在污水处理领域,电极组作为核心组件,通过电化学作用实现污染物的降解、转化和分离,已成为提升处理效率、降低能耗的关键技术。从基础监测到深度处理,电极组的应用贯穿污水处理全流程,其技术演进与材料创新持续推动行业向高效、绿色方向发展。
一、监测类电极:水质精准把控的“感官系统”
污水处理的首要环节是水质监测,而电极组在此环节中扮演着“感官系统”的角色。pH电极通过测量氢离子活度,实时反馈污水酸碱度,为后续处理工艺提供基础参数。例如,在工业废水处理中,pH电极可精准监测强酸或强碱废水的pH值,避免因酸碱失衡导致处理系统失效。其复合电极设计(如玻璃球泡与参比电极一体化)简化了操作流程,同时通过KCl溶液浸泡维护,确保长期稳定性。
化学需氧量(COD)电极则通过电化学方法快速测定水中有机物含量,其应用范围覆盖河流监测、工业废水排放管控等领域。例如,在食品加工废水处理中,COD电极可实时监测生产过程中有机物排放浓度,帮助企业调整工艺参数,避免超标排放。其优势在于响应速度快、抗干扰能力强,尤其适用于高浓度有机废水场景。
二、处理类电极:污染降解的“核心引擎”
在污水处理的核心环节,电极组通过直接氧化、间接氧化或阴极还原机制,实现污染物的深度去除。其中,硼掺杂金刚石(BDD)电极因其超宽电化学窗口(析氧电位高)和低背景电流,成为高浓度、难降解有机废水处理的“利器”。例如,在农药废水处理中,BDD电极可高效分解含氯有机物,避免传统方法产生的二次污染。其耐酸碱、抗结垢特性,使其在酸性或碱性工业废水处理中表现优异。
铁炭微电解电极组则通过原电池反应,利用铁与炭的电位差产生微电流,驱动氧化还原反应。在印染废水处理中,该技术可破坏染料分子中的偶氮基团,实现脱色与可生化性提升。其优势在于成本低、操作简单,尤其适用于中小型污水处理厂。
三、特种电极:应对复杂场景的“定制化方案”
针对高温、高压或腐蚀性环境,特种电极组提供了定制化解决方案。例如,高温pH电极采用耐高温玻璃膜与凝胶电解质,可在130℃环境下稳定工作,适用于制药、生物工程等行业的蒸汽灭菌环节。而污泥浓度电极则通过光学或电化学原理,实时监测污泥沉降性能,优化污泥回流比,提升生化处理效率。