟有机废水。当以50 mL的甲酸模拟废水作为阳极液,50 mL的H202为阴极液,反应截面积为16 cm2时,4h内产生的开路电压受甲酸浓度、H202浓度以及两极进料流量有不同程度的影响,最大可产生688 mV的开路电压。选用Na2SO4作为电解质,其产生的电流密度和库伦效率均高于NaCl电解质,最大电流密度可达13.8 A/m2,甲酸的COD去除率达到44.24%,库伦效率为13.93%。(2)当阳极加入50 mL的模拟苯甲酸废水,阴极加入50 mL的H202,两极进料流量控制为20 mL/min,反应截面积为16 cm2时,4h内产生的开路电压可达到65 mV,此外,电流密度随着电解质浓度的升高而增大,随着pH值的增大而减小。最终苯甲酸的COD去除率可达到22.14%。(3)阴阳两极协同催化降解模拟有机废水。选取2,4-二氯苯酚作为阴极模拟废水,当以甲酸作为阳极模拟废水,固定反应截面积为16 cm2,该装置具有较好的产电性能。4h内可获得490 mV的开路电压,最大电流密度2 A/m2,最大功率密度741.2 mW/m2。此外,该装置还具有较好的废水处理能力。甲酸COD的最终去除率为35.5%,库伦效率为2.5%,2,4-DCP的最终去除率高达83.4%。当以苯甲酸作为阳极模拟废水时,装置的产电性能和废水处理效果均随着电解质浓度的升高呈现先增大后减小的趋势。以上结果表明,类燃料电池技术可以在降解有机废水的同时产生电能,其在废水处理领域将有较广阔的应用前景。