[發明專利]用于有機廢水處理的流化床三維電極反應器

有效

• 申請號: 200710028013.X
• 申請日: 2007-05-14
• 公開（公告）號: CN101077801A
• 公開（公告）日: 2007-11-28
• 發明（設計）人: 高遠;吳昊;陳少純;程華月
• 申請（專利權）人: 廣州有色金屬研究院
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461
• 代理公司: 廣東世紀專利事務所
• 代理人: 劉潤愚

技術領域

本發明涉及一種利用電解氧化去除有機廢水中有機物質的處理裝置，特別是涉及一種采用流化床三維電極技術提高COD的去除效率、適用于工業有機廢水處理的流化床三維電極反應器。

背景技術

許多工業生產過程中會產生大量含有機物的廢水，這些廢水如未經處理而直接排放會對環境造成非常嚴重的危害，為此有機廢水的治理已經成為現階段國內外環境保護技術領域亟待解決的一個難題。利用電解過程的化學反應，是使工業污水中的有害雜質以轉化形式去除的污水處理方法之一，目前在屠宰、印染、制革、制藥、化工等多種不同類型的有機廢水中得到廣泛的研究和應用。而三維電極是在傳統二維電解槽電極間裝填粒狀工作電極材料，在工作電極材料表面能發生電化學反應，與二維電極相比，三維電極的面體比極大增加，且因粒子間距小，物質傳質效果得到極大改善，電解效率明顯提高，因而適用于該類廢水的處理。其中Yves?Michel?Henuset等申請的用于廢水處理的流態化電化學反應器的美國專利(專利號6814840)主要是針對工業廢水中難降解有機物，采用多孔電極結構，利用多孔陽極的活性，降解廢水中有機物成份。但其存在著電極結構復雜、成本高和未能解決電極阻塞的問題。Yao-Hui?Huang等申請的利用電解氧化處理廢水的方法的美國專利(專利號6126838)主要是利用加入化學藥劑及三維流態化電解的方法，在實驗室主要解決高濃度有機廢水降解。但其由于加入了化學藥劑而存在有處理的成本大為增加的問題。中國專利(專利公開號CN?1358672A)公開了一種三維電極反應器及其用于處理有機廢水的方法，其主要是針對高濃度有機廢水，采用電能激發粒子電極產生強氧化劑，而達到分解廢水中有機物的目的；但由于其粒子電極需產生強氧化劑，存在著在氧化分解有機物的同時也氧化分解其本身的問題，使粒子電極的壽命特別短，無形中也增加了處理廢水的成本。

發明內容

本發明的目的是針對上述問題的存在，提供一種結構簡單、壽命長、成本低、易操作、可連續高效地處理有機廢水的流化床三維電極反應器。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種用于有機廢水處理的流化床三維電極反應器，包括反應床體、循環過濾泵、氣泵、電源及與電源連接的多孔金屬饋電極和粒子電極，其中所述反應床體設有用于加入待分解的有機廢水的加料口、用于泵入空氣的進氣口、用于泵入循環的廢水的進水口及排水口，所述循環過濾泵分別與反應床體的進水口及排水口連接，所述氣泵與反應床體的進氣口連接，所述多孔金屬饋電極分別與電源的陰極和陽極連接并位于反應床體內，所述粒子電極填充于所述多孔金屬饋電極之間，其特點是所述多孔金屬饋電極至少為三片，其中至少有一多孔金屬電極為可氧化分解廢水中的有機物的活性電極，各多孔金屬饋電極分別與電源的陰極和陽極連接形成至少兩對陰極饋電極與陽極饋電極，且陰極饋電極和陽極饋電極交替成蒸屜形排列于反應床體內，相鄰的兩多孔金屬饋電極之間由耐腐蝕絕緣材料支撐固定并填充粒子電極。

其中，為進一步保證上述多孔金屬饋電極及粒子電極有足夠強度來耐反向水流沖洗并充分有效地提高水流的充分攪動而提高氧化活性和減少對水流的阻力，進一步提高有機廢水處理的效率，上述陽極饋電極采用鈦網或鉻網或鐵網或其它具有良好導電性能和一定強度的金屬作為基體材料，且其表面通過無縫涂覆和增加中間層的方式涂覆有釕或銥或錳或鉛或其它具有活性的過渡金屬或貴金屬的多元氧化物。

本發明由于采用由多片多孔金屬饋電極陰陽交替排列組成立體電極并與粒子電極有機結合的結構，既可大大提高廢水處理的效率，可根據廢水COD值的實際情況來對所述反應器結構進行自由組合使用，其中并聯可成倍增加廢水的處理量，串聯可有效提高廢水COD的去除率，從而實現廢水中有機物連續降解的目的，適用于多種工業有機廢水的處理。而且由于采用泡沫合金作為陰極饋電極，大大增加了其比表面積，有利于電極表面產生的活性物質與廢水中的有機物進行充分的接觸，大大提高其傳質效率。而在陽極饋電極表面采用引入中間層的無縫涂覆工藝來涂覆具有活性的多元金屬氧化物，不但提高了電極的氧化活性，而且可大大提高電極的使用壽命，并可有效防止長期使用后發生的電極阻塞現象。且本發明所述的裝置占地少、投資省，操作簡單，電極壽命長，運行穩定，處理費用及運行費用大大降低。

以下結合附圖詳細描述本發明的實現：

附圖說明

圖1是本發明的結構組成示意圖；

圖2是本發明的多孔金屬電極與粒子電極的連接組成示意圖。

具體實施方式