[實用新型]擴展陽極電解破氰廢水處理設備

無效

• 申請號: 201020126657.X
• 申請日: 2010-03-10
• 公開（公告）號: CN201634488U
• 公開（公告）日: 2010-11-17
• 發明（設計）人: 劉秀寧;林晨;湯捷;杜小軍;劉鐘寧;何書銘
• 申請（專利權）人: 南京賽佳環保實業有限公司
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461;C02F101/18
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 牛莉莉

技術領域

本實用新型涉及一種用電化學電解催化方法處理高濃度含氰廢水的設備，屬于電化學廢水處理技術領域。

背景技術

氰化物是一種劇毒的、危害性較大的化學品，對人和溫血動物的作用特點是：毒性大、反應快，尤其是氰化氫氣體的質量濃度達到0.005mg/L的時候，短時間內就會引起人頭痛和心律不齊等癥狀，達到中等濃度時，多數情況下，1h之內死亡，少數在24h之內死亡。

氰化物大量應用于國民經濟的各個領域在使用過程中極易產生大量有毒的含氰廢水，尤其在農藥、制藥、精細化工、黃金提煉、表面處理等行業生產工藝中氰化物的用量很大，排放含氰廢水的水量也很大，而且氰化物的濃度極高，對外界水環境污染極嚴重。常規含氰廢水的處理方法主要是化學氧化法，此方法對低濃度的含氰廢水的處理效果較好，但是對于高濃度的含氰廢水不但去除率較低，而且投入及運營成本居高不下。高濃度的含氰廢水一般采用電解破氰法較為經濟、實用、可行，但傳統用于破氰的電解設備采用金屬材料做極板，陰陽極板間無粒子電極、水流方式是翻騰式，采用恒直流供電方式，其效率低，能耗高，未能實現工業化應用。

實用新型內容

本實用新型要解決技術問題是：克服現有電解破氰廢水處理設備效率低下，能耗高的缺點，提供一種對高濃度含氰廢水處理效率高的擴展陽極電解破氰廢水處理設備。

為了解決以上技術問題，本實用新型的擴展陽極電解破氰廢水處理設備，其組成包括：殼體、陰極板、陽極板、充填于陰陽極板間的粒子電極、連接陰陽極板的直流電源，以及進水槽、進水孔、出水孔、出水槽、排水管、曝氣管、排泥口，其特征在于：陰極板、陽極板豎直且平行相對的固定于殼體內，陰極板表面附有絕緣隔離層，所述粒子電極的材料與陽極板材料相同，與陽極板共同形成擴展陽極。

本廢水處理設備中，粒子電極的材料與陽極板一致，與陽極板共同形成擴展陽極，電解破氰反應是在陽極上發生的，因此陽極面積的擴展，顯著提高了傳質效果和反應效率。

進一步的，本擴展陽極電解破氰廢水處理設備中，所述陽極板是石墨板，粒子電極為石墨粒子，陰極板是帶有尼龍網絕緣隔離層的不銹鋼板。

更進一步的，所述直流電源為高頻直流脈沖電源。這一供電方式既有利于提高氰化物降解效率，又可降低設備電耗，節省運行費用，同時可有效地防止電極極化，提高電極使用壽命。

本實用新型的有益效果如下：

(1)、設備內部由若干個獨立的反應腔室組成，廢水從各腔室下部進水孔流入，上部出水孔流出，在電場作用下實現對廢水中氰化物的破除反應，反應室下部設有曝氣管，通過氣攪拌促進反應高效進行。水流下進上出和下部曝氣的結構形式，使反應更加充分、有效、完全。

(2)、設備結構新穎，對傳統電解陽極的材料與結構進行了選擇與改進。本實用新型陽極極板與充填的粒子電極都采用石墨材料，形成擴展陽極，石墨材質在做電解陽極時具有較高的破氰效果，又由于電解破氰反應是在陽極上發生的，因此陽極面積的擴展，顯著提高了傳質效果和反應效率。

(3)、高頻直流脈沖電源供電方式既有利于提高氰化物降解效率，又可降低設備電耗，節省運行費用，同時可有效地防止電極極化，提高電極使用壽命。

(4)、本實用新型擴展陽極電解破氰廢水處理設備是針對高濃度含氰廢水處理的新技術、新方法，處理效果高，氰化物去除率達到99％以上，且操作簡單，成本低，可實現破氰電解工藝的工業化應用。

(5)、本技術處理過程中電子轉移只在電極及廢水組份間進行，不需另外添加氧化還原劑，避免了由于另外添加藥劑而引起的二次污染問題，反應中間產物和最終產物均為無毒無害的氣體，因此，本技術是清潔處理方法、環境友好技術。

本實用新型用于處理有毒有害的高濃度含氰(CN^-)廢水，其采用的是電解破氰原理。電解槽中的含氰廢水，在堿性條件下，CN^-的氧化電位ψ0＝-0.91V，從熱力學上看，CN^-可以被電化學氧化；從動力學上看，CN^-在電極表面具有很高的氧化效率。在電解氧化反應過程中，CN^-首先被氧化為氰酸根離子(①式)，然后氰酸根離子水解生成氨(揮發)和碳酸根離子(②式)，與此同時，氰酸根離子也可繼續氧化，產生CO₂和N₂(③式)

CN^-+2OH^--2e→CNO^-+H₂O????????????①