[發明專利]一種電催化氧化難降解廢水的處理裝置及方法

在審

• 申請號: 201711343216.8
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN107973457A
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 徐尚元;康軒齊;馮慶;張玉萍;蔡繼東;周小康
• 申請（專利權）人: 西安泰金工業電化學技術有限公司
• 主分類號: C02F9/06
• 分類號: C02F9/06;C02F101/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及有機難降解廢水處理，具體涉及到一種電催化氧化難降解廢水的處理裝置及方法。

背景技術

隨著我國工業的快速發展，大量的工業廢水排放給環境帶來巨大的壓力。例如印染、化工、電鍍、制藥等行業排放的廢水，雖然利用生物法和物化法能夠將大部分廢水處理達到國家二級排放標準。但是仍然有大量的污染物排放到環境，造成巨大的水資源浪費。國家環保部門對工業廢水集中排放高度重視，實現中水回用和廢水深度處理是未來的主攻方向。所以工業廢水中有機難降解廢水的高效處理亟待解決。

近年來，我國在廢水深度處理領域進行了大量的研究工作。廣泛應用的方法有：鐵-碳微電解技術，Fenton氧化法，臭氧氧化法，光催化氧化法和電催化氧化法等。與其他技術相比，電催化氧化法具有廣闊的應用前景，電催化氧化法通過陽極反應直接降解有機污染物或者通過陽極反應產生羥基自由基、臭氧氧化劑降解有機污染物。能將水體中的有機污染物礦化成二氧化碳和水，從而達到降解廢水的目的。

電催化氧化技術應用到工業廢水的處理領域，其處理效果和優勢已經得到了大家的認可，但是在具體應用過程中存在許多問題亟待解決。一個電催化氧化處理廢水的體系，其核心在于電催化活性高、穩定性好的電極材料和傳質高效的反應器兩個方面；這是提高其電催化效率和降低成本的關鍵。因此迫切需要開發新型的陽極材料和設計優化電催化反應設備來滿足電催化氧化法處理難降解有機廢水的技術要求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠使的電極氧化產生的活性物種有效的與廢水中有機污染物接觸并反應，提高電催化氧化處理效率的電催化氧化難降解廢水的處理裝置及方法。

為達到上述目的，本發明的裝置包括：廢水調節池以及與廢水調節池相連通的電催化系統，電催化系統的出口與出水儲備池相連，所述的電催化系統包括殼體以及設置在殼體上、下端的上蓋和底座，在殼體內的底座上安裝有帶卡槽的電極基座，在電極基座的卡槽內自圓心向外等間距環形布置有電催化陰極、電催化陽極和電催化陰極，在殼體下端開設有與廢水調節池相連的沿切線方向的入水口，在殼體上端開設有與入水口相對的與出水儲備池相連的沿切線方向的出水口。

所述的廢水調節池的出口安裝有耐腐蝕磁力泵，耐腐蝕磁力泵的出口通過帶有閥門的管道與電催化系統的入口相連。

所述的電催化系統的出口通過帶有閥門的管道與出水儲備池相連。

所述的上蓋上開設有廢氣出口。

所述的殼體上還連接有與殼體內腔相連通的廢水內循環管。

所述的電催化陽極和電催化陰極采用網狀或多孔管狀的圓筒型電極，通過鈦包銅導電棒焊接。

所述的電催化陽極采用DSA陽極，電催化陰極采用不銹鋼陰極。

所述的電催化陽極12、電催化陰極11以及電催化陽極12與電催化陰極11的極距為6mm。

本發明的電催化氧化難降解廢水的處理方法包括以下步驟：

1)利用廢水調節池過濾去除廢水中的大顆粒懸浮物，調節廢水pH值為6～9；

2)利用耐腐蝕磁力泵將廢水以5m³/h的流速由廢水調節池打入電催化系統的入水口形成旋流；

3)調節電催化系統的電流強度為300A/m²，使廢水在電催化系統中停留1h以上后通過出水口排入出水儲備池中。

由于本發明的入水口沿切線方向開設有效的將流體力學與電催化氧化技術結合；高效的旋流傳質消除了電催化反應過程中的濃差極化和傳質問題；環狀的電極結構設計結合陰陽相間的排布方式，使得廢水能夠高效的接觸到電極表面，快速的發生電催化反應，提高了電催化反應效率。

進一步的，本發明通過帶磁力泵的廢水內循環管，使得廢水在反應器內多次循環經過反應裝置，提高反應效率。

附圖說明

圖1是本發明的電催化氧化工藝流程圖；

圖2是本發明電催化系統4的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明。