[發(fā)明專利]一種電化學(xué)氧化裝置

有效

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• 申請日: 2013-08-01
• 公開（公告）號: CN103408112A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 瞿廣飛;裘偉霞;吳淼淼;寧平;張健
• 申請（專利權(quán)）人: 昆明理工大學(xué)
• 主分類號: C02F1/467
• 分類號: C02F1/467
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電化學(xué)氧化裝置，屬于焦化廢水污染控制領(lǐng)域。

背景技術(shù)

焦化廢水主要來自煉焦、煤氣凈化及化工產(chǎn)品的精制等過程，產(chǎn)生大量以含酚類化合物為主的高濃度有機(jī)廢水，水質(zhì)成分復(fù)雜，隨原煤和煉焦工藝的不同而變化，含有許多難以生物降解的芳香族有機(jī)物、雜環(huán)及多環(huán)化合物，是一種較難處理的工業(yè)廢水。

現(xiàn)有的焦化廢水處理方法主要可分為物理化學(xué)方法和生物化學(xué)方法，生物化學(xué)法因其處理成本低，是迄今為止焦化廢水處理最有效、也是應(yīng)用最廣的方法，目前國內(nèi)多采用優(yōu)化的活性污泥法對焦化廢水進(jìn)行處理，處理后出水含酚、氰兩項(xiàng)指標(biāo)，可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，但COD和氨氮濃度仍然較高，對環(huán)境有較大危害，高級氧化技術(shù)正是由于處理這類高濃度難降解污染物的需要而發(fā)展起來的新興處理技術(shù)，這類技術(shù)是通過運(yùn)用電、光、輻照及催化劑生成具有極強(qiáng)氧化能力的自由基將水體中的大分子難降解有機(jī)物氧化降解成低毒或無毒的小分子物質(zhì)，甚至直接降解成為二氧化碳、水和無機(jī)離子等無害成分，但一般能耗較大，且處理成本較高。

A/O、A²/O和其他組合工藝的實(shí)施，需要配套的裝置，而焦化廢水處理裝置中，核心單元為反應(yīng)器，常用反應(yīng)器有序批式活性污泥法反應(yīng)器（SBR）、固體床反應(yīng)器和好氧流化床反應(yīng)器等，但將上述反應(yīng)器直接作為A²/O工藝配套處理裝置中的厭氧、缺氧反應(yīng)器時(shí)，需要進(jìn)水中氨氮濃度低于250mg/L才能使出水中氨氮濃度低于15mg/L，實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，因此，待處理廢水進(jìn)入反應(yīng)器前必須進(jìn)行大量稀釋，系統(tǒng)才能穩(wěn)定運(yùn)行，這導(dǎo)致系統(tǒng)處理量增大，處理成本增加。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種電化學(xué)氧化裝置，?該裝置包括殼體1、進(jìn)水口2、液體分布器4、陽極床5、陰極床6、微電解填料層7、出水口8、電源9、填料卸口10、填料壓板13、溢流堰15，進(jìn)水口2設(shè)置在殼體1的下部，液體分布器4設(shè)置在進(jìn)水口處，在液體分布器4上方設(shè)置4層以上的陽極床5，陽極床5上方設(shè)置4層以上的陰極床6，陽極床5或陰極床6設(shè)于填料壓板13之上，微電解填料層7填充在陽極床或陰極床與填料壓板13之間，溢流堰15設(shè)置在殼體1上，溢流堰15設(shè)置在殼體1內(nèi)壁上，出水口8設(shè)置在殼體1上，垂直方向上高于溢流堰15底部，低于溢流堰15堰口最低點(diǎn)，水經(jīng)溢流堰15流到出水口8處，陰極床和陽極床分別用導(dǎo)線串連在一起，電源分別與串聯(lián)后的陰極床6和陽極床5連接，填料卸口10設(shè)置在殼體上，進(jìn)水口處設(shè)有流量計(jì)。

本發(fā)明所述的殼體1為圓柱體，反應(yīng)器塔的直徑為1600mm以上，高徑比為3:1~5:1。

本發(fā)明所述的液體分布器4為排管式噴淋器，液體分布器4設(shè)置在入水口處，其中噴孔的孔徑為3~5mm，孔數(shù)為100~200個(gè)/m²，液體分布器4可保證液體在塔截面上分布均勻。

本發(fā)明所述的微電解填料層7由螺旋長條狀碳鋼屑組成，其中碳鋼屑的公稱直徑為38~76mm，長度范圍為60~120mm，微電解填料和電極材料根據(jù)實(shí)際消耗情況進(jìn)行不定期補(bǔ)充，檢修周期為3~6個(gè)月，以保證反應(yīng)器有效運(yùn)行，達(dá)到理想的處理效果。

本發(fā)明所述的陽極床5包括填料支撐板、篩網(wǎng)、陽極材料17，在陽極材料的上面放置填料支撐板，填料支撐板上放置篩網(wǎng)，陽極床間的間距為200~400mm，其中陽極材料為表面具有TiO₂或SnO₂金屬氧化物涂層的網(wǎng)狀鈦基體。

Ti/TiO₂陽極材料的制備方法，具體步驟如下：

①按蒸餾水與HF的體積比為1:2~1:6的比例在磁力攪拌器作用下往蒸餾水中邊攪拌邊加入HF得到HF溶液，然后按蒸餾水與鈦酸四丁酯的體積比為6:1~10:1的比例在HF溶液中加入鈦酸四丁酯，攪拌至鈦酸四丁酯完全溶解，隨后將溶液移至反應(yīng)釜中，將反應(yīng)釜置于150~180℃烘箱中保溫23~25h，將溶液冷卻、沉淀、離心分離后，用蒸餾水洗滌沉淀至上層液體澄清，在80~100℃下將沉淀干燥至恒重，然后在350~400℃下焙燒2~3h后得到TiO₂產(chǎn)物，將所得TiO₂完全溶于無水乙醇中，即得所需溶膠；