[發明專利]電催化處理堿性染料廢水的裝置及方法

在審

• 申請號: 201611105705.5
• 申請日: 2016-12-05
• 公開（公告）號: CN106587281A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 周芳玉;蘇聰;楊家峰
• 申請（專利權）人: 深圳市天得一環境科技有限公司
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461;C02F1/72
• 代理公司: 深圳市明日今典知識產權代理事務所(普通合伙)44343
• 代理人: 王杰輝

技術領域

本發明涉及到環境技術領域，特別是涉及到一種電催化處理堿性燃料的裝置及方法。

背景技術

我國是個嚴重缺水的國家，人均的水資源占有量僅占世界平均水平1/4，高污染、高耗水、高耗能產業增長很快，水污染排放總量的下降趨勢并不明顯，我國水環境形式還很嚴峻，水污染成為影響我國未來發展和安全的重要因素。水污染的重要原因之一是工業廢水的排放。由于各類工業廢水的性質不同，成分復雜，對環境造成的污染將會十分嚴重。其中，染料廢水是工業廢水的主要污染源之一，染料制備工業和染料行業不斷發展壯大，高濃度難降解有機污染物工業廢水日益增多，帶來的環境污染問題突出。

結晶紫，是副品紅的六甲基衍生物，分子式為C₂₅H₃₀N₃Cl·9H₂O，分子量為407.98，最大吸收波長是590nm，可作為酸堿指示劑和非水溶液滴定指示劑來使用。結晶紫是一種常見堿性染料，可溶于水，溶解度為9％，也可溶于乙醇，甘油。其水溶液和乙醇液呈紫色，幾乎不溶于乙醚。結晶紫在組織學、細胞學和細菌學等方面被廣泛應用，是一種良好的染色劑，用于染纖毛的效果也非常好。

龍膽紫是一種由結晶紫和甲基紫混合的堿性染料。在一定條件下，龍膽紫能跟結晶紫互相替用。常規上說，醫學上用的紫藥水，主要成分就是甲基紫，如果需要時可以用龍膽紫和結晶紫代替。龍膽紫結構式如下：

龍膽紫是多環芳烴有機化合物，屬于三苯甲烷類，是典型的精細化工產品，較難生化降解，具有高毒性、高殘留和致癌致畸致突變等特點，對水體生態環境有較大的破壞作用。目前很多廢水處理技術雖然已經應用于染料廢水的工業處理中，但都存在一些缺點，如芬頓試劑法運行費用高，在廢水處理中應用推廣難；濕式氧化技術和臨界水氧化技術對反應器的要求又很高，反應條件苛刻。對龍膽紫的脫色降解技術很少，龍膽紫作為堿性染料的典型代表，用常規的物理化學生物法很難完全脫色降解。目前處理染料廢水的裝置復雜，施工運行成本高，推廣難。

發明內容

本發明的主要目的為提供一種電催化處理堿性燃料的裝置及方法，解決堿性染料廢水處理困難，運行成本高的問題。

本發明提出一種電催化處理堿性染料廢水的裝置，包括：

電解池，主電極，催化電極，攪拌裝置以及擋板；

所述電解池，用以存放待處理的堿性染料廢水；

所述主電極包括陽極和陰極，設置于所述電解池池體內部的兩側；

所述催化電極為顆粒狀固體，設置于所述電解池池體內部；

所述擋板將所述攪拌裝置與所述主電極、所述催化電極隔開。

優選地，所述裝置還包括：

曝氣裝置，曝氣孔設置于所述催化電極的下方。

優選地，所述催化電極為CuO-PrO₂-Al₂O₃固體。

優選地，所述主電極為碳鋼電極。

本發明還提出了一種使用上述裝置的電催化處理堿性染料廢水的方法，包括：

往電催化處理堿性染料廢水裝置中注入堿性染料廢水，加入催化電極；

啟動攪拌裝置和曝氣裝置；

加入電解質，并調節裝置內溶液的pH值；

通電電解。

優選地，所述催化電極的添加量為堿性染料廢水的質量的12-20％。

優選地，所述攪拌裝置為磁力攪拌器，轉子的轉速為1000rpm～1200rpm。

優選地，所述曝氣裝置的曝氣量為30～50L/min。

優選地，所述電解質為硫酸鈉，用量為1-1.6g/L，即每升堿性染料廢水加入1-1.6g硫酸鈉，所述裝置內溶液的pH值初始值為6.5。

優選地，所述電解處理過程采用的電源電壓為20V，電解處理時間為30min。

本發明提出的一種電催化處理堿性染料廢水的裝置及方法，裝置包括電解池，主電極，催化電極，攪拌裝置以及擋板；所述電解池，用以存放待處理的堿性染料廢水；所述主電極包括陽極和陰極，設置于所述電解池池體內部的兩側；所述催化電極為顆粒狀固體，設置于所述電解池池體內部；所述擋板將所述攪拌裝置與所述主電極、所述催化電極隔開。方法包括：往電催化處理堿性染料廢水裝置中注入堿性染料廢水和催化電極；啟動攪拌裝置和曝氣裝置；加入電解質，并調節裝置內溶液的pH值；通電電解。使用本發明的電解裝置，可有效地去除堿性染料廢水中的染料分子，反應條件溫和，易于控制，處理效率高，處理效果好。