摘要：本文采用铁丝为阳极和玻碳为阴极构成的电芬顿体系来降解含有苯扎氯铵的废水，考察了初始pH、外加电流、Fe2+投加量、不同电解质、曝气量对降解过程的影响。结果表明：在pH为3、电流为15mA、Fe2+的浓度为1mmol/L、电解质为Na2SO4、曝气量为0.15m3/h的条件下，5小时后苯扎氯铵的降解率达到99%。通过对降解过程中的中间产物的测定，苯扎氯铵的降解主要是C-N和C-C键的断裂，最后逐步矿化为小分子。
关键词：电芬顿，苯扎氯铵，降解，机理
近年来，高级氧化技术(AOPs)被应用于生物难降解有机废水中。其中芬顿法因其降解效率高、方法成熟等优点被广泛应用于各种有机废水处理中[1]。芬顿法的实质是Fe2+和H2O2反应生成·OH来降解有机物。传统的芬顿法体系中产生大量铁污泥，造成二次污染，而且需要加入Fe2+和H2O2，运行成本高[2]。电芬顿法是利用电化学法产生的Fe2+和H2O2，与传统的芬顿反应相比，电芬顿有以下独特的优势：①通过O2还原原位产生H2O2②反应快速且对污染物有较低的选择性③没有温度和压力的要求④反应过程绿色环保，不产生二次污染⑤不需或只需加入少量化学药剂，可以大幅度降低处理成本[3-5]。
苯扎氯铵（BenzalkoniumChloride, BAC）属于阳离子表面活性剂，具有高效杀菌消毒、灭藻、去油、除臭能力和缓蚀作用，是很多药物、消毒剂的重要有效成分[6]，也是城市污水中最常见的季铵化合物[7]。即使是低剂量（5mg/L）BAC释放到环境中，也对生物具有潜在的毒性，并且对微生物基因组有着长期不可逆变化[8]。在国内进出口货物消毒过程中大量使用苯扎氯铵，这些消毒废水被排放到污水处理厂或直接排放到地表水中，将对周边水体及水生生态环境造成严重危害[9-10]。目前，BAC的处理工艺主要是通过吸附和生物降解[11]。然而，生物降解过程存在速率缓慢、效率低等问题。AOPs是处理难降解有机物的最佳选择之一。FlamurSopaj等[12]利用电芬顿处理含有抗生素磺胺二甲嘧啶的废水，去除率为98.5%。GengboRen等[13]采用电芬顿处理染料废水，以PbO2为阳极，阴极为改性后的网状石墨毡，染料去除率能够达到100%，TOC的去除效率为61.64%。目前采用电芬顿工艺处理BAC的研究还鲜有报告。
本文采用电芬顿工艺处理含BAC废水，铁丝做阳极，玻碳电极作阴极，阴阳极协同作用产生芬顿试剂降解BAC，研究了初始pH、外加电流、初始Fe2+投加量、不同电解质、曝气量等因素对降解过程的影响。并初步探讨了BAC在电芬顿工艺中的降解过程，为电芬顿工艺在难降解有机物废水的处理中提供参考。
作者：黄湾