[發(fā)明專利]一種電催化氧化與氣浮一體化處理廢水的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110100380.2
• 申請(qǐng)日: 2011-04-21
• 公開（公告）號(hào): CN102745779A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高峰;桑軍強(qiáng);張莉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): C02F1/46
• 分類號(hào): C02F1/46;C02F1/72;C02F1/24
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王景朝;龐立志

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電催化氧化與氣浮一體化處理廢水的方法。

背景技術(shù)

氣浮法是在污水中進(jìn)行固液分離和液液分離的技術(shù)，其在含油廢水、造紙廢水、印染廢水的處理及生活污水的二級(jí)處理和深度處理中應(yīng)用廣泛。氣浮法主要用于從廢水中去除懸浮物、油類和脂肪等。氣浮法的原理很簡(jiǎn)單，就是在廢水中產(chǎn)生大量的微氣泡，使水中的細(xì)小微粒粘附在氣泡上，形成密度小于水的氣浮體，上浮到水面形成浮渣與水分離。氣浮法按微氣泡產(chǎn)生方式的不同分為容氣氣浮法、電氣浮法、生物及化學(xué)氣浮法和散氣氣浮法。溶氣氣浮法是在一定壓力下使空氣溶解于水并達(dá)到飽和狀態(tài)，然后減小壓力，使空氣析出形成微氣泡的方法。生物及化學(xué)氣浮法是利用生物的作用或在水中投加化學(xué)藥劑來(lái)產(chǎn)生微氣泡的方法。散氣氣浮法是利用機(jī)械剪切刀或氣體分布器(如由微孔陶瓷制成的擴(kuò)散板)產(chǎn)生微氣泡的方法。電氣浮法通過直流電電解廢水，在陽(yáng)極和陰極分別產(chǎn)生氫氣和氧氣微氣泡的方法。電氣浮法主要是通過氣浮來(lái)分離水中的污染物，其也有較弱的氧化作用，可以在氣浮的同時(shí)進(jìn)行脫色和殺菌。

電化學(xué)氧化法是利用電極上發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)，或者利用與電極表面產(chǎn)生的強(qiáng)氧化性活性物種發(fā)生的氧化還原反應(yīng)，使污染物分解的方法。利用電催化氧化技術(shù)將廢水中的大分子有機(jī)物分解為小分子有機(jī)物或直接降解為二氧化碳和水，可以有效地降低廢水的COD，提高廢水的可生化性。電催化氧化技術(shù)的反應(yīng)條件溫和、操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行費(fèi)用低，因此具有廣闊的應(yīng)用前景。

將電催化氧化工藝與氣浮工藝組合起來(lái)，能夠更有效地去除廢水中的油類等有機(jī)物，降低廢水的COD并提高廢水的可生化性，有利于進(jìn)一步的生化處理。CN1410372A提出一種絮凝-電多相催化處理油田廢水方法及絮凝專用裝置，該方法首先對(duì)油田廢水進(jìn)行氣浮-絮凝處理，然后再對(duì)廢水進(jìn)行電催化氧化處理，處理后的廢水可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種電催化氧化與氣浮一體化處理廢水的方法，該方法同時(shí)對(duì)廢水進(jìn)行電催化氧化和氣浮處理，可以明顯提高廢水的處理效果。

一種電催化氧化與氣浮一體化處理廢水的方法，包括：廢水進(jìn)入底部設(shè)有氣體分布器的電催化氧化反應(yīng)器，在催化劑的存在下進(jìn)行電催化氧化反應(yīng)，在反應(yīng)的同時(shí)，向氣體分布器中通入空氣或氧氣，對(duì)廢水進(jìn)行氣浮處理；其中，所述催化劑選自過渡金屬離子Fe²⁺、Mn²⁺、Ni²⁺、Co²⁺、Cd²⁺、Cu²⁺、Ag⁺、Cr³⁺和Zn²⁺中的一種或幾種。

所述的催化劑優(yōu)選為Fe²⁺。

對(duì)于每立方米廢水，催化劑的用量為0.05～50摩爾，優(yōu)選為0.1～20摩爾。

廢水在電催化氧化反應(yīng)器中的停留時(shí)間為5～360min，優(yōu)選為10～240min。

電催化氧化反應(yīng)的反應(yīng)溫度一般為常溫，反應(yīng)壓力一般為常壓。

所述電催化氧化反應(yīng)器為一個(gè)長(zhǎng)方形的反應(yīng)器，其中放置一組或幾組電極板，每組電極板包括一個(gè)陽(yáng)極板和一個(gè)陰極板，極板間的距離可以為5-50mm，優(yōu)選10-25mm，陽(yáng)極板和陰極板上外加直流穩(wěn)壓電源。

所述電催化氧化反應(yīng)器中，陽(yáng)極可以是SnO₂/Ti電極、PnO₂/Ti電極、石墨電極、活性碳纖維電極或Pt電極，優(yōu)選是SnO₂/Ti電極或PnO₂/Ti電極；陰極可以是金屬電極，優(yōu)選不銹鋼電極。

電催化氧化反應(yīng)器中，陰陽(yáng)電極之間的電流密度為0.1～1000A/m²，優(yōu)選1～500A/m²。

氣浮的操作條件中，通氣量為處理水量的0.5％～10％(體積比)，優(yōu)選1％～5％(體積比)。所述的氣體分布器為現(xiàn)有技術(shù)，如采用粉末冶金、素?zé)沾苫蛩芰现瞥傻奈⒖讛U(kuò)散板或微孔管。

本發(fā)明適用于各種廢水，特別適用于含油和/或懸浮物的廢水，如原油電脫鹽廢水、煉油混合廢水、煉油堿渣廢水，化工堿渣廢水、造紙廢水、印染廢水或油田三采廢水。優(yōu)選的情況下，廢水中的油含量≥10mg/L和/或懸浮物含量≥100mg/L。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1.本發(fā)明對(duì)廢水的處理效果更好。本發(fā)明同時(shí)對(duì)廢水進(jìn)行電催化氧化和氣浮處理，由于電催化氧化和氣浮之間的協(xié)同作用，明顯提高了廢水的處理效果。