你知道吗？一座百万人口城市每天产生的垃圾渗滤液能填满20个标准游泳池。这些深褐色液体藏着大量难降解污染物，即使用生物法处理后，仍像“漏网之鱼”般威胁环境。近日，我国科研团队在《Frontiers of Environmental Science & Engineering》发表研究，通过优化电化学氧化技术，让垃圾渗滤液中COD（化学需氧量）去除率飙至97.2%，氨氮实现100%去除，为污水处理厂提供了高效解决方案。

垃圾渗滤液：生物处理后的“老大难”
随着城市化加速，全球固体废物预计2050年将达36亿吨。垃圾渗滤液就像“垃圾发酵的浓汤”，含有高浓度氨氮、难降解有机物和重金属。传统生物处理技术（如UASB反应器）虽能吃掉部分污染物，但对“顽固分子”（如腐殖酸、芳香族化合物）束手无策，处理后COD仍超1000 mg/L，相当于未处理的生活污水。电化学氧化技术因能“电击”分解污染物受关注，但其电极材料怎么选、参数如何调，一直是行业“未解之谜”。

电极材料“比武”：谁是降解污染物的“最佳拍档”
研究团队让两种主流阳极材料——Ti/PbO₂和Ti/SnO₂-Sb₂O₃展开“较量”。在50 mA/cm²电流密度下电解4小时，Ti/PbO₂阳极的COD去除率达92.31%，远超Ti/SnO₂-Sb₂O₃的79.48%。更厉害的是，两种阳极都能实现氨氮100%去除，但Ti/PbO₂的能耗更低（51–94 kWh/kg COD），比后者节省近三成电费。

为什么Ti/PbO₂这么“强”？秘密在于它擅长“借刀杀人”——通过低氧析出电位（1.75 V）催生大量活性氯（ClO⁻/ClO₂⁻），像“微型消毒机器人”一样撕碎污染物；而Ti/SnO₂-Sb₂O₃依赖·OH（羟基自由基）直接氧化，遇到高盐环境就“罢工”。阴极材料也有讲究：搭配Ni阴极时，总氮去除率提升12%，因Ni能促进硝酸盐“变身”氮气，避免二次污染。

关键参数“黄金配比”：电流与盐浓度的“炒菜哲学”
电化学处理就像“炒菜”，火候和调料缺一不可。研究发现，Ti/PbO₂的“黄金电流密度”是38 mA/cm²，低于此值反应“火力不足”，高于则“烧焦”产生副反应（如有毒的ClO₃⁻）。盐浓度更是“双刃剑”——当NaCl加到6.0 g/L时，COD去除率冲到97.2%，但超过10 g/L就像“盐放多了”，反而抑制反应。

三维荧光光谱显示，处理后渗滤液中的腐殖酸、富里酸等“顽固分子”降解率超95%，紫外光谱中254 nm处的特征峰几乎消失，相当于污染物的“指纹”被彻底抹去。红外光谱也证实，苯环、羧基等官能团被“剪碎”成无害小分子，就像把“麻花”掰成“面包屑”。

前景与隐忧：高效背后的“环保账”
这项研究为垃圾渗滤液处理提供了“定制方案”：大型厂可选Ti/PbO₂追求高效，中小型厂可选Ti/SnO₂-Sb₂O₃平衡成本。但技术落地仍需“算好环保账”：高盐浓度可能产生ClO₃⁻等副产物，铅电极的重金属溶出风险也需长期监测。未来，研发更环保的电极材料（如无铅涂层）或成为新方向。

“电化学氧化技术就像给污水处理厂装上了‘深度净化滤镜’，”研究团队表示，希望通过参数优化和材料创新，让这项技术在更多污水处理场景“大显身手”。或许不久的将来，我们身边的垃圾渗滤液处理厂，将不再为“顽固污染物”头疼了！

来源: FESE Message