[發明專利]一種兩段式電解法處理廢水的方法及其裝置

無效

• 申請號: 201010121670.0
• 申請日: 2010-03-10
• 公開（公告）號: CN101781001A
• 公開（公告）日: 2010-07-21
• 發明（設計）人: 馮景偉;鐘華勇;袁守軍;蘇饋足;胡真虎;徐得潛
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461;C02F1/463
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

技術領域

本發明屬于廢水處理技術領域，更具體地說是一種電解法廢水處理方法及設備。

背景技術

在各種水污染控制技術中，電解法以其高效、快速、不需添加化學藥劑、反應條件溫和、設備簡單等優點，受到廣泛關注。

電解法一般可產生三種效應，即電解氧化還原、電解絮凝和電解氣浮。

按照電解氧化還原理論，電解時任何能夠放出電子的氧化反應都能在陽極上進行，同樣任何能夠從陰極上獲得電子的還原反應都能在陰極上進行，有機物的電解質溶液本身也可能發生一系列的氧化還原反應。產生電解氧化還原反應的電解過程，陽極一般采用的是高活性電極(如釕、鉑等)，電極本身不發生損耗。

電解絮凝是利用可溶性金屬鋁或鐵電極作為陽極，在直流電場作用下，陽極(比如鋁)發生溶解產生該金屬的陽離子，鋁以離子的形式進入溶液中，經過水解反應可生成多核羥基絡合物以及氫氧化物，這些物質作為混凝劑對水中懸浮物及膠體進行凝聚處理。

電解氣浮主要是電解裝置的陰極反應，有時也會部分出現于陽極；電解時由于水的離解及有機物的電解氧化，在陰極和陽極會產生大量的微小氣泡，這些氣泡在上升過程中可俘獲、黏附水中大量的雜質微粒和有機物，將這些物質帶到水面，達到分離的目的。

電解法在污水處理中已經有一定的應用，目前，電解法應用主要是采用可溶性電極，如鋁和鐵電極，產生電解絮凝效應，也有采用高活性電極(如釕、鉑等)的，主要產生電解氧化還原和電解氣浮效應。目前的應用形式只能是去除廢水中的某些污染物，如采用可溶性電極，產生電解絮凝效應，可去除水中的膠體物質和懸浮物；采用高活性電極(如釕、鉑等)的，主要產生電解氧化還原和電解氣浮效應，可去除水中的溶解態有機物和懸浮物。如果廢水中含有的有機物的種類較多，目前的電解法就無法解決。更重要的是目前電解裝置的形式有回流式和翻騰式，這兩種形式都存在電極影響水流態的缺點。

發明內容

本發明是為避免上述現有技術所存在的不足之處，提供一種能夠合理地利用不同的電解形式的兩段式電解法處理廢水的方法及其裝置，使得電解法處理廢水中污染物更加高效。

本發明解決技術問題采用如下技術方案：

本發明兩段式電解法廢水處理方法，其特點是分別設置第一電解槽和第二電解槽；在所述第一電解槽中，以鍍有金屬釕的鈦網為第一正極，以不銹鋼網為第一負極；在所述第二電解槽中，以鋁網為第二正極，以不銹鋼網為第二負極；所述第一電解槽和第二電解槽是以脈沖直流電源為工作電源；待處理廢水首先在第一電解槽中進行電解氧化或還原反應，再注入第二電解槽中完成水中懸浮物及膠體的凝聚處理；同時，在所述第一電解槽和第二電解槽中，以陰極和陽極產生的微小氣泡俘獲黏附水中的雜質微粒和有機物并帶至水面，通過電解氣浮的方式完成水中雜質微粒和有機物的分離。

本發明兩段式電解法廢水處理方法的特點也在于所述第一電解槽和第二電解槽在電解工作狀態下的電流密度為30-70mA/cm²。

本發明兩段式電解法廢水處理裝置的結構特點是：

分別設置以脈沖直流電源為工作電源的第一電解槽和第二電解槽；所述第一電解槽是以鍍有金屬釕的鈦網為第一正極，以不銹鋼網為第一負極；所述第二電解槽是以鋁網為第二正極，以不銹鋼網為第二負極；

設置在所述第一電解槽中的第一配水筒與待處理廢水的水源管連通，所述第一電解槽的溢流口通過溢流管與設置在所述第二電解槽中的第二配水管連通；出水管與第二電解槽的溢流水口連通。

本發明兩段式電解法廢水處理裝置的結構特點也在于：

所述第一電解槽中，作為第一正極的鈦網的網孔直徑為3-5mm，作為第一負極的不銹鋼網的網孔直徑為3-5mm，各電極之間的間距為10-20mm；在所述第二電解槽中，作為第二正極的鋁網和作為第二負極的不銹鋼網的網孔直徑均為3-5mm。

所述第一電解槽和第二解槽均設置為圓柱狀筒體，各電極在圓柱狀筒體內以圓環形呈同心圓設置，第一配水筒和第二配水筒位于圓柱狀筒體的中心，并將水向四周均勻分散。采用輻流式進出水方式，即第一電解槽中從第一配水筒進水，從第一出水堰出水，第二電解槽中從第一配水筒進水，從第二出水堰出水。

與已有技術相比，本發明有益效果體現在：

1、本發明方法充分利用電解過程中的電解氧化還原、電絮凝和電氣浮作用，高效快速去除水中污染物；

2、本發明方法不需另外添加氧化還原劑，避免了由另外添加藥劑而引起的二次污染問題；