[發明專利]一種全混流廢水三維電解的方法和裝置

有效

• 申請號: 201710486661.3
• 申請日: 2017-06-23
• 公開（公告）號: CN107162119B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 張俊豐;夏珺;麻洋;黃妍;曹靖
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461;C02F103/06;C02F103/20
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務所(普通合伙) 43108
• 代理人: 冷玉萍

本發明公開了一種全混流廢水三維電解的方法和裝置，廢水連續進入、流出電解槽，電解槽中陰陽極板交叉布置，極板間填裝炭與塑料球摻混的填料，電解槽底部設置曝氣管。廢水均勻從電解槽底部的布氣布水裝置進入槽中，在電解槽中進行曝氣三維電解，電解后的廢水從電解槽上部出水口流出。本發明采用的炭三維電極為固定床形式，三維電極分布更均勻、穩定，克服了傳統三維電解炭懸浮分層導致的電極不均問題，同時，三維電極材料為炭和塑料球的混合物，塑料球起到了炭的分散劑作用，避免了傳統三維電解依賴氣體分散三維電極材料進而要消耗大量曝氣能耗的缺點，所采用的裝置結構簡單，維護方便。

技術領域

本發明涉及一種全混流廢水三維電解的方法和裝置，屬于廢水處理領域。

背景技術

隨著城市化進程的不斷加快，水污染形勢越來越嚴峻。含有機物、氨氮、COD、SS的大量未經處理的難降解廢水不斷的排入河流和湖泊，加重了水體的富營養化程度，水域污染嚴重，給政府和企業帶來了沉重的經濟負擔，并給環境造成了嚴重的危害。

現代的廢水處理技術，按其作用原理可分為物理法、化學法、物理化學法和生物處理法四大類，采用各種方法將污水中所含有的污染物質分離出來，或將其轉化為無害和穩定的物質，從而使污水得以凈化。我國目前主要采用厭氧-好氧法和活性污泥法等生化法處理，但是仍存在明顯的不足，如基建造價和運行成本高，占地面積大，周期長處理效率有待提高等問題，更重要的是，很多難降解的污染物直接使用生化法處理很難去除，故將難降解的大分子有機物先降解為小分子有機物會是處理難降解廢水的一大突破口。

電化學氧化法是處理難降解有機污染物的有效方法之一。即在陰陽電極間填充粒狀或碎屑狀粒子電極，通過陰陽極板間電場的復極化作用使填充粒子電極帶電，使粒子工作電極之間形成許多小型的微電解槽并發生電化學反應。具有操作簡單、設備占地面積小、處理效果好等優點，具有其他方法難以比擬的優越性。

目前對三維電解的實際應用較少，且主要是流化床式三維電解，即利用氣體或者液體通過導電粒子而使導電粒子懸浮在陰陽極板之間，導電粒子被極化與陰陽電極共同作用降解污水。雖然該法可縮短污染物的遷移距離，但仍存在明顯的局限性，如反應物以氣泡形式通過床層，減少了氣固相之間的接觸機會，降低了反應轉化率；由于劇烈的循環和攪動，氣相和固相都存在著相當廣的停留時間，降低了目的產物的收率；活性炭在氣泡的高速爆裂和運動中，大量的導電粒子被帶出，造成明顯的粒子流失。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的上述不足，提供一種簡單穩定、應用性強的全混流廢水三維電解的方法和裝置，尤其適用于養殖廢水、垃圾滲濾液和高氨氮廢水等的處理。

本發明的技術方案為：

一種全混流廢水三維電解的方法，包括如下步驟：

廢水連續進入、流出電解槽，在電解槽中進行三維電解，電解槽中陰陽極板交叉布置，陰陽極板間填裝炭與塑料球摻混的填料。

進一步地，電解槽底部設置布氣布水裝置，廢水均勻從布氣布水裝置進入槽中，在電解槽中進行曝氣三維電解，電解后的廢水從電解槽上部出水口流出。

進一步地，炭與塑料球摻混的填料中，炭與塑料球的質量比為0.4~1.2。

進一步地，還包括廢水的pH調節， pH控制為7～10。

進一步地，還包括廢水進入前的氯離子化合物的添加，優選氯化鈉，添加的氯離子濃度為3～8g/L。

進一步地，電解采用的電壓為10V～25V。

一種用于上述的全混流廢水三維電解的方法的裝置，包括電解槽和電解極板，電解槽內設置電解極板，所述的電解極板包括陰極板和陽極板，其特征在于，陰陽極板交叉布置，陰陽極板間填裝炭與塑料球摻混的填料，電解槽底部設置布氣布水裝置。

進一步地，陰陽極板上開孔，開孔率為2～10%。